¿Qué medidas debo tomar para proteger los puertos USB de mi PC durante el desarrollo de un dispositivo USB?

Voy a comenzar a desarrollar un dispositivo USB 1.1 usando un microcontrolador PIC. Voy a mantener uno de los puertos USB de mi PC conectado a una placa de prueba durante este proceso. No quiero destruir el puerto USB de mi PC por un cortocircuito o conectando Líneas de datos entre sí o una línea de alimentación accidentalmente.$\pm$

¿Cómo puedo proteger los puertos USB? ¿Un puerto USB estándar tiene protección contra cortocircuito incorporada? ¿Debo conectar diodos, resistencias, fusibles en / a través / a través de algunos pines?

Esto es para ampliar la sugerencia de Leon de usar un centro.

No todos los concentradores USB son iguales. Extraoficialmente, hay varios "grados":

1. Centros baratos. Estos tienen un costo optimizado hasta el punto en que ya no se adhieren a las especificaciones USB. A menudo, las líneas de + 5V de los puertos aguas abajo están conectadas directamente a la computadora. Sin interruptores de protección. Tal vez un fusible múltiple, si tiene suerte.
   editar: Aquí hay un hilo donde el OP está compilando que un hub USB mal diseñado está retroalimentando su PC.
2. Bujes decentes. El + 5V aguas abajo está conectado a través de un interruptor con protección contra sobrecorriente. La protección contra ESD suele estar presente.
3. Centros industriales. Por lo general, hay una protección de sobretensión respetable en forma de TVS y fusibles reiniciables.
4. Hubs aislados. Existe un aislamiento galvánico real entre el puerto aguas arriba y los puertos aguas abajo. La clasificación de aislamiento tiende a ser de 2kV a 5kV. Los concentradores aislados se usan cuando un voltaje realmente alto puede provenir de un puerto aguas abajo (por ejemplo, corriente alterna, desfibrilador, EMF posterior de un motor grande). Los cubos aislados también se utilizan para romper bucles de tierra en condiciones de vainilla.

Lo que debe usar depende del tipo de amenaza que espera.

• Si le preocupan los cortocircuitos entre las líneas de alimentación y de datos, podría usar un centro decente. En el peor de los casos, el controlador del concentrador se sacrificará, pero guardará el puerto en la computadora portátil.
• Si le preocupa que pueda llegar a la PC un voltaje superior a + 5V, puede fortalecer el concentrador con una protección contra sobretensión que consiste en TVS y polifusibles. Sin embargo, todavía estoy hablando de voltajes relativamente bajos del orden de + 24V.
• Si le preocupan los voltajes realmente altos, considere un cubo aislado, tubos de descarga de gas. Considere usar una computadora que pueda permitirse perder.

Usa un centro. Son bastante económicos y sus puertos USB estarán perfectamente seguros sin importar lo que haga su dispositivo.

Como alguien que hace esto para ganarse la vida, cualquier concentrador barato en línea debería brindarle una protección del 100% si su placa base brinda protección razonable contra cortocircuitos. Los usamos todo el tiempo, incluso cuando hacemos pruebas de ESD en nuestras partes (los zaps de 15KV son bastante entretenidos), y nunca hemos volado uno o sacado un puerto host.

Las líneas de datos de un concentrador barato simplemente no pueden conectarse físicamente a la PC; debe haber un chip concentrador en el medio para separar las comunicaciones para los 4 o 7 puertos que proporciona el concentrador. USB no es un bus como Ethernet: la conexión de múltiples puertos con cable simplemente no funciona, ya que gran parte de la señalización se basa en niveles de CC. Este chip de concentrador proporcionará una protección casi infalible entre su dispositivo y el puerto host en las líneas de datos.

El poder es un problema diferente. Tenía una placa base que la corriente limitaba el puerto USB con un fusible en la línea USB de 5V, no un fusible múltiple reiniciable sino un fusible de cable de fusión. Un corto no deseado requirió una cirugía mayor de placa base. El poder es el área que es más probable que cause problemas. Compre un buen concentrador alimentado (digamos, $ 25), use el adaptador suministrado y listo.

Si eres realmente paranoico, USB permite hasta 4 concentradores entre el host y el dispositivo. Compre 4 hubs diferentes de bajo consumo, conéctelos en línea y anímate.

Buena suerte

Los dispositivos analógicos son una solución de dos chips para su problema, proporciona potencia completa y aislamiento de datos para el bus USB de hasta 12 mbps, lo que debería ser adecuado para sus necesidades:

http://www.ubasics.com/usb_isolator

Alimentación -
Datos ADuM5000 - ADuM4160

Hay una serie de kits de evaluación y tableros de arranque que los hacen más fáciles de usar para aquellos que no son prácticos con un soldador.

Use un concentrador inalámbrico. Me gustaría ver a alguien crear un dispositivo USB que pueda freír una placa base a través del concentrador USB inalámbrico ...

Usar un concentrador (autoalimentado) es una buena idea. Además, puede usar una tarjeta adicional USB en su PC en lugar de los puertos USB integrados de su sistema, lo que ofrecería una mayor protección.

Si el dispositivo que está ejecutando funciona con la potencia del puerto usb, un simple concentrador funcionará. Si el dispositivo utiliza una fuente de alimentación externa, utilice aislamiento. Hablo de esto por experiencia. Uno de mis puertos usb de mi macbook pro está frito debido a una conexión a tierra con una placa arduino con alimentación externa. Una de las otras respuestas tiene una buena solución para el aislamiento USB de bajo costo.