基于usb插座的耳機(jī)、充電和otg設(shè)備的電路設(shè)計的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，包括MircoUSB接口模塊、SwitchCircuit交換電路開關(guān)模塊、充電電路模塊、USB數(shù)據(jù)通道接口、AUDIO語音通道接口、VBUS檢測電路模塊、MIC/ID切換開關(guān)模塊。主要解決當(dāng)前的USB/OTG/充電/耳機(jī)等設(shè)備的設(shè)計問題，提出一種VBUS檢測電路的設(shè)計，利用VBUS引腳信號實現(xiàn)USB/OTG/充電設(shè)備與耳機(jī)設(shè)備之間的檢測問題，然后還提出一種MIC/ID通道切換控制電路的設(shè)計，通過VBUS檢測電路的中斷信號檢測結(jié)果，提供硬件控制和軟件CPU控制兩套可選的MIC/ID通道切換的控制方案，解決ID與MIC信號的復(fù)用問題。
【專利說明】基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及USB插座的電路設(shè)計的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計。
【背景技術(shù)】
[0002]USB (Universal Serial Bus，通用串行總線)協(xié)議允許外設(shè)在主機(jī)和其它外設(shè)工作時進(jìn)行連接配置、使用及移除(即俗稱的即插即用)，同時USB總線的應(yīng)用可以清除PC上過的I/O端口，而以若干個串行通道取代，使得PC與外設(shè)之間的連接更加方便簡潔。
[0003]當(dāng)前USB實現(xiàn)耳機(jī)、充電以及OTG設(shè)備的支持的功能是是通過MIC與VBUS復(fù)用，但是MIC與VBUS復(fù)用時存在負(fù)壓防護(hù)的問題，不能滿足產(chǎn)品對品質(zhì)的要求。
[0004]目前，一些特殊產(chǎn)品設(shè)備需求無3.5mm耳機(jī)座設(shè)計時存在的問題，無3.5mm耳機(jī)主要是利用USB插座實現(xiàn)耳機(jī)的功能，然而在USB耳機(jī)復(fù)用時會存在一些諸如MIC信號如何設(shè)計的問題。
[0005]通常VBUS或者ID腳可以實現(xiàn)MIC功能，然而二者在復(fù)用時都會存在問題:VBUS復(fù)用MIC信號時存在負(fù)壓防護(hù)以及MIC的隔離問題，ID復(fù)用MIC時存在三段式耳機(jī)與OTG設(shè)備的兼容問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，解決對于當(dāng)前普遍基本需求的關(guān)于USB/0TG/充電/耳機(jī)的設(shè)計問題，首先通過提出了一種VBUS檢測電路的設(shè)計實現(xiàn)不同設(shè)備的檢測；然后還提出了一種MIC/ID開關(guān)控制電路的設(shè)計解決ID信號作為MIC的復(fù)用問題。
[0007]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
[0008]基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，包括Mirco USB接口模塊、充電電路模塊、USB數(shù)據(jù)通道接口和AUDIO語音通道接口，其特征在于，還包括VBUS檢測電路模塊、Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊、MIC/ID切換開關(guān)模塊；
[0009]所述的Micro USB接口模塊包括至少5個以上引腳，其中第一引腳對應(yīng)VBUS引腳，分別與充電電路模塊和Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊連接，第二、第三引腳對應(yīng)DM引腳、DP引腳，通過Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊轉(zhuǎn)接后分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUDIO語音通道接口連接，第四引腳對應(yīng)ID引腳，通過MIC/ID切換開關(guān)模塊轉(zhuǎn)接后也分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUDIO語音通道接口連接，第五引腳對應(yīng)GND引腳，該引腳接地；
[0010]所述的VBUS檢測電路模塊，與充電電路模塊相連，用于檢測中斷電平高低來區(qū)分判斷USB/0TG/充電設(shè)備與耳機(jī)設(shè)備；該VBUS檢測電路模塊還分別與MIC/ID切換開關(guān)模塊和Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊相連；
[0011]所述的MIC/ID切換開關(guān)模塊，分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUDIO語音通道接口相連，該模塊通過上述VBUS檢測電路模塊的檢測結(jié)果來切換Micro USB接口模塊第四引腳與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUDIO語音通道接口的導(dǎo)通。
[0012]優(yōu)選的，所述的Micro USB接口模塊包括5個引腳規(guī)格和7個引腳規(guī)格，其中7個弓I腳規(guī)格的Micro USB接口模塊的第一、第二引腳對應(yīng)VBUS引腳、第三引腳對應(yīng)DM引腳、第四引腳對應(yīng)DP引腳、第五引腳對應(yīng)ID引腳以及第六、第七引腳都對應(yīng)GND引腳。
[0013]優(yōu)選的，所述的VBUS檢測電路模塊的設(shè)備檢測功能由TS0P5封裝的比較器LMV331SQ3T2G實現(xiàn)，該模塊的電路包括USB-VCHR引腳、V1018-PMU引腳、HP-DET-1NT13引腳、TS0P5封裝的比較器LMV331SQ3T2G、第一二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻，
[0014]所述USB-VCHR引腳連接第一二極管的陰極；第一二極管的陽極連接比較器的正向輸入端，第一二極管的陽極還通過第一電阻與V1018-PMU引腳連接；V1018-PMU引腳通過第二電阻連接比較器的反向輸入端；比較器的反向輸入端通過第三電阻連接接地；同時，比較器的GND端接地，比較器的Vcc端與V1018-PMU引腳連接；V1018_PMU引腳還通過第四電阻與比較器的輸出端相連，比較器的輸出端與HP-DET-1NT13引腳相連。
[0015]優(yōu)選的，所述的VBUS檢測電路模塊的設(shè)備檢測功能由三極管實現(xiàn)，該模塊的電路包括USB-VCHR引腳、V1018-PMU引腳、HP-DET-1NT13引腳、三極管2PC4617、第二二極管、第三二極管、第五電阻、第六電阻、第七電阻，
[0016]所述USB-VCHR引腳連接第二二極管的陰極；第二二極管的陽極還通過第五電阻與V1018-PMU引腳相連，第二二極管的陽極與第三二極管的陽極相連；第三二極管的陰極通過第六電阻與三極管的基極相連；三極管的集電極通過第七電阻與V1018-PMU引腳相連，同時還直接與HP-DET-1NT13引腳相連；三極管的發(fā)射極接地。
[0017]優(yōu)選的，所述的Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊包括SN74LVC1G3157單刀雙擲模擬開關(guān)芯片，實現(xiàn)ID/MIC通道的開關(guān)切換功能。
[0018]優(yōu)選的，所述的電路設(shè)計還包括CPU控制模塊，該CPU控制模塊與VBUS檢測電路模塊相連，接收VBUS檢測電路模塊的中斷信號檢測結(jié)果；上述CPU控制模塊還與SwitchCircuit交換電路開關(guān)模塊相連，提供MIC/ID通道切換的控制方案。
[0019]優(yōu)選的，所述的電路設(shè)計還提供了一種配合VBUS檢測電路模塊的設(shè)備檢測的耳機(jī)轉(zhuǎn)接板，其中所述的耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_R引腳連接Micro USB接口模塊DM引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_L引腳連接Micro USB接口模塊DN引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的ID引腳連接Micro USB接口模塊MIC引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_L引腳連接Mi cro USB接口模塊DN引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的GND弓I腳連接Micro USB接口模塊的VBUS引腳與GND引腳。
[0020]優(yōu)選的，所述的電路設(shè)計還包括擴(kuò)展通道接口，該擴(kuò)展通道接口分別與SwitchCircuit交換電路開關(guān)模塊和MIC/ID切換開關(guān)模塊的ID通道相連，用以擴(kuò)展其他外部設(shè)備接口。
[0021 ] 優(yōu)選的,所述的充電電路模塊包括Charger IC充電集成電路模塊和Battery電池模塊。
[0022]本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果:
[0023]1、本發(fā)明提出了一種VBUS檢測電路的設(shè)計，實現(xiàn)USB/0TG/充電等設(shè)備與耳機(jī)設(shè)備之間的檢測問題。
[0024]2、然后還提出了一種MIC/ID開關(guān)控制電路的設(shè)計，通過VBUS檢測電路的中斷信號檢測結(jié)果，提供了硬件控制和軟件CPU控制兩套可選的MIC/ID通道切換控制的技術(shù)方案，使得實現(xiàn)方式更加靈活可選。
[0025]3、同時，MIC/ID開關(guān)控制電路的設(shè)計還解決ID信號作為MIC的復(fù)用問題，有效避免了 VBUS復(fù)用MIC信號時存在負(fù)壓防護(hù)以及MIC的隔離問題。
[0026]4、MIC/ID開關(guān)控制電路的設(shè)計同時還解決ID復(fù)用MIC時存在三段式耳機(jī)與OTG設(shè)備的兼容問題。
[0027]5、當(dāng)VBUS檢測電路檢測到MIC設(shè)備時，該發(fā)明提出的電路設(shè)計還可以根據(jù)MIC信號的不同，通過設(shè)置判斷門限來判斷三段式或者四段式耳機(jī)
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明實施例一的應(yīng)用模塊組成框圖；
[0029]圖2是本發(fā)明實施例一的耳機(jī)轉(zhuǎn)接板引腳對應(yīng)圖；
[0030]圖3是本發(fā)明實施例一的使用比較器的VBUS檢測電路原理圖；
[0031]圖4是本發(fā)明實施例一的MIC/ID切換開關(guān)模塊的電路原理圖；
[0032]圖5是本發(fā)明實施例二的應(yīng)用模塊組成框圖；
[0033]圖6是本發(fā)明實施例三的使用三極管的VBUS檢測電路原理圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0035]實施例一
[0036]本發(fā)明主要是解決在一些特殊產(chǎn)品設(shè)備需求無3.5mm耳機(jī)座設(shè)計時存在的問題，無3.5mm耳機(jī)設(shè)備主要是利用USB插座實現(xiàn)耳機(jī)的功能，然而在USB耳機(jī)復(fù)用時會存在一些諸如MIC信號如何設(shè)計的問題。
[0037]本方案主要是解決對于當(dāng)前普遍基本需求的USB/0TG/充電/耳機(jī)等設(shè)備的設(shè)計問題，提出了一種VBUS檢測電路的設(shè)計，利用VBUS引腳信號實現(xiàn)USB/0TG/充電等設(shè)備與耳機(jī)設(shè)備之間的檢測問題，然后還提出了一種MIC/ID開關(guān)控制電路的設(shè)計，通過VBUS檢測電路的中斷信號檢測結(jié)果，提供了硬件控制和軟件cpu控制兩套可選的MIC/ID開關(guān)控制電路的控制方案，解決了 ID與MIC信號的復(fù)用問題。
[0038]一、定義復(fù)用的USB插座,通常USB的插座定義如下，比如mini USB、micro USB等。5pin USB的各個pin腳定義如下表:
[0039]
【權(quán)利要求】
1.基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，包括MircoUSB接口模塊、充電電路模塊、USB數(shù)據(jù)通道接口和AUD1語音通道接口，其特征在于，還包括VBUS檢測電路模塊、Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊、MIC/ID切換開關(guān)模塊； 所述的Micro USB接口模塊包括至少5個以上引腳，其中第一引腳對應(yīng)VBUS引腳，分別與充電電路模塊和Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊連接，第二、第三引腳對應(yīng)DM引腳、DP引腳，通過Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊轉(zhuǎn)接后分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUD1語音通道接口連接，第四引腳對應(yīng)ID引腳，通過MIC/ID切換開關(guān)模塊轉(zhuǎn)接后也分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUD1語音通道接口連接，第五引腳對應(yīng)GND引腳，該引腳接地； 所述的VBUS檢測電路模塊，與充電電路模塊相連，用于檢測中斷電平高低來區(qū)分判斷USB/0TG/充電設(shè)備與耳機(jī)設(shè)備；該VBUS檢測電路模塊還分別與MIC/ID切換開關(guān)模塊和Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊相連； 所述的MIC/ID切換開關(guān)模塊，分別與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUD1語音通道接口相連，該模塊通過上述VBUS檢測電路模塊的檢測結(jié)果來切換Micro USB接口模塊第四引腳與USB數(shù)據(jù)通道接口和AUD1語音通道接口的導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的Micro USB接口模塊包括5個引腳規(guī)格和7個引腳規(guī)格，其中7個引腳規(guī)格的Micro USB接口模塊的第一、第二引腳對應(yīng)VBUS引腳、第三引腳對應(yīng)DM引腳、第四引腳對應(yīng)DP引腳、第五引腳對應(yīng)ID引腳以及第六、第七引腳都對應(yīng)GND引腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的VBUS檢測電 路模塊的設(shè)備檢測功能由TS0P5封裝的比較器LMV331SQ3T2G實現(xiàn)，該模塊的電路包括USB-VCHR引腳、V1018-PMU引腳、HP-DET-1NT13引腳、TS0P5封裝的比較器LMV331SQ3T2G、第一二極管、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻， 所述USB-VCHR引腳連接第一二極管的陰極；第一二極管的陽極連接比較器的正向輸入端，第一二極管的陽極還通過第一電阻與V1018-PMU引腳連接；V1018-PMU引腳通過第二電阻連接比較器的反向輸入端；比較器的反向輸入端通過第三電阻連接接地；同時，比較器的GND端接地，比較器的Vcc端與V1018-PMU引腳連接；V1018_PMU引腳還通過第四電阻與比較器的輸出端相連，比較器的輸出端與HP-DET-1NT13引腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的VBUS檢測電路模塊的設(shè)備檢測功能由三極管實現(xiàn)，該模塊的電路包括USB-VCHR引腳、V1018-PMU引腳、HP-DET-1NT13引腳、三極管2PC4617、第二二極管、第三二極管、第五電阻、第六電阻、第七電阻， 所述USB-VCHR引腳連接第二二極管的陰極；第二二極管的陽極還通過第五電阻與V1018-PMU引腳相連，第二二極管的陽極與第三二極管的陽極相連；第三二極管的陰極通過第六電阻與三極管的基極相連；三極管的集電極通過第七電阻與V1018-PMU引腳相連，同時還直接與HP-DET-1NT13引腳相連；三極管的發(fā)射極接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊包括SN74LVC1G3157單刀雙擲模擬開關(guān)芯片，實現(xiàn)ID/MIC通道的開關(guān)切換功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的電路設(shè)計還包括CPU控制模塊，該CPU控制模塊與VBUS檢測電路模塊相連，接收VBUS檢測電路模塊的中斷信號檢測結(jié)果；上述CPU控制模塊還與SwitchCircuit交換電路開關(guān)模塊相連，提供MIC/ID通道切換的控制方案。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于，所述的電路設(shè)計還提供了一種配合VBUS檢測電路模塊的設(shè)備檢測的耳機(jī)轉(zhuǎn)接板，其中所述的耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_R引腳連接Micro USB接口模塊DM引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_L引腳連接Micro USB接口模塊DN引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的ID引腳連接Micro USB接口模塊MIC引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的S_L引腳連接Micro USB接口模塊DN引腳，耳機(jī)轉(zhuǎn)接板的GND引腳連接Mi cro USB接口模塊的VBUS引腳與GND引腳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的電路設(shè)計還包括擴(kuò)展通道接口，該擴(kuò)展通道接口分別與Switch Circuit交換電路開關(guān)模塊和MIC/ID切換開關(guān)模塊的ID通道相連，用以擴(kuò)展其他外部設(shè)備接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于USB插座的耳機(jī)、充電和OTG設(shè)備的電路設(shè)計，其特征在于:所述的充電電路 模塊包括Charger IC充電集成電路模塊和Battery電池模塊。
【文檔編號】G05B19/04GK104035357SQ201410301411
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】李路路, 羅恒, 莊小利 申請人:廣東歐珀移動通信有限公司