一种基于USB-C接口的多功能转接板电路及转接装置的制作方法

一种基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路及转接装置
技术领域
1.本实用新型涉及智能终端外设领域，尤其涉及一种基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路及转接装置。


背景技术：

2.红外遥控具有抗干扰能力强、信息传输可靠、功耗低、成本低以及易实现等显著优点，在智能无线互联的新浪潮中，仍被诸多家用电器设备广泛采用，如空调、机顶盒、电视、电风扇等。此类带遥控功能的电器设备都会配备传统的红外遥控器，这些遥控器无法共用数量繁多，在日常使用过程中存在容易丢失、电池更换麻烦、按键失灵等不良体验。随着技术不断发展，一些usb
‑
c接口的具有红外遥控模块的转接产品，可以连接如智能手机、平板电脑等的智能终端，再配合智能终端上的红外遥控app(application，应用程序)，便可实现红外遥控功能，解决了上述不良体验。
3.目前，大多数智能终端已取消3.5mm的音频耳麦孔而只保留一个usb
‑
c接口作为设备与外界连接的唯一的物理接口，用户使用usb
‑
c接口最频繁场景是充电和听歌，所以应用最多的插接充电宝和耳麦。然而，上述具有红外遥控模块的转接产品，只有单一的红外遥控功能，占用了唯一的usb
‑
c接口，无形中造成了资源浪费，同时也增加了用户随身携带外接产品的数量。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路及转接装置，可以在使用usb
‑
c接口获得充电和听歌功能的基础上，额外增加一个红外遥控功能，提高资源利用率，减少用户随身携带外接产品的数量。
5.本实用新型提供了一种基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路，包括usb
‑
c上行接口、快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块以及开关控制模块，其中：
6.所述usb
‑
c上行接口，用于电连接外部智能终端；
7.所述快速充电模块与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于电连接外部充电器，并对所述外部智能终端充电；
8.所述耳麦音频模块通过开关控制模块与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于电连接外部耳麦设备，建立所述外部智能终端与所述外部耳麦设备之间的数字音频信号/麦克风信号传输；
9.所述红外遥控模块通过开关控制模块与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于建立所述外部智能终端对外的红外通讯连接；
10.所述开关控制模块，用于选择所述耳麦音频模块和所述红外遥控模块中的其中一个与所述usb
‑
c上行接口接通。
11.作为一种可选的实施方式，所述开关控制模块包括模拟开关芯片u1，所述模拟开关芯片u1为usb2.0双刀双掷开关芯片。
12.作为一种可选的实施方式，所述耳麦音频模块包括数字音频编解码芯片u3和耳麦音频接口，其中：
13.所述数字音频编解码芯片u3与所述模拟开关芯片u1电连接，用于将数字音频信号解码成左右声道立体声音频，以及将麦克风信号编码成数字音频信号；
14.所述耳麦音频接口与所述数字音频编解码芯片u3电连接，用于将所述左右声道立体声音频发送至所述外部耳麦设备，以及接收所述外部耳麦设备发送来的麦克风信号。
15.作为一种可选的实施方式，所述红外遥控模块包括红外控制芯片u4和红外发射管，其中：
16.所述红外控制芯片u4分别与所述模拟开关芯片u1和所述红外发射管电连接，所述红外控制芯片u4用于驱动所述红外发射管对外发送红外信号。
17.作为一种可选的实施方式，所述快速充电模块包括pd充电协议控制芯片u2和usb
‑
c充电接口，其中：
18.所述usb
‑
c充电接口与所述pd充电协议控制芯片u2电连接，用于电连接外部充电器；
19.所述pd充电协议控制芯片u2与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于与所述外部充电器进行充电协商，并对所述外部智能终端充电。
20.作为一种可选的实施方式，还包括电源线vbus、p
‑
mos管q2和p
‑
mos管q3；p
‑
mos管q2的源极电连接于电源线vbus，p
‑
mos管q2的漏极电连接于usb
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c充电接口；所述p
‑
mos管q3的源极电连接于电源线vbus，p
‑
mos管q3的漏极电连接于usb
‑
c上行接口。
21.作为一种可选的实施方式，还包括电阻r和n
‑
mos管q1，所述n
‑
mos管q1的漏极通过所述电阻r分别电连接于p
‑
mos管q2和p
‑
mos管q3的栅极，所述n
‑
mos管q1的栅极电连接于所述pd充电协议控制芯片u2，所述n
‑
mos管q1的源极接地。
22.作为一种可选的实施方式，还包括辅助电源，用于为所述快速充电模块、所述耳麦音频模块、所述红外遥控模块和所述开关控制模块供电。
23.作为一种可选的实施方式，所述模拟开关芯片u1的型号为was7222q、sgm7222、bl1530或ts3usb30；所述数字音频编解码芯片u3的型号为alc5686、alc4050、bes3001、bes3002、cx21986、cx21988、ab136d或ac1279；所述红外控制芯片u4为带usb接口的红外控制集成芯片；所述pd充电协议控制芯片u2的型号为ldr6023或ej899。
24.本实用新型还提供了一种转接装置，包括转接板、线缆以及上述的基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路，所述快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块和开关控制模块设置于所述转接板，所述线缆连接于所述转接板与usb
‑
c上行接口之间。
25.由上可见，本实用新型的基于usb
‑
c接口的转接板电路中，同时设计有快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块以及开关控制模块，快速充电模块用于电连接外部充电器，并对所述外部智能终端充电，耳麦音频模块用于电连接外部耳麦设备，建立所述外部智能终端与所述外部耳麦设备之间的数字音频信号/麦克风信号传输，红外遥控模块用于建立所述外部智能终端对外的红外通讯连接，开关控制模块用于选择所述耳麦音频模块和所述红外遥控模块中的其中一个与所述usb
‑
c上行接口接通，可以实现在使用usb
‑
c接口获得充电和听歌功能的基础上，以较低的成本额外获得红外遥控功能，从而非常便利地的控制周围的红外遥控设备，并提高资源利用率，减少用户随身携带外接产品的数量。
26.本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型实施例提供的一种基于usb
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c接口的多功能转接板电路的结构示意图；
29.图2是本实用新型实施例提供的一种基于usb
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c接口的多功能转接板电路的电路示意图；
30.图3是本实用新型实施例提供的一种转接装置的结构示意图。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
32.请参阅图1，图1是本实用新型实施例提供的一种基于usb
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c接口的多功能转接板电路的结构示意图，如图所示的基于usb
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c接口的多功能转接板电路，包括usb
‑
c上行接口、快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块以及开关控制模块，其中：
33.所述usb
‑
c上行接口，用于电连接外部智能终端。其中，外部智能终端可以是智能手机、平板电脑、手持游戏机、智能视频播放设备等的各种终端。
34.所述快速充电模块与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于电连接外部充电器，并对所述外部智能终端充电。
35.所述耳麦音频模块通过开关控制模块与所述usb
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c上行接口电连接，用于电连接外部耳麦设备，建立所述外部智能终端与所述外部耳麦设备之间的数字音频信号/麦克风信号传输。需特别指出的是，外部耳麦设备也可仅为耳机设备或者麦克风设备，相应的，传输的信号也可仅为数字音频信号或者麦克风信号。
36.所述红外遥控模块通过开关控制模块与所述usb
‑
c上行接口电连接，用于建立所述外部智能终端对外的红外通讯连接。
37.所述开关控制模块，用于选择所述耳麦音频模块和所述红外遥控模块中的其中一个与所述usb
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c上行接口接通。
38.具体实现中，usb
‑
c充电接口接充电器时，充电功能、耳麦音频接口、红外遥控功能均可正常工作；usb
‑
c充电接口不接充电器时，除充电功能外，其它耳麦音频接口、红外遥控功能保持正常工作；耳麦音频接口和红外遥控功能在同一时间有且只有其中一个可工作。
39.由上可见，本实用新型可以实现在使用usb
‑
c接口获得充电和听歌功能的基础上，以较低的成本额外获得红外遥控功能，从而非常便利地的控制周围的红外遥控设备，并提
高资源利用率，减少用户随身携带外接产品的数量。
40.请参阅图2，图2是本实用新型实施例提供的一种基于usb
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c接口的多功能转接板电路的电路示意图。
41.作为一种实施方式，所述开关控制模块包括模拟开关芯片u1，所述模拟开关芯片u1为usb2.0双刀双掷开关芯片，属于dpdt双刀双掷型开关，用于将usb
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c上行接口的usb总线d /d
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信号切换到通道d1 /d1
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或者通道d2 /d2
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。当耳麦线插入耳麦音频接口时，模拟开关芯片u1将d /d
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切换到通道d1 /d1
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，耳麦功能可以使用；当耳麦线从耳麦音频接口拔出时，d /d
‑
切换回通道d2 /d2
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，红外遥控功能可以使用。其中d /d
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信号为差分信号，即利用时钟的高低电平分别传输数据。
42.可选的，所述模拟开关芯片u1的型号为was7222q、sgm7222、bl1530、ts3usb30等，本实施例不作穷举。
43.作为一种实施方式，所述耳麦音频模块包括数字音频编解码芯片u3和耳麦音频接口，其中：
44.所述数字音频编解码芯片u3与所述模拟开关芯片u1电连接，用于将数字音频信号解码成左右声道立体声音频，以及将麦克风信号编码成数字音频信号。
45.所述耳麦音频接口与所述数字音频编解码芯片u3电连接，用于将所述左右声道立体声音频发送至所述外部耳麦设备，以及接收所述外部耳麦设备发送来的麦克风信号。需特别指出的是，外部耳麦设备也可仅为耳机设备或者麦克风设备，相应的，传输的信号也可仅为数字音频信号或者麦克风信号。
46.可选的，所述数字音频编解码芯片u3的型号为alc5686、alc4050、bes3001、bes3002、cx21986、cx21988、ab136d、ac1279等，本实施例不作穷举。
47.作为一种实施方式，所述红外遥控模块包括红外控制芯片u4和红外发射管，其中：
48.所述红外控制芯片u4分别与所述模拟开关芯片u1和所述红外发射管电连接，所述红外控制芯片u4用于驱动所述红外发射管对外发送红外信号。
49.可选的，所述红外控制芯片u4为带usb接口的红外控制集成芯片，能够实现对外发送红外信号即可，本实施例不作穷举。
50.作为一种实施方式，所述快速充电模块包括pd充电协议控制芯片u2和usb
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c充电接口，其中：
51.所述usb
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c充电接口与所述pd充电协议控制芯片u2电连接，用于电连接外部充电器。
52.所述pd充电协议控制芯片u2与所述usb
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c上行接口电连接，用于与所述外部充电器进行充电协商，并对所述外部智能终端充电。其中，充电协商是指两边按照pd充电协议按流程建立通信连接，并核对是否满足充电条件，充电协商完成后，充电器按照预设的模式通过usb
‑
c上行接口给外部智能终端充电。
53.可选的，所述pd充电协议控制芯片u2的型号为ldr6023、ej899等，本实施例不作穷举。
54.进一步的，转接板电路还包括电源线vbus、p
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mos管q2和p
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mos管q3；p
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mos管q2的源极电连接于电源线vbus，p
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mos管q2的漏极电连接于usb
‑
c充电接口；所述p
‑
mos管q3的源极电连接于电源线vbus，p
‑
mos管q3的漏极电连接于usb
‑
c上行接口。具体的，p
‑
mos管q2和
p
‑
mos管q3为p
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mosfet，其中p
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mos管q2用于usb
‑
c充电接口vbus1和vbus之间的关闭或者开启，p
‑
mos管q3用于usb
‑
c上行接口vbus0和vbus之间的关闭或者开启。
55.更进一步的，转接板电路还包括电阻r和n
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mos管q1，所述n
‑
mos管q1的漏极通过所述电阻r分别电连接于p
‑
mos管q2和p
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mos管q3的栅极，所述n
‑
mos管q1的栅极电连接于所述pd充电协议控制芯片u2，所述n
‑
mos管q1的源极接地。具体的，n
‑
mos管q1为n
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mosfet,接收pd充电协议控制芯片u2的控制信号，从而对p
‑
mos管q2和p
‑
mos管q3进行关闭或者开启。
56.作为一种实施方式，转接板电路还包括辅助电源，用于为所述快速充电模块、所述耳麦音频模块、所述红外遥控模块和所述开关控制模块供电。具体的，当usb
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c充电接口不接外部充电器时，辅助电源从usb
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c上行接口取电；当usb
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c充电接口接入外部充电器时，辅助电源切换到从usb
‑
c充电接口取电。
57.请参阅图3，图3是本实用新型实施例提供的一种转接装置的结构示意图，如图所示的转接装置，包括转接板、线缆以及上述的基于usb
‑
c接口的多功能转接板电路，所述快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块和开关控制模块设置于所述转接板，所述线缆连接于所述转接板与usb
‑
c上行接口之间。
58.由上可见，本实用新型的基于usb
‑
c接口的转接板电路中，同时设计有快速充电模块、耳麦音频模块、红外遥控模块以及开关控制模块，快速充电模块用于电连接外部充电器，并对所述外部智能终端充电，耳麦音频模块用于电连接外部耳麦设备，建立所述外部智能终端与所述外部耳麦设备之间的数字音频信号/麦克风信号传输，红外遥控模块用于建立所述外部智能终端对外的红外通讯连接，开关控制模块用于选择所述耳麦音频模块和所述红外遥控模块中的其中一个与所述usb
‑
c上行接口接通，可以实现在使用usb
‑
c接口获得充电和听歌功能的基础上，以较低的成本额外获得红外遥控功能，从而非常便利地的控制周围的红外遥控设备，并提高资源利用率，减少用户随身携带外接产品的数量。
59.综上所述，本实用新型的转接板电路以及转接装置存在以下优点：
60.1、快速充电。pd充电协议控制芯片u2，使得充电的usb
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c充电接口支持usb
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pd快速充电功能。
61.2、良好的功能扩展性。能够让终端唯一的usb
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c口扩展具有快速充电，耳麦音频和红外遥控功能。
62.3、良好的成本控制。选用模拟开关芯片u1，只负责对usb总线信号进行物理切换，比集线器设备具有更优的成本控制。
63.4、良好的适配性。配合红外遥控app，可以实现对市面上几乎所有红外设备的控制。
64.5、体积轻巧，便于携带。
65.需要指出的是，本实用新型定义了一种把单usb
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c接口转为usb
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c充电口、耳麦口和红外遥控的转接板方案。在技术方案的详细描述中，只对各接口的连接方式以及工作原理，功能做了详细的描述。并未对各接口的外观，焊接方式，以及位置做任何限定。故以下方案均为本方案的替代方案，受本应用保护：
66.1、更换方案中的物料供应商或者型号，但是电路工作原理相同，实现功能相同的方案。
67.2、更改usb
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c充电、音频口和红外发射管的定义顺序，形状，位置等结构的改变。
68.3、更改不同的pd充电协议控制芯片，可实现不同等级的充电速度。
69.以上所揭露的仅为本实用新型较佳实施例而已，其描述较为具体和详细，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。