專利名稱：Usb智能共享器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種計算機外部設(shè)備共享器領(lǐng)域，屬于USB外接設(shè)備(例如電子白板、打印機、掃描儀或存儲裝置)切換器?？芍С謨膳_計算機共享一臺USB外接設(shè)備，尤其適合在多媒體教室使用。
背景技術(shù)：
隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機USB外接設(shè)備種類越來越多，這些設(shè)備的大量使用已經(jīng)影響了現(xiàn)代化的各個領(lǐng)域。在現(xiàn)代化的辦公及教學(xué)環(huán)境下，由于場地和成本等的問題，不能給每臺計算機配置一臺USB外接設(shè)備，特別是電子白板、打印機、掃描儀、繪圖儀、多功能一體機等這些成本昂貴的USB外接設(shè)備。為了解決USB外接設(shè)備資源共享的問題，提高設(shè)備利用率，開發(fā)了 USB外接設(shè)備共享器。目前，公知的USB外接設(shè)備共享器有兩種，手動機械開關(guān)控制型和計算機軟件控制型。手動機械開關(guān)控制型需要人工按動切換按鈕， 不方便后臺安裝，限制了安裝位置，操作麻煩；計算機軟件控制型需要先安裝專用的軟件，再打開該軟件界面后進行切換操作，操作復(fù)雜，成本也高，由于計算機的操作系統(tǒng)的不同，還存在軟件不兼容的風險。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有的USB外接設(shè)備共享器不能實現(xiàn)智能化自動切換，操作復(fù)雜，成本高等問題，本實用新型提供了一種可以智能切換的USB外接設(shè)備共享器，只要第一計算機優(yōu)先輸入口接入計算機USB數(shù)據(jù)信號，則自動將第一計算機優(yōu)先輸入ロ的計算機USB數(shù)據(jù)信號切換連接至USB輸出口，同時自動斷開第二計算機輸入ロ的計算機USB數(shù)據(jù)信號與USB輸出口的連接，此時只允許第一計算機優(yōu)先輸入口連接的計算機使用USB外接設(shè)備。切斷第一計算機優(yōu)先輸入ロ與計算機的USB數(shù)據(jù)信號連接，則第二計算機輸入ロ的計算機USB數(shù)據(jù)信號與USB輸出口自動恢復(fù)連接，這時與第二計算機輸入口連接的計算機可以使用USB外接設(shè)備。這樣就能實現(xiàn)兩臺計算機中某ー計算機優(yōu)先使用USB外接設(shè)備、兩臺計算機之間的智能切換和USB外接設(shè)備資源共享的目的。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是設(shè)計一智能控制電路其基本原理框架圖如圖I所示，主要包括電源模塊、電壓比較電路、觸發(fā)控制電路和通道切換電路，第一計算機優(yōu)先輸入ロ的USB電源信號和第二計算機輸入ロ的USB電源信號連接到電源模塊及電壓比較電路，輸出的+5V連接到觸發(fā)控制電路中的NE555集成電路U2的4、8引腳和通道切換電路中R9的一端及USB輸出口電源信號端，電壓比較電路輸出的比較信號Vi與觸發(fā)控制電路中的NE555集成電路U2的2、6引腳連接，觸發(fā)控制電路輸出的控制信號Vo傳入通道切換電路中的FSUSB30集成電路U3的I引腳，第一計算機優(yōu)先輸入口的USB數(shù)據(jù)信號D2+、D2-和第二計算機輸入ロ的USB數(shù)據(jù)信號D1+、D1-連接到通道切換電路中的FSUSB集成電路U3，通過U3切換輸出的數(shù)據(jù)信號D+、D-連接到USB輸出口的數(shù)據(jù)信號接ロ。通過控制電路實現(xiàn)兩臺計算機之間相互切換，支持兩臺計算機共享一臺USB外接設(shè)備。其中電源模塊是由第一計算機優(yōu)先輸入口的USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號、第二計算機輸入口的USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號、電容和一個ニ極管組成的供電回路，電源模塊完成本實用新型各部分電路工作電壓的提供，第一計算機優(yōu)先輸入ロ或者第二計算機輸入ロ接入USB數(shù)據(jù)信號吋，USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號都能為整個電路供電，無需外接電源。以第一計算機優(yōu)先輸入ロ接入的計算機USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號和第二計算機輸入ロ接入的計算機USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號作為電壓比較信號，通過電壓比較電路輸出高低電平信號傳遞給觸發(fā)控制電路；通過觸發(fā)控制電路輸出復(fù)位信號或者觸發(fā)信號輸送到通道切換電路；通道切換電路包括了一個低功耗的雙端ロ高速USB雙刀雙擲開關(guān)集成電路，接收到復(fù)位信號或者觸發(fā)信號后，實現(xiàn)雙通道間的快速選擇和切換。只要第一計算機優(yōu)先輸入口接入計算機USB數(shù)據(jù)信號，電壓比較電路輸出高電平，觸發(fā)控制電路輸出觸發(fā)信號，通道切換電路則自動中斷USB輸出口與第二計算機輸入ロ的數(shù)據(jù)連接，并切換連接至第一計算機優(yōu)先輸入ロ，此時允許與第一計算機優(yōu)先輸入口連接的計算機優(yōu)先使用USB外接設(shè)備；當?shù)谝挥嬎銠C優(yōu)先輸入口沒有計算機USB數(shù)據(jù)信號接入時，電壓比較電路輸出低電平，觸發(fā)控制電路輸出復(fù)位信號，通道切換電路則自動恢復(fù)USB輸出口與第二計算機輸入ロ的數(shù)據(jù)連接，并斷開與第一計算機優(yōu)先輸入口的連接，此時允許與第二計算機輸入口連接的計算機使用USB外接設(shè)備。 本實用新型的有益效果是可支持兩臺計算機共享I臺USB外接設(shè)備，采用簡單的電子電路實現(xiàn)了兩臺計算機與USB外接設(shè)備連接的智能化自動切換；采用了低功率雙端ロ高速USB雙刀雙擲開關(guān)的集成電路芯片使其體積減小，能耗降低。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、外形小巧、成本低廉、使用范圍廣，易于被客戶接受；其智能化自動切換，尤其適合于多媒體教室，實現(xiàn)臺式機電腦和筆記本電腦之間的自動切換使用，教師在上課時能更快捷的切換使用自帶筆記本電腦教學(xué)。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型進ー步說明。圖I是本實用新型的基本原理框架圖。圖2是本實用新型電源模塊部分原理圖。圖3是本實用新型電壓比較電路部分原理圖。圖4是本實用新型觸發(fā)控制電路部分原理圖。圖5是本實用新型通道切換電路部分原理圖。圖6是本實用新型的實施例外形結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本實用新型的實施例使用連接示意圖。圖中I. USB輸出口，2.第一計算機優(yōu)先輸入口，3.第二計算機輸入口，4.機殼。
具體實施方式
在圖I中簡單的表示出了本實用新型的工作過程，從圖中可以看出，本實用新型主要由第一計算機優(yōu)先輸入口(2)、第二計算機輸入口(3)、電源模塊、電壓比較電路、觸發(fā)控制電路、通道切換電路及USB輸出口(I)等部分組成。第一計算機優(yōu)先輸入口(2)和第ニ計算機輸入口(3)是與計算機USB數(shù)據(jù)信號連接的USB端ロ ；電源模塊是由第一計算機優(yōu)先輸入口(2)的USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號、第二計算機輸入口(3)的USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號、電容和一個ニ極管組成的供電回路；電壓比較電路、觸發(fā)控制電路、通道切換電路組成了智能切換電路部分；USB輸出口(I)是與USB外接設(shè)備USB數(shù)據(jù)信號連接的USB端ロ。在圖2中，由ニ級管Dl、電解電容El、電容C4 C5組成了本實用新型的電源模塊，為其他各部分電路供電。當?shù)诙嬎銠C輸入口(3)接入計算機USB數(shù)據(jù)信號時，無論第一計算機優(yōu)先輸入口(2)是否連接計算機USB數(shù)據(jù)信號，都由第二計算機輸入口(3)USB數(shù)據(jù)信號的電源信號+5V提供工作電壓；當?shù)诙嬎銠C輸入口(3)與計算機USB數(shù)據(jù)信號斷開連接吋，由第一計算機優(yōu)先輸入口(2)USB數(shù)據(jù)信號的電源信號VCC2提供工作電壓；無需外接電源。 在圖3中，由電阻1 1、1 3、1 4、1 6、1 7、1 10及電壓比較集成電路似4組成了電壓比較電路。計算機USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號VCC2通過電阻R3、R4輸入到U2A的同相端，+5V通過分壓電阻R6、R7輸入到U2A的反相端。同相端與反相端電壓信號進行比較，當?shù)谝挥嬎銠C優(yōu)先輸入口(2)與計算機USB數(shù)據(jù)信號連接吋，U2A同相端輸入電壓大于反相端輸入電壓，經(jīng)電阻Rl輸出Vi為高電平；當?shù)谝挥嬎銠C優(yōu)先輸入口(2)沒有計算機USB數(shù)據(jù)信號吋，U2A同相端輸入電壓小于反相端輸入電壓，經(jīng)電阻Rl輸出Vi為低電平。電壓比較電路輸出的高低電平信號Vi傳遞給觸發(fā)控制電路。在圖4中，由電容Cl和555定時器U2組成了觸發(fā)控制電路。電壓比較電路輸出的高低電平信號Vi輸入到NE555定時器U2的2腳觸發(fā)輸入端及6腳閾值端，NE555定時器U2的3腳輸出端輸出信號Vo。當Vi為低電平時，觸發(fā)控制電路輸出信號Vo為復(fù)位信號；當Vi為高電平時，觸發(fā)控制電路輸出信號Vo為觸發(fā)信號；復(fù)位信號或觸發(fā)信號被傳遞至通道切換電路。在圖5中，由電阻R8 R9、電容C3、高速USB雙刀雙擲開關(guān)集成電路U3、USB輸出ロ(1)USB1、第一計算機優(yōu)先輸入口(2)USB3、第二計算機輸入口(3)USB2組成了通道切換電路。觸發(fā)控制電路輸出信號Vo傳遞給高速USB雙刀雙擲開關(guān)集成電路U3的I腳選擇輸入端，當觸發(fā)控制電路輸出信號Vo為觸發(fā)信號吋，高速USB雙刀雙擲開關(guān)切換至D2+、D2-，此時D+與D2+、D-與D2-導(dǎo)通，D+與Dl+、D-與Dl-斷開，USB輸出ロ(I)USBl與第一計算機優(yōu)先輸入口(2)USB3連接，與第二計算機輸入口(3)USB2斷開，USB外接設(shè)備被第一計算機優(yōu)先輸入口(2)連接的計算機使用；當觸發(fā)控制電路輸出信號Vo為復(fù)位信號吋，高速USB雙刀雙擲開關(guān)切換至Dl+、Dl-,此時D+與Dl+、D-與Dl-導(dǎo)通，D+與D2+、D-與D2-斷開，USB輸出口(I)USBl與第一計算機優(yōu)先輸入口(2) USB3斷開，與第二計算機輸入口(3)USB2恢復(fù)連接，此時USB外接設(shè)備被第二計算機輸入ロ(3)連接的計算機使用。如圖6所示，本實用新型實施例外形結(jié)構(gòu)示意圖，本實用新型電路的各個組件都焊接在ー塊PCB印刷板上，PCB印刷板放置在機殼(4)內(nèi)。USB輸出口(I)、第一計算機優(yōu)先輸入口(2)、第二計算機輸入口(3)露出機殼(4)。本實施例外形小巧、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便。在圖7中，本實用新型配合多媒體中央控制器使用連接示意圖，第二計算機輸入ロ(3)通過USB連接線連接至第二計算機；第一計算機優(yōu)先輸入口(2)連接至中央控制器的USB外接設(shè)備控制輸出口；USB輸出口(I)連接至USB外接設(shè)備。當多媒體中央控制器的USB外接設(shè)備控制輸入口連接至計算機I時，本實用新型系統(tǒng)會中斷第二計算機輸入口
(3)和USB輸出口(I)之間的信號連接，并自動將第一計算機優(yōu)先輸入口(2)的計算機USB信號切換連接至USB輸出ロ(I)，此時計算機I使用USB外接設(shè)備；當多媒體中央控制器的USB外接設(shè)備控制輸入端ロ與計算機I處于未連接狀態(tài)時，則第二計算機輸入口(3)與USB輸出口(I)之間的數(shù)據(jù)信號連接，此時第二計算機使用USB外接設(shè)備。在多媒體教室里，計算機I可為教師自帶的筆記本電腦，第二計算機為教室里的臺式機電腦。通過本實用新型完成USB外接設(shè)備使用的智能切換功能，即完成了 USB外接設(shè)備的資源共享。只需要切斷或連接第一計算機優(yōu)先輸入口(2)的USB數(shù)據(jù)信號即可實現(xiàn)兩臺計算機間的切換，達到共享USB外接設(shè)備資源的目的。權(quán)利要求1.一種USB智能共享器，由USB輸出口、第一計算機優(yōu)先輸入口、第二計算機輸入口及機殼組成，其特征是包括電源模塊、電壓比較電路、觸發(fā)控制電路和通道切換電路，第一計算機優(yōu)先輸入口的USB電源信號和第二計算機輸入口的USB電源信號連接到電源模塊及電壓比較電路，輸出的+5V連接到觸發(fā)控制電路中的集成電路U2的4、8引腳和通道切換電路中電阻R9的一端及USB輸出口電源信號端，電壓比較電路輸出的比較信號Vi與觸發(fā)控制電路中的集成電路U2的2、6引腳連接，觸發(fā)控制電路輸出的控制信號Vo傳入通道切換電路中的集成電路U3的I引腳，第一計算機優(yōu)先輸入口的USB數(shù)據(jù)信號D2+、數(shù)據(jù)信號D2-和第二計算機輸入口的USB數(shù)據(jù)信號D1+、數(shù)據(jù)信號Dl-連接到通道切換電路中的集成電路U3，通過集成電路U3切換輸出的數(shù)據(jù)信號D+、數(shù)據(jù)信號D-連接到USB輸出口的數(shù)據(jù)信號接□。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB智能共享器，其特征是通道切換電路包括了一個低功耗的雙端口高速USB雙刀雙擲開關(guān)集成電路，可實現(xiàn)雙通道間的快速選擇和切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB智能共享器，其特征是電源模塊是由第一計算機優(yōu)先輸入口的USB電源信號、第二計算機輸入口的USB電源信號、電容和一個二極管組成的供電回路；當?shù)谝挥嬎銠C輸入口或者第二計算機輸入口接入USB數(shù)據(jù)信號時，USB數(shù)據(jù)信號中的電源信號都能為整個電路供電，無需外接電源。
專利摘要本實用新型是一種USB智能共享器，涉及計算機外部設(shè)備共享器領(lǐng)域?？芍С謨膳_計算機共享一臺USB外接設(shè)備，主要由電源模塊、電壓比較電路、觸發(fā)控制電路和通道切換電路等部分組成。只要優(yōu)先輸入口接入計算機，則該計算機自動連接和使用USB外接設(shè)備；斷開優(yōu)先輸入口與計算機的連接，另一輸入口接入的計算機自動恢復(fù)連接和使用USB外接設(shè)備。本實用新型無需外接電源，其智能化切換功能，尤其適合于多媒體教室等場合，實現(xiàn)臺式機電腦和筆記本電腦之間的智能切換。
文檔編號G06F13/40GK202523058SQ20122006122
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者潘峰 申請人:杭州久良科技發(fā)展有限公司