Eingesteckten USB-Stick erkennen, Schaltung?

[Manuel N. (manuelambaum)]

Hi,

Ich möchte mittels einem GPIO-Input auf meinem Raspberry Pi erkennen, ob 
ein USB-Stick in meiner USB-Buchse eingesteckt ist. Ich hatte dazu die 
Idee, über einem kleinen Shuntwiderstand den Strom zu messen und auf 
einen OP zuführen, um zu verstärken. Danach auf einen zweiten OP zu 
gehen und die verstärkte Spannung zu einer Referenzspannung von 3.3V zu 
vergleichen und dann entsprechend den Ausgang am OP auf 3.3V, respektive 
0V schalten.

Habe dazu im Anhang eine kleine Skizze einer Schaltung. Kann dies so 
umgesetzt werden? Welche Probleme oder Schwierigkeiten können auftreten? 
Angenommen mein USB-Stick nimmt 1W resp. 20mA auf und mein Shunt 5mOhm 
hat, würde das einer Spannung von 100uV entsprechen. Kann das von einem 
OP noch verwertet werden? Oder können fremde Signale von aussen schon 
diese Spannung induzieren?

Mein Grundziel ist es, zu erkennen ob ein Strom fliesst und nicht, 
wieviel strom dass fliesst. Falls es geeignetere Schaltungen gäbe, würde 
ich mich auch über andere Schaltungsvorschläge freuen

Danke für zahlreiche Antworten

[WF88 (Gast)]

Manuel N. schrieb:
> Mein Grundziel ist es, zu erkennen ob ein Strom fliesst und nicht,
> wieviel strom dass fliesst. Falls es geeignetere Schaltungen gäbe, würde
> ich mich auch über andere Schaltungsvorschläge freuen

Dein Grundziel ist doch aber, zu erkennen, ob ein Stick steckt oder 
nicht - wie du schriebst. Das über die Stromaufnahme zu machen ist 
murks. lsusb ist dein Freund.

[Manuel N. (manuelambaum)]

WF88 schrieb:
> Manuel N. schrieb:
>> Mein Grundziel ist es, zu erkennen ob ein Strom fliesst und nicht,
>> wieviel strom dass fliesst. Falls es geeignetere Schaltungen gäbe, würde
>> ich mich auch über andere Schaltungsvorschläge freuen
>
> Dein Grundziel ist doch aber, zu erkennen, ob ein Stick steckt oder
> nicht - wie du schriebst. Das über die Stromaufnahme zu machen ist
> murks. lsusb ist dein Freund.

Ich möchte über einen MUX auf diesen USB-Port umschalten, jedoch möchte 
ich nur umschalten, wenn auch etwas eingesteckt ist, weswegen ich zu 
diesem Zeitpunkt über lsusb den stick noch nicht erkennen kann. Aus 
diesem Grund möchte ich den Strom messen. Und ja, man könnte auch einen 
USB-Hub nehmen, aber ich möchte mich für eine Strommessung o.ä. 
entscheiden, da das für mich nach der einfachsten, günstigsten lösung 
aussieht

[Frank K. (fchk)]

Manuel N. schrieb:

> Ich möchte über einen MUX auf diesen USB-Port umschalten, jedoch möchte
> ich nur umschalten, wenn auch etwas eingesteckt ist, weswegen ich zu
> diesem Zeitpunkt über lsusb den stick noch nicht erkennen kann. Aus
> diesem Grund möchte ich den Strom messen. Und ja, man könnte auch einen
> USB-Hub nehmen, aber ich möchte mich für eine Strommessung o.ä.
> entscheiden, da das für mich nach der einfachsten, günstigsten lösung
> aussieht

Das ist Pfusch und scheitert z.B. dann, wenn Du irgendein self-powered 
device (z.B. Hub mit eigenem Netzteil) anschließt. Ein richtiger 
USB-Host wertet den 1k5 Widerstand an D+ oder D- aus, wie es im 
USB-Standard steht.

Ein einfach zu bekommender und zu handhabender USB-Hub ist z.B. der 
hier. Ist zwar nur Full Speed, hat aber keine besonderen Ansprüche.

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tusb2036.pdf

Ein kleiner 2-Port High Speed Hub ist der hier z.B.

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/OTH/ProductDocuments/DataSheets/00001726B.pdf

fchk

[Manuel N. (manuelambaum)]

Frank K. schrieb:
> Manuel N. schrieb:
>
>> Ich möchte über einen MUX auf diesen USB-Port umschalten, jedoch möchte
>> ich nur umschalten, wenn auch etwas eingesteckt ist, weswegen ich zu
>> diesem Zeitpunkt über lsusb den stick noch nicht erkennen kann. Aus
>> diesem Grund möchte ich den Strom messen. Und ja, man könnte auch einen
>> USB-Hub nehmen, aber ich möchte mich für eine Strommessung o.ä.
>> entscheiden, da das für mich nach der einfachsten, günstigsten lösung
>> aussieht
>
> Das ist Pfusch und scheitert z.B. dann, wenn Du irgendein self-powered
> device (z.B. Hub mit eigenem Netzteil) anschließt. Ein richtiger
> USB-Host wertet den 1k5 Widerstand an D+ oder D- aus, wie es im
> USB-Standard steht.
>
> Ein einfach zu bekommender und zu handhabender USB-Hub ist z.B. der
> hier. Ist zwar nur Full Speed, hat aber keine besonderen Ansprüche.



beantwortet bitte meine frage...was brauchts denn noch...

[Forist (Gast)]

Manuel N. schrieb:
> beantwortet bitte meine frage...was brauchts denn noch...

Wenn du die vom USB-Standard vorgegebenen Methoden nicht benutzen 
möchtest, sondern eine Analogschaltung, frag doch bitte nicht hier, wo 
es um Fragen rund um Mikrocontroller und sonstige digitale Elektronik 
geht, sondern kläre das im Unterforum für Analogtechnik.

[MaWin (Gast)]

Manuel N. schrieb:
> beantwortet bitte meine frage...was brauchts denn noch...

Gehts noch?
Verschwinde, wenn du die angebotene Hilfe nicht willst.

[Manuel N. (manuelambaum)]

Hi,

Ich möchte mittels einem GPIO-Input auf meinem Raspberry Pi erkennen, ob
ein USB-Stick in meiner USB-Buchse eingesteckt ist. Ich hatte dazu die
Idee, über einem kleinen Shuntwiderstand den Strom zu messen und auf
einen OP zuführen, um zu verstärken. Danach auf einen zweiten OP zu
gehen und die verstärkte Spannung zu einer Referenzspannung von 3.3V zu
vergleichen und dann entsprechend den Ausgang am OP auf 3.3V, respektive
0V schalten.

Habe dazu im Anhang eine kleine Skizze einer Schaltung. Kann dies so
umgesetzt werden? Welche Probleme oder Schwierigkeiten können auftreten?
Angenommen mein USB-Stick nimmt 1W resp. 20mA auf und mein Shunt 5mOhm
hat, würde das einer Spannung von 100uV entsprechen. Kann das von einem
OP noch verwertet werden? Oder können fremde Signale von aussen schon
diese Spannung induzieren?

Mein Grundziel ist es, zu erkennen ob ein Strom fliesst und nicht,
wieviel strom dass fliesst. Falls es geeignetere Schaltungen gäbe, würde
ich mich auch über andere Schaltungsvorschläge freuen

Danke für zahlreiche Antworten

[H. H. (Gast)]

Dazu gibt es bei USB extra Pullups.

https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/hsn/chm/usb.chm/usb2.htm

[Frank K. (fchk)]

genau. Dein Ansatz ist Pfusch.

fchk

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Manuel N. schrieb:
> Angenommen mein USB-Stick nimmt 1W resp. 20mA auf
Rechne das nochmal nach.

> und mein Shunt 5mOhm hat, würde das einer Spannung von 100uV entsprechen.
> Kann das von einem OP noch verwertet werden?
Vergiss es, das wird nichts. Sieh dir einfach mal an, wieviel allein 
schon Widerstände rauschen. Und der OP, den du da einsetzen willst...

[Thomas Z. (usbman)]

Wie kommst du auf 20mA für 1W? Deinen Verstärkerschaltungen fehlt der 
Rückkopplungswiderstand. Woher kommen die 5V ist das VBus?
So ganz komplett ist deine Strommessung noch nicht. Aber mach mal das 
wird schon. Ich würde aber einfach einen Hub nehmen.

[mIstA (Gast)]

Manuel N. schrieb:
> erkennen, ob ein USB-Stick in meiner USB-Buchse eingesteckt
> ist.

Gehts Dir dabei um (D)einen ganz bestimmten Stick, oder ganz allgemein 
um einen beliebigen Stick?

Falls letzteres, dann solltest Du berücksichtigen, daß einerseits ein 
USB-Stick keineswegs überhaupt Strom aus dem USB-Anschluß ziehen muß, es 
andererseits aber jede Menge Gadgets gibt, die den USB-Anschluß 
ausschließlich als Energiespender nutzen.


Manuel N. schrieb:
> Danach auf einen zweiten OP zu gehen und die verstärkte
> Spannung zu einer Referenzspannung von 3.3V zu vergleichen
> und dann entsprechend den Ausgang am OP auf 3.3V, respektive
> 0V schalten.

Was bringt Dich dazu, hier an eine Referenzspannung von 3.3V zu denken? 
Vor allem, wenn am Ausgang dann max. 3.3V anliegen sollen?

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Ich hab den Doppelpost mal zusammengefasst.

[Jester (Gast)]

Manuel N. schrieb:
> Und ja, man könnte auch einen
> USB-Hub nehmen, aber ich möchte mich für eine Strommessung o.ä.
> entscheiden, da das für mich nach der einfachsten, günstigsten lösung
> aussieht

Ich an deiner Stelle - also, wenn ich genau so von meiner Lösung 
überzeugt ware wie du - würde es genau so machen! Aber dann würde ich 
auch nicht mehr groß rumfragen, sondern machen ...

[michael_ (Gast)]

Es gibt doch die USB-Ladeanzeigen für weniger als 10EUR.
Steck sowas dazwischen.
Macht doch deine Anzeige.