Fallstricke bei USB-C-Verbindungen: Von Pin-Belegungen und Port-Basteleien
Wir lieben USB-C, die erhöhte Chance einen Stecker auf Anhieb richtig herum einzustecken ist super. Und mehr Strom kommt auch. Alles gut oder?
(Bild: SIANCS 3C World Store)
- Carsten Wartmann
Klein, in beiden Ausrichtungen steckbar, viel Strom, viel schneller und recht haltbar. USB-C ist in vielen Geräten heute Standard und soll den Umgang mit USB vereinfachen, egal ob es um hohe Datenraten oder viel Strom geht.
Als ich vor kurzem ein TTGO T-Display mit ESP32-MCU ausprobierte, reagierte es nicht mehr, obwohl es einen Tag zuvor perfekt funktioniert hatte. Kein Display oder LED, keine Verbindung über die USB-Serielle-Schnittstelle. Das Board hat einen USB-C-Anschluss. Und ich hatte ein ganz sicher funktionierendes USB-C-zu-USB-C-Kabel verwendet, welches jeden Tag mein Smartphone an den Rechner koppelt, lädt und Daten überträgt.
USB-C kann mittels der CC-Pins (CC1 und CC2) und Kodierwiderständen (Ra, Rd,Rp) herausfinden, wie herum der Stecker eingesteckt wurde und ob erst einmal der normale USB-Ladestrom geliefert werden darf. Schaut man sich die Belegung und Verschaltung von USB-C weiter an, sieht man, dass die für die Grundfunktion von USB nötigen Datenleitungen (D+/D-) in den Steckern nur auf einer Seite belegt sind, dafür in den Buchsen aber die nebeneinander liegenden Kontakte in der Buchse oder auf dem Board miteinander verbunden sein müssen. Damit werden dann egal, wie die Steckrichtung ist, immer die richtigen Datenleitungen verbunden. Jetzt können die Geräte miteinander kommunizieren und weiteres aushandeln.
(Bild: Wikipedia CC BY-SA 4.0 - Chindi.ap)
Und hier liegt der Fehler im TTGO-Display (ich hatte zwei aus unterschiedlichen Chargen), an der Buchse scheinen die CC und VCON Pins nicht richtig beschaltet zu sein. Der Controller/PC oder das Netzteil kann den Verbraucher nicht erkennen und liefert standardkonform keinen Strom. Benutzt man ein USB-A-zu-USB-C Kabel funktioniert es dagegen (auch die Datenleitungen). Hier ist ja die Stromflussrichtung durch die unterschiedlichen Steckerformen festgelegt und die Quelle kann davon ausgehen, dass sie einfach Strom (5V) liefern kann.
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Es ist auch standardkonform, wenn man eine USB-C-Buchse an einem Gerät als reine Stromversorgung benutzt. Hierfür gibt es spezielle Buchsen, die mit weniger Pins daherkommen, die aber weiterhin die korrekte Beschaltung mit dem Rd-Widerstand erlauben. Beim Hacken des Ikea-Staubsensors Vindriktning hatte ich gehofft, dass ein vollbelegter USB-C-Port zur Verfügung stünde, aber die Hoffnung, diesen Port auch zur Programmierung des ESP-Hacks zu verwenden, war dann mangels nicht belegter Datenleitungs-Pins gestorben.
Nicht mehr standardkonform wird es bei "USB-C"-Buchsen, die nur noch zwei Pins für VBUS und GND herausführen, hier existieren die nötigen weiteren Pins weder auf den PCB-Pins noch im Stecker. Sollten Sie also auf merkwürdiges Verhalten von USB-C-Verbindungen treffen, so drehen Sie doch einmal den Stecker oder benutzen ein USB-A-nach-USB-C Kabel.
(caw)
