การอ้างอิงพินเอาต์ของขั้วต่อ D-Sub: DB9, DB15, DB25, DB37, DB50

การเลือกคอนเนคเตอร์ D-Sub และการกำหนดพินในรูปแบบต่างๆ ของ DB9, DB15, DB25, DB37 และ DB50 ขึ้นอยู่กับการตัดสินใจทางวิศวกรรมสามประการ:

ประเด็นสำคัญ

• การตั้งชื่อเปลือกหอยของ Cinch/ITT (DE-9, DA-15, DB-25, DC-37, DD-50) คือการระบุที่ถูกต้องทางเทคนิค — "DB9" และ "DB15" เป็นคำย่อที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการสั่งซื้อกับซัพพลายเออร์ที่กำหนดเอง
• DB9 (DE-9) เป็นที่นิยมอย่างมากในแอปพลิเคชัน RS-232 และ CAN bus ตามมาตรฐาน TIA/EIA-232-F และ CiA 303-1 — การกำหนดพินแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ดังนั้นคอนเนคเตอร์เดียวกันจึงรองรับทั้งสองมาตรฐานโดยไม่มีความเข้ากันได้
• DB15 มีสองรูปแบบที่แตกต่างกัน — DA-15 ความหนาแน่นมาตรฐาน (พอร์ตเกมเก่า, MAU/AUI Ethernet) และ HD-15 ความหนาแน่นสูง 3 แถว (VGA ตามมาตรฐาน VESA) ซึ่งไม่มีการกำหนดพินร่วมกันแม้ว่าจะมีเปลือกหอยเดียวกันก็ตาม
• หน้าสัมผัส D-Sub ความหนาแน่นมาตรฐานรองรับกระแสไฟได้สูงสุด 5 A ตามสเปกเชิงพาณิชย์ (สูงสุด 7.5 A); หน้าสัมผัสความหนาแน่นสูง (HD-15, HD-26) ลดลงเหลือ 1–2 A เนื่องจากรูปทรงหน้าสัมผัสที่เล็กลง
• MIL-DTL-24308 กำหนด D-Sub สำหรับการทหาร พร้อมหน้าสัมผัสที่ผลิตด้วยเครื่องจักร ในขณะที่ IEC 60807-3 ครอบคลุมสำหรับเชิงพาณิชย์ — สำหรับการใช้งานในอวกาศ, เกรดทหาร หรือสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบัน จำเป็นต้องได้รับการยอมรับตามมาตรฐาน MIL-DTL-24308

กฎทั่วไปทางวิศวกรรม: สั่งซื้อ D-Sub ตามอักษรเปลือกหอยของ Cinch และจำนวนพิน (เช่น "DE-9, ขาตัวผู้, เปลือกตัวเมีย, หน้าสัมผัสที่ผลิตด้วยเครื่องจักร") ไม่ใช่คำย่อ "DB9" — คำย่อนี้ทำให้เกิดความกำกวมระหว่าง DA-15 กับ HD-15 และประเภทหน้าสัมผัส

การตั้งชื่อคอนเนคเตอร์ D-Sub: ทำไม "DB9" จึงผิดทางเทคนิค

ตระกูล D-subminiature ใช้การตั้งชื่อเปลือกหอยจากข้อกำหนดดั้งเดิมของ Cinch/ITT — ตัวอักษร (E, A, B, C, D) ระบุขนาดเปลือกหอย จำนวนระบุจำนวนหน้าสัมผัส: DE-9, DA-15, DB-25, DC-37, DD-50.

คำนำหน้า "DB" ได้รับการนำไปใช้ทั่วไปเนื่องจากเอกสาร IBM PC ดั้งเดิมติดป้ายพอร์ตซีเรียล 25 พินว่า "DB-25" และธรรมเนียมนี้ได้แพร่กระจายไปยังเปลือกหอยทุกขนาด ซึ่งทางเทคนิคแล้วไม่ถูกต้องสำหรับเปลือกหอยทุกขนาด ยกเว้น B

การตั้งชื่อมีความสำคัญในการจัดซื้อที่กำหนดเอง เนื่องจาก "DB15" มีความกำกวม: สามารถหมายถึง DA-15 (สองแถว, พอร์ตเกมเก่าและ MAU Ethernet) หรือ HD-15 (สามแถว, VGA) การระบุตามการกำหนดของ Cinch จะขจัดความกำกวมในขั้นตอนการเสนอราคา

การกำหนดพิน DB9 (DE-9): RS-232, CAN bus และรูปแบบอุตสาหกรรม

DE-9 เป็นรูปแบบ D-Sub ที่ใช้งานมากที่สุด โดยรองรับมาตรฐานสัญญาณหลักสองมาตรฐานที่มีการกำหนดพินแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง

RS-232 (TIA/EIA-232-F) กำหนดให้ TXD, RXD, กราวด์สัญญาณ และสัญญาณควบคุมโมเด็ม (DTR, DSR, RTS, CTS, DCD, RI) อยู่ในตำแหน่งที่กำหนดไว้ตามตารางพินเอาต์ด้านล่าง ฝั่ง DCE จะสลับสายข้อมูล (TXD กลายเป็นอินพุต, RXD เอาต์พุต) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักของความสับสนในการแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับสายเคเบิล RS-232 ส่วนใหญ่

CAN bus (CiA 303-1) กำหนดให้ CAN_H อยู่ที่พิน 7, CAN_L อยู่ที่พิน 2, CAN_GND อยู่ที่พิน 3 และ CAN_V+ เสริมอยู่ที่พิน 9 พิน 2 คือ RXD ใน RS-232 แต่เป็น CAN_L ใน CAN — คอนเนคเตอร์มีลักษณะทางกายภาพเหมือนกันทุกประการ แต่สายเคเบิลไม่สามารถใช้แทนกันได้

สำหรับ DE-9 ในอุตสาหกรรมนอกเหนือจาก RS-232 และ CAN พินเอาต์จะขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะ — ควรตรวจสอบความต่อเนื่องตามพินเอาต์ของอุปกรณ์เสมอ ไม่ใช่ค่าเริ่มต้นของ RS-232

พินเอาต์ DB15: DA-15 Game Port เทียบกับ HD-15 VGA

DB15 หมายถึงคอนเนคเตอร์สองประเภทที่ใช้ชื่อเดียวกัน แต่ไม่มีอะไรอื่นเหมือนกัน

DA-15 (ความหนาแน่นมาตรฐาน) ใช้หน้าสัมผัส 15 จุดในสองแถว (8 + 7) — ในอดีตคือพอร์ตเกม IBM PC, MAU/AUI 10BASE5 Ethernet และวิดีโอ Apple Macintosh การใช้งานในปัจจุบันไม่ค่อยพบเห็นนอกเหนือจากอุปกรณ์อุตสาหกรรมรุ่นเก่า

HD-15 (ความหนาแน่นสูง) ใช้หน้าสัมผัส 15 จุดในสามแถว (5 + 5 + 5) ภายในเชลล์ DE เดียวกัน — คอนเนคเตอร์ VGA ตามมาตรฐาน VESA DDC พิน 1–3 ส่งสัญญาณวิดีโออนาล็อก R/G/B (75 Ω), พิน 6–8 คือสัญญาณย้อนกลับสี, พิน 12 (SDA) และพิน 15 (SCL) ส่งช่องสัญญาณ I²C DDC สำหรับการระบุจอภาพ, พิน 13 คือ HSync, พิน 14 คือ VSync

การจัดซื้อแบบกำหนดเองควรระบุ DA-15 หรือ HD-15 อย่างชัดเจนเสมอ การเข้ากันได้ของคีย์คอนเนคเตอร์ไม่สามารถใช้แทนกันได้ — หัวต่อ HD-15 จะไม่สามารถเสียบเข้ากับช่องเสียบ DA-15 ได้

พินเอาต์ DB25: RS-232 แบบเต็ม, IEEE 1284 Parallel และ SCSI-1

DB-25 (เชลล์ B, หน้าสัมผัส 25 จุด) เป็นคอนเนคเตอร์ RS-232 ดั้งเดิมก่อนที่ DE-9 จะได้รับความนิยม และยังคงเป็นมาตรฐานสำหรับพอร์ตเครื่องพิมพ์แบบขนานมาจนถึงช่วงปี 2000

RS-232 ตามมาตรฐาน TIA/EIA-232-F ใช้ TXD ที่พิน 2, RXD ที่พิน 3, กราวด์สัญญาณที่พิน 7, DCD ที่พิน 8, DTR ที่พิน 20, RI ที่พิน 22 และ RTS/CTS/DSR ที่พิน 4–6 พิน 1 คือ Protective Ground (PG) ซึ่งเชื่อมต่อกับโครงเครื่องผ่านฉนวนป้องกันของสายเคเบิล

IEEE 1284 parallel (ฝั่งโฮสต์) ใช้พิน 1 เป็น nStrobe, พิน 2–9 เป็น Data 0–7, พิน 10 เป็น nAck, พิน 11 เป็น Busy และพิน 18–25 เป็นกราวด์ย้อนกลับ มาตรฐานกำหนดโหมดการทำงานสี่โหมด (Compatibility, Nibble, Byte, ECP/EPP) ผ่านพินเอาต์เดียวกัน

SCSI-1 ในการใช้งานแบบเก่าบางประเภท (Macintosh SCSI) ใช้ขั้วต่อแบบ DB-25 แม้ว่าขั้วต่อ SCSI-1 ทั่วไปจะเป็นแบบ Centronics 50 พิน

DB37 และ DB50: สำหรับอุตสาหกรรมแบบหลายช่องสัญญาณและ SCSI แบบเก่า

DC-37 (DB37) และ DD-50 (DB50) เป็นเปลือก D-Sub ที่มีขนาดใหญ่กว่า ใช้ในระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม อุปกรณ์วัดแบบหลายช่องสัญญาณ และ SCSI แบบเก่า การกำหนดพินจะขึ้นอยู่กับการใช้งานเฉพาะโดยไม่มีมาตรฐานอุตสาหกรรมที่โดดเด่น

DC-37 พบได้ในโมดูล I/O ของ PLC ทางอุตสาหกรรม การควบคุมการเคลื่อนไหวแบบหลายแกน (ช่องสัญญาณเซอร์โว 4–6 ช่องต่อขั้วต่อ) พอร์ตทริกเกอร์ของอุปกรณ์ทดสอบ และ ATA แบบขนานแบบเก่า การกำหนดพินจะถูกกำหนดโดยข้อกำหนดอินเทอร์เฟซของผู้ผลิตอุปกรณ์

DD-50 มักเกี่ยวข้องกับอินเทอร์เฟซแบบ SCSI-1 wide differential ภายใน และระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรมที่มีจำนวนช่องสัญญาณสูง หน้าสัมผัส 50 ตำแหน่งในสามแถวช่วยประหยัดพื้นที่สำหรับการเดินสายแบบหลายสัญญาณ แต่ความหนาแน่นของพินต้องการการจัดระเบียบสายไฟอย่างระมัดระวังเมื่อทำการต่อปลายสาย

สำหรับการประกอบแบบกำหนดเองในเปลือกเหล่านี้ ข้อกำหนดของสายเคเบิลต้องรวมแผนผังพินของผู้ผลิตอุปกรณ์ การต่อสายชีลด์ และการจัดกลุ่มคู่ดิฟเฟอเรนเชียล เปลือกทั้งสองรองรับหน้าสัมผัสมาตรฐาน 5 A; รุ่น D-Sub แบบผสมที่มีหน้าสัมผัสไฟขนาด 8 หรือ 12 สามารถจ่ายไฟ 25–40 A สำหรับการใช้งานแบบผสมสัญญาณ

การต่อปลายสาย, Backshells และ Shielding สำหรับชุดสาย D-Sub

การต่อปลายสาย D-Sub มีสามทางเลือกพร้อมโหมดความล้มเหลวที่แตกต่างกัน

Solder cup เป็นค่าเริ่มต้นแบบเก่า — การบัดกรีสายไฟลงในถ้วยที่ด้านหลังของหน้าสัมผัสแต่ละอัน เหมาะสำหรับการสร้างต้นแบบและการผลิตปริมาณน้อย มีความเสี่ยงต่อความล้าของรอยบัดกรีภายใต้การสั่นสะเทือน โดยอ้างอิงตามการยอมรับการบัดกรีด้วยมือของ IPC/WHMA-A-620 การเปรียบเทียบระหว่างการเข้าสายแบบย้ำ (crimping) กับการบัดกรี (soldering) ครอบคลุมถึงการแลกเปลี่ยนความน่าเชื่อถือ crimping vs soldering comparison

Machined-pin crimp ใช้หน้าสัมผัสแบบ Machined ที่ถอดออกได้ ซึ่งทำการย้ำเข้ากับสายไฟและใส่เข้าไปด้วยเครื่องมือถอด เป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการผลิตปริมาณมาก การใช้งานตามมาตรฐานทางทหาร (ตาม AS39029) และการใช้งานใดๆ ที่ต้องการการเปลี่ยนพินภาคสนาม จำเป็นสำหรับ MIL-DTL-24308

Insulation Displacement Connection (IDC) เป็นการต่อสาย Ribbon จำนวนมากเข้ากับขั้วต่อในครั้งเดียว ใช้เฉพาะในการใช้งานแบบเก่าปริมาณมาก

Backshells ให้การรองรับการเข้าสายและป้องกันการเชื่อมต่อ หัวต่อแบบโลหะ (โลหะหล่อสังกะสี) เชื่อมต่อสายถักเข้ากับหัวต่อและกราวด์ของแชสซี — จำเป็นเมื่อมีผลกระทบจาก EMI หัวต่อแบบพลาสติกเพียงพอสำหรับการใช้งานความถี่ต่ำแบบไม่มีฉนวนเท่านั้น

สำหรับ ชุดสายเคเบิลแบบกำหนดเอง ที่ใช้ RS-232 สูงกว่า 9600 บอด, RS-422/485 หรือข้อมูลใดๆ ที่สูงกว่า 1 Mbps ให้ระบุหัวต่อแบบโลหะพร้อมการเชื่อมต่อชีลด์ 360°

ภาพรวมของ D-Sub Variants

DB9 RS-232 Pinout (DTE Side)

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับข้อมูลจำเพาะ

ความแตกต่างระหว่าง DB9 และ DE-9 คืออะไร?

DB9 และ DE-9 เป็นคอนเนคเตอร์ทางกายภาพแบบเดียวกัน — มีหน้าสัมผัส 9 จุดในเปลือกหุ้มขนาด E-size D-Sub DE-9 เป็นการกำหนดของ Cinch/ITT; DB9 เป็นคำย่อของ IBM PC คำทั้งสองสามารถใช้แทนกันได้ แต่การจัดซื้อแบบกำหนดเองควรใช้ DE-9 เพื่อขจัดความคลุมเครือเกี่ยวกับหน้าสัมผัสแบบปั๊มขึ้นรูปเทียบกับแบบกลึง หรือการเคลือบเปลือกหุ้มที่แตกต่างกัน

ความแตกต่างระหว่าง DB15 และ HD-15 คืออะไร?

"DB15" นั้นคลุมเครือ สามารถหมายถึง DA-15 (หน้าสัมผัส 15 จุดในสองแถวภายในเปลือกหุ้มขนาด A สำหรับพอร์ตเกมรุ่นเก่าและ MAU Ethernet) หรือ HD-15 (หน้าสัมผัส 15 จุดในสามแถวภายในเปลือกหุ้มขนาด E ที่เล็กกว่า สำหรับ VGA ตามมาตรฐาน VESA DDC) ทั้งสองแบบไม่สามารถใช้แทนกันได้ทางกายภาพ — การบากและการมีขนาดเปลือกหุ้มแตกต่างกัน ควรระบุ DA-15 หรือ HD-15 ให้ชัดเจนเสมอ

ถ้วยบัดกรี (Solder cup) เทียบกับ การเข้าสายแบบย้ำ (crimp) เทียบกับ IDC — คุณควรระบุการเชื่อมต่อ D-Sub แบบใด?

สำหรับปริมาณการผลิตมากกว่า 100 หน่วย หรือการใช้งานที่ต้องทนต่อการสั่นสะเทือน ควรระบุแบบเข้าสายแบบย้ำด้วยพินกลึง (machined-pin crimp) ซึ่งเป็นมาตรฐานอุตสาหกรรมสำหรับการเชื่อมต่อ D-Sub ที่เชื่อถือได้ และจำเป็นสำหรับ MIL-DTL-24308 ถ้วยบัดกรี (Solder cup) เหมาะสำหรับต้นแบบและการผลิตปริมาณน้อยเท่านั้น IDC ใช้กับสายเคเบิลแบบริบบอนเท่านั้น คู่มือ ประเภทคอนเนคเตอร์ทั่วไป ครอบคลุมการเลือกการเชื่อมต่อในภาพรวมของคอนเนคเตอร์ที่กว้างขึ้น

คอนเนคเตอร์ D-Sub ยังคงถูกใช้ในการออกแบบใหม่หรือไม่?

ใช่ ในบางอุตสาหกรรมเฉพาะทาง เช่น ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม (PLC I/O, ไดรฟ์), อุปกรณ์ทดสอบ (การซิงโครไนซ์ออสซิลโลสโคป, สายเซ็นเซอร์), การบินและอวกาศ (MIL-DTL-24308), การสื่อสารแบบอนุกรมแบบเก่า และการซิงโครไนซ์/ทริกเกอร์ของ Machine Vision ยังคงระบุ D-Sub อยู่ RS-232 ผ่าน DE-9 ยังคงเป็นที่นิยมในอุปกรณ์ภาคสนามอุตสาหกรรม ซึ่งอะแดปเตอร์ USB serial-bridge จะทำให้เกิดความล่าช้า สำหรับการใช้งานของผู้บริโภค D-Sub ถือว่าล้าสมัยไปแล้ว

MOQ และระยะเวลารอคอยสินค้าที่ใช้กับชุดสาย D-Sub แบบกำหนดเองคือเท่าใด?

ปริมาณการผลิตต้นแบบ (น้อยกว่า 50 ชิ้น) สำหรับชุดสาย D-Sub แบบกำหนดเอง โดยทั่วไปจะจัดส่งภายใน 2-3 สัปดาห์ พร้อมการตรวจสอบความต่อเนื่องของชิ้นงานแรก (first-article continuity), hi-pot และการกำหนดค่าต่อพิน การผลิตจำนวนมาก (500 ชิ้นขึ้นไป) จะใช้เครื่องมือเฉพาะและใช้เวลา 4-6 สัปดาห์ โปรดระบุการกำหนดประเภทคอนเนคเตอร์ (อักษร Cinch shell ตามด้วยจำนวนพิน), เพศ, ประเภทหน้าสัมผัส, แบ็คเชลล์, แผนผังพินทั้งหมด และ AWG ของสายไฟเพื่อขอใบเสนอราคา

คอนเนคเตอร์ D-Sub ยังคงเป็นตระกูลที่ทนทานและมีคุณสมบัติที่กำหนดไว้อย่างดี — มาตรฐาน (TIA/EIA-232-F, IEEE 1284, VESA DDC, MIL-DTL-24308) มีความเสถียรและแผนผังพินได้รับการจัดทำเอกสารไว้อย่างดี ชุดสาย D-Sub แบบกำหนดเองจะสำเร็จหรือล้มเหลวด้วยสามปัจจัย: การสั่งซื้อตามการกำหนดประเภท Cinch shell เพื่อขจัดความคลุมเครือ, การระบุวิธีการเชื่อมต่อที่เหมาะสมกับปริมาณการผลิตและความน่าเชื่อถือ, และการใช้แบ็คเชลล์โลหะพร้อมการเชื่อมต่อชีลด์แบบ 360° ทุกที่ที่ EMI มีความสำคัญ ตรวจสอบชุดสายไฟแบบกำหนดเอง wire harness assembly ทุกชุดกับแผนผังพินของผู้ผลิตอุปกรณ์ ไม่ใช่ข้อมูลอ้างอิงทั่วไป