适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路及音频装置的制作方法

1.本实用新型涉及耳机控制技术领域，尤其涉及一种适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路及音频拾音装置。


背景技术：

2.目前，3.5mm接口多应用于电子设备中，以便于与各种耳机相接实现音频信号传输。大多数3.5mm接口根据类型来可区分为三段式3.5mm、四段式3.5mm接口，现有的四段式3.5mm接口往往只能识别出四段式3.5mm耳机插入，而无法快速、准确识别出三段式3.5mm耳机插入，存在通用性差的问题(尤其在现有的制作识别电路过程中，缺少三段式3.5mm接口时，无法采用四段式3.5mm接口进行制备)，影响用户体验。
3.因此，现有技术有待于改善。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提出一种适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路及音频装置，以解决背景技术中所提及的现有的四段式3.5mm接口无法快速、准确识别出三段式3.5mm插头的技术问题。
5.本实用新型的第一方面，提供了一种适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路，所述电路包括四段式3.5mm接口、三极管、第一供电单元、电压上拉器件、集电极电阻和处理器，所述电压上拉器件同时与所述四段式3.5mm接口、第一供电单元电连接，所述集电极电阻同时与所述第一供电单元、三极管、处理器电连接，所述三极管电连接于所述四段式3.5mm接口和所述处理器之间；
6.其中，在所述四段式3.5mm接口与三段式3.5mm插头处于连接状态时，所述三极管处于截止状态，所述第一供电单元用于输出第一电压，所述集电极电阻用于把所述三极管输出上拉到所述第一电压，形成高电平信号，并将所述高电平信号输出至所述处理器；
7.在所述四段式3.5mm接口与三段式3.5mm插头处于未连接状态时，所述第一供电单元用于输出第一电压，所述电压上拉器件用于为所述三极管基极提供偏置电流，所述三极管用于根据所述偏置电流进入导通状态，所述三极管的集电极输出低电平信号，并将所产生的低电平信号传输至所述处理器。
8.在第一方面的基础上，所述电路还包括供电电源，所述第一供电单元包括子稳压单元，所述子稳压单元的输入端与所述供电电源电连接，所述子稳压单元的输出端同时与所述集电极电阻、电压上拉器件电连接；
9.所述子稳压单元用于将所述供电电源所提供的供电电压转换为所述第一电压。
10.在第一方面的基础上，所述电路还包括第二供电单元，所述第二供电单元的输入端与所述供电电源电连接，所述第二供电单元的输出端与所述四段式3.5mm接口电连接；
11.所述第二供电单元用于将所述供电电源所提供的供电电压转换为第二电压，并将所述第二电压传输至所述四段式3.5mm接口。
12.在第一方面的基础上，所述电压上拉器件包括上拉电阻；
13.所述上拉电阻的一端同时与所述第一供电单元、集电极电阻电连接，所述上拉电阻的另一端同时与所述三极管、四段式3.5mm接口电连接。
14.在第一方面的基础上，所述集电极电阻包括第二电阻；
15.所述第二电阻的一端同时与所述第一供电单元、上拉电阻的一端电连接，所述第二电阻的另一端同时与所述处理器、三极管电连接。
16.在第一方面的基础上，所述三极管包括npn型三极管；
17.所述npn型三极管的基极同时与所述上拉电阻的另一端、四段式3.5mm接口电连接，所述npn型三极管的集电极同时与所述第二电阻的另一端、所述处理器电连接，所述npn型三极管的发射极接地。
18.在第一方面的基础上，所述四段式3.5mm接口具有第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚；
19.所述四段式3.5mm接口的第一引脚同时与所述上拉电阻的另一端、npn型三极管的基极电连接，所述四段式3.5mm接口的第二引脚接地，所述四段式3.5mm接口的第三引脚和第四引脚均与第二供电单元电连接。
20.在第一方面的基础上，所述电路还包括第一滤波模块；
21.所述第一滤波模块电连接于所述第二供电单元、所述四段式3.5mm接口的第四引脚、所述四段式3.5mm接口的第三引脚、所述耳机的音频信号输入端之间。
22.在第一方面的基础上，所述电路还包括偏置电阻；
23.所述偏置电阻的一端与所述第一滤波模块电连接，所述偏置电阻的另一端同时与所述四段式3.5mm接口的第四引脚、所述四段式3.5mm接口的第三引脚、所述耳机的音频信号输入端电连接。
24.本实用新型的第二方面，提供了一种音频装置，包括如第一方面的电路。
25.本实用新型的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路及音频装置，有益效果如下：通过电压上拉器件同时与四段式3.5mm接口、第一供电单元电连接，集电极电阻同时与第一供电单元、三极管、处理器电连接，三极管电连接于四段式3.5mm接口和处理器之间。当四段式3.5mm接口连接三段式3.5mm插头时，四段式3.5mm接口传输低电平信号导致三极管处于截止状态，则集电极电阻把三极管输出上拉到第一电压，形成高电平信号，并将高电平信号输出至处理器，最终处理器接收到高电平信号，在达到识别三段式3.5mm插头连接的目的的同时提高通用性，并且能够适用三段式3.5mm耳机、麦克风、外部播放器插头。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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技术中记载的一些实施例，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。
27.图1为现有的三段式3.5mm插头的各端子示意图；
28.图2为本实用新型第一实施例的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路的模块连接示意图；
29.图3为本实用新型第二实施例的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路的模块连接示意图；
30.图4为本实用新型第三实施例的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路的电路连接示意图；
31.图5为本实用新型中处理器的电路连接示意图；
32.图6为本实用新型中第一供电单元的电路连接示意图；
33.图7为本实用新型中第二供电单元的电路连接示意图；
34.图8为本实用新型中电源复位电路的电路连接示意图；
35.图9为现有的三段式3.5mm插头插入到本实用新型中的四段式3.5mm接口的示意图。
36.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
37.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
38.需要注意的是，相关术语如“第一”、“第二”等可以用于描述各种组件，但是这些术语并不限制该组件。这些术语仅用于区分一个组件和另一组件。例如，不脱离本实用新型的范围，第一组件可以被称为第二组件，并且第二组件类似地也可以被称为第一组件。
39.本实用新型的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路可以应用于音频装置内，例如应用于手机、电脑、视频桌面麦克风阵列等具有音频播放功能的设备上。该适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路是基于四段式3.5mm接口所做的改进设计电路，能够适应于三段式3.5mm插头(如图1、图9所示，三段式3.5mm插头可以是耳机插头、麦克风插头、外部播放器插头，从顶端到根部，其插头的3段端子的定义为：mic，mic，gnd，插入四段式3.5mm接口后，四段式3.5mm接口的1脚和2脚，实际上都连到了三段式3.5mm插头666的gnd端子)。
40.图2示出了本实用新型第一实施例所提供的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路，该电路包括四段式3.5mm接口10、三极管50、第一供电单元30、电压上拉器件20、集电极电阻40和处理器60，电压上拉器件20同时与四段式3.5mm接口10、第一供电单元30电连接，集电极电阻40同时与第一供电单元30、三极管50、处理器60电连接，三极管50电连接于3.5mm接口10和处理器60之间；四段式3.5mm接口表示直径为3.5mm的标准接口。
41.其中，在四段式3.5mm接口10与三段式3.5mm插头处于连接状态时(四段式3.5mm接口10接触到三段式3.5mm插头的端子中的gnd端子，则四段式3.5mm接口10输出低电平信号)，此时三极管处于截止状态，第一供电单元30用于输出第一电压，集电极电阻用于把三极管输出上拉到第一电压，形成高电平信号，并将高电平信号输出至处理器，由此处理器的io引脚能够根据高电平信号识别出已接入耳机。
42.在四段式3.5mm接口10与三段式3.5mm插头处于未连接状态时(四段式3.5mm接口10没有接触到三段式3.5mm插头的gnd端子)，第一供电单元用于输出第一电压，电压上拉器件用于为三极管基极提供偏置电流，三极管用于根据偏置电流进入导通状态，所述三极管的集电极输出低电平信号，并将三极管集电极所产生的低电平信号传输至处理器。
43.由此本实用新型在应用于四段式3.5mm接口时，能够适应于三段式3.5mm插头的连
接识别，快速、准确识别出三段式3.5mm插头插入或者拔出相应操作，具备较高通用性(这种用四段式3.5mm接口应用于三段式3.5mm插头的识别是较为新颖的)。
44.图3示出了本实用新型第二实施例的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路，该电路还包括供电电源80，供电电源80所传输的供电电源经第一供电单元30转换为第一电压。具体的，该第一供电单元30包括提供稳压功能的子稳压单元，子稳压单元的输入端与供电电源80电连接，子稳压单元的输出端同时与集电极电阻、电压上拉器件电连接。当供电电源80输出供电电源(5v)时，子稳压单元用于将供电电源80所提供的供电电压转换为所述第一电压(3.3v)。其中，供电电源可以是5v电池。
45.具体的，电路还包括第二供电单元70，第二供电单元70的输入端与供电电源80电连接，第二供电单元70的输出端与四段式3.5mm接口10电连接。当供电电源80输出供电电源(5v)时，第二供电单元70用于将供电电源所提供的供电电压(5v)进行模拟转换为第二电压，并将第二电压传输至四段式3.5mm接口10。由此利用单供电电源80分别对第一供电单元30、第二供电单元70进行供电电压传输，简化整体供电电路设计。
46.图4示出了本实用新型第三实施例的适用三段式3.5mm插头的接口拔插识别电路，该电压上拉器件包括上拉电阻r1，上拉电阻r1的一端同时与第一供电单元30、集电极电阻40电连接，上拉电阻r1的另一端同时与三极管50、3.5mm接口10电连接。具体的，通过上拉电阻r1连接于第一供电电压(3.3v)和三极管基极(导通电压约0.7v)之间，基极电流约(3.3v-0.7v)/r1，这个基极电流使三极管导通。
47.在本实施例中，集电极电阻40包括第二电阻r2，第二电阻r2的一端同时与第一供电单元30、上拉电阻r1的一端电连接，第二电阻r2的另一端同时与处理器60、三极管50电连接。具体的，当3.5mm接口10连接有耳机时，第二电阻r2用于把所述三极管输出上拉到第一电压，形成高电平信号，并将高电平信号输出至处理器60。
48.在本实施例中，三极管包括npn型三极管q1，npn型三极管q1的基极同时与上拉电阻r1的另一端、四段式3.5mm接口10电连接，npn型三极管q1的集电极同时与第二电阻r2的另一端、处理器60电连接，npn型三极管q1的发射极接地。具体的，当四段式3.5mm接口10连接有耳机时，由于npn型三极管q1的基极处于低电平，则npn型三极管q1处于截止状态。当四段式3.5mm接口10没有连接耳机时，第一供电单元所传输的第一电压被上拉电阻r1上拉为高电平信号，即基极处于高电平，则npn型三极管q1处于导通状态。
49.其中，四段式3.5mm接口的第二引脚接地，四段式3.5mm接口的第三引脚和第四引脚均与耳机的音频信号输入端mic_in、第二供电单元70电连接。从而第二供电电元70提供的第二电压能够传输至四段式3.5mm接口的第三引脚和第四引脚以驱动3.5mm接口接收来自耳机的音频信号，以及在四段式3.5mm接口连接耳机时，四段式3.5mm接口的第一引脚会与耳机的gnd端相接。
50.在本实施例中，电路还包括第一滤波模块110，第一滤波模块110电连接于第二供电单元70、四段式3.5mm接口j1的第四引脚、四段式3.5mm接口j1的第三引脚、耳机的音频信号输入端mic_in之间。具体的，第一滤波模块110用于提供滤波功能，可以将第二供电单元70提供的第二电压进行滤波处理。
51.其中，该第一滤波模块110包括滤波电阻r3和滤波电容c1，滤波电阻r3的一端与第二供电单元70电连接，滤波电阻r3的另一端同时与滤波电容c1一端、耳机的音频信号输入
端mic_in、四段式3.5mm接口j1的第四引脚、四段式3.5mm接口j1的第三引脚电连接，滤波电容c1另一端接地。由滤波电阻r3和滤波电容c1搭配提供滤波功能，提供较佳滤波效果。
52.在本实施例中，电路还包括偏置电阻r4，偏置电阻r4的一端与第一滤波模块110电连接，偏置电阻r4的另一端同时与四段式3.5mm接口j1的第四引脚、四段式3.5mm接口的第三引脚、耳机的音频信号输入端mic_in电连接，起到为四段式3.5mm接口j1提供一个直流偏置。
53.图5示出了本实用新型中处理器的具体电路连接示意图，处理器可以是处理芯片u30，其具体型号为stc8f2k16s2_tssop20，处理芯片u30的第十七引脚p3.6/int2/rxd_2/cmp-作为io引脚接收来自npn型三极管q1所传输的高电平、低电平信号，从而准确判定耳机的连接状态。
54.图6示出了本发明中第一供电单元30的具体电路连接示意图，该第一供电单元30中的子稳压单元可以是稳压芯片u20，其型号为sy8120，该稳压芯片u20的第三引脚in、第四引脚en同时与供电电源80电连接，该稳压芯片u20的第一引脚bs同时与稳压芯片u20的第三引脚fb、稳压芯片u20的第六引脚lx、上拉电阻r1一端、第二电阻r2一端电连接，由此稳压芯片u20可以对供电电源(5v)进行稳压处理为数字部分的第一电压3.3v。
55.图7示出了本发明中第二供电单元70的具体电路连接示意图，第二供电单元70包括模拟转换芯片u10，模拟转换芯片u10的型号为wl2863e33，模拟转换芯片u10的第一引脚vin同时与供电电源80、模拟转换芯片u10的第三引脚en电连接，模拟转换芯片u10的第三引脚out与滤波电阻r3的一端电连接。具体的，模拟转换芯片u10可以将供电电源模拟转为第二电压，以驱动四段式3.5mm接口j1。
56.如图8所示，该处理芯片u30的第四引脚mclko/rst/p5.4电连接有电源复位电路，该电源复位电路包括复位电容c31以及复位电阻r31，该复位电容c31的一端与第一供电单元30电连接，复位电容c31的另一端同时与复位电阻r31的一端、处理芯片u30的第四引脚mclko/rst/p5.4电连接，复位电容c31的另一端接地。通过电源复位电路作为处理芯片u30的外沿电路，为处理芯片u30提供复位功能。
57.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。