一种USB接口防水方法及移动终端与流程

文档序号:11138975阅读:812来源:国知局
一种USB接口防水方法及移动终端与制造工艺

本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种USB接口防水方法。本发明同时还涉及一种移动终端。



背景技术:

随着科学技术的发展,移动终端的功能目前越来越繁多以及强大,对于普通的消费者用户来说,性能不再是限制手机使用的瓶颈,相反地,手机的使用环境越来越成为制约手机使用的因素。

对于移动终端厂商来说,移动终端的防液功能一直都是其希望实现的技术目标之一,因为用户一方面希望能够在更多的应用环境下可以顺利地使用手机,例如在洗浴、下雨天等特殊环境下;另一方面,用户也希望手机不会因为日常使用过程中的其他不小心的情况下而轻易进水损坏。因此推出具备防水功能的移动终端对于占据用户市场具有很大的优势。

由于液体一般都是导电物质,因此水等液体导体对手机的破坏性较大,轻则损坏USB(Universal Serial Bus,通用串行总线)模块,重则手机主板报废,针对用户的防水需求,目前也有一些厂商针对防水手机进行了研发,采用的防水方法主要为以下几种方式:

1、手机整体密封防水,此方法是目前最常用的一种手机防水方法,采用机身进行密封,并且耳机孔、USB孔、按键扬声器、听筒等设备采用密封垫进行密封,在使用过程中还要使用塞帽对耳机插孔、USB插孔进等有裸露电路触点的部件进行密封,但是在使用过程塞帽对使用造成不便,并且容易因为塞帽未到位导致手机防水效果失效。

2、手机所有器件采用防水器件,此方法对手机的各个功能模块主板、扬声器、按键、听筒、USB模块、耳机模块的电路板喷涂纳米级的防水膜,以达到防水的效果,但是此方法对手机内部电路进行保护,对于裸露的耳机插孔和USB数据线插孔里面的金属触点仍然需要特殊的保护,不能完全的做到不需要辅助部件进行防水。

发明人在实现本发明的过程中发现,目前针对移动终端的USB接口的防水主要是通过塞帽等辅助部件来形成USB插座的密封腔,从而防止USB的金属触点的断路。该方案对于移动终端的电路部分并没有作出任何改进,因此实际上现有的防水类型实质上都是属于被动防水类型。但是若塞帽老化或则丢失之后,移动终端就失去了防水功能。在这种情况下,若移动终端的电路浸入导电液体(例如水)中,很有可能会造成USB接口中各工作接口之间的短接,而此时USB的接口与PMU(电源管理芯片,为主板芯片的一部分)的管脚的电源是直接相连的,因此容易使得主板芯片上的PMU误判为设备连接,导致内部电路电源短路烧坏电源芯片。

由此可见,如何在不依赖外部部件(例如塞帽)的前提下使移动终端的USB接口的使用不受液体的影响,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明提供了一种USB接口防水方法,移动终端在其USB接口中有供电设备或者OTG设备插入时,将USB接口中的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通,在其USB接口中无设备插入时,将USB接口中的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道切断,从而使移动终端的USB接口可以不借助其他的外部辅助部件来防止液体对移动终端的内部电路产生影响,提高了设备使用的便捷性以及用户的使用体验。该方法涉及的移动终端内包含USB接口、控制电路以及主板芯片,所述控制电路用于控制所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态,该方法包括:

当判断发生设备连接事件时,所述控制电路将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道导通;

当判断发生设备拔出事件时,所述控制电路将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道切断。

相应的,本申请公开一种移动终端,包括USB接口、控制电路以及主板芯片,所述控制电路用于控制所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态,其中,所述控制电路包括:

导通模块,在判断发生设备连接事件时,将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道导通;

切断模块,在判断发生设备拔出事件时,将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道断开。

由此可见,通过应用本申请的技术方案,在移动终端的USB接口和主板芯片之间设置控制电路,此控制电路用于控制USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。当判断发生设备连接事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通;当判断发生设备拔出事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道切断。由于在没有设备接入时,USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道是被切断的,因此,即使此时有导电液体进入,使得USB的工作接口短接,也不会导致移动终端整个电源电路导通而造成电源电路的短路。从而可使移动终端的USB接口可以不借助其他的外部辅助部件来防止液体对移动终端的内部电路产生影响。

附图说明

图1为本申请提出的一种USB接口防水方法的流程示意图;

图2为本申请具体实施例所提出的一种移动终端的逻辑控制电路示意图;

图3A为本申请具体实施例中当移动终端接入USB外部供电的处理流程示意图;

图3B为本申请具体实施例中当移动终端接入OTG设备的处理流程示意图;

图4为本申请提出的一种移动终端的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所述,目前的具有USB功能的移动终端针对USB接口的防水主要是通过塞帽等辅助部件来形成USB接口的密封腔,从而防止USB接口中各工作接口的短接。但是如果塞帽老化或者丢失,移动终端的USB接口就会失去了防水的性能,即无法通过在移动终端的内部电路实现裸露USB接口的防水。

鉴于以上技术问题,本发明提出了一种USB接口防水方法,该方法应用于包括USB接口、控制电路以及主板芯片的移动终端中。为便于阐述本发明的流程,以下首先对该移动终端的不同部件介绍如下:

(1)USB接口

对于移动终端来说,USB接口的作用一方面是将供电设备接入移动终端,进而实现对移动终端的充电过程,另一方面是将支持OTG的存储设备接入移动终端,使移动终端能够与该存储设备之间进行数据传输。

(2)控制电路

对于普通手机来说,其USB接口一般都是直接和手机内部的主板芯片连接。外部供电设备或者是OTG存储设备接入USB接口之后,通过该USB接口的向主板芯片提供电源或者是数据传输功能。由于本申请旨在根据外部接入设备的情况来控制USB接口与手机内部主板芯片之间的导通,因此在USB接口与主板芯片之间设置了一个控制电路,用于控制所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。该控制电路中有两个控制单元,每个控制单元内包含多个贴片继电器,这些贴片继电器用于根据主板芯片的信号或是USB接口的供电情况来控制USB接口的工作接口以及主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。

(3)主板芯片

对于普通移动终端来讲,其主板上的电路可分为四个板块:射频部分\逻辑部分\供电部分\界面部分。其中射频就是负责收发信号的与外界联络的,包括天线和控制器频率合成以及功率放大器,用来进行调制解调。逻辑部分由CPU和软件存储器等组成,用于处理一些常规的操作,包括控制整机各个部分工作。而供电部分由电源IC和供电管组成,用于将把电池中的电力分配到各个元件上,保证该移动终端的正常工作。界面部分则是用于协调移动终端与用户之间进行操作和沟通的模块,例如显示屏,SIM卡,振动器,振铃,键盘,指示灯等等。在本申请的技术方案中,移动终端的主板整体被视为一个主板芯片,通过控制电路与USB接口连接,从而实现供电功能以及数据传输通信功能。

基于以上介绍,本发明所提出的一种USB接口防水方法的流程示意图如图1所示,包括以下步骤:

S101,当发生设备连接事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通。

在本申请的优选实施例中,控制电路包括第一控制单元和第二控制单元,并且每个控制单元都是由多个贴片继电器组成的。

继电器是一种电控制器件,是当输入量(激励量)的变化达到规定要求时,在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中,它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

在本申请中优选实施例中采用的继电器具体为贴片继电器,其接口包括公共端接口、常开管脚接口、第一控制接口以及第二控制接口。其中,第一控制接口以及第二控制接口是其控制接口,当施加在第一控制接口以及第二控制接口的电压超过预设的阈值时,将会使公共端接口和常开管脚接口之间的开关导通,从而通过调节第一控制接口以及第二控制接口之间的电压可以实现对电路导通与断开的控制。

在本申请的优选实施例中,各控制单元中贴片继电器接入控制电路的方式是不同的,具体如下:

在第一控制单元中,贴片继电器的第一控制接口与USB接口的供电接口相连,第二控制接口与USB接口的接地接口相连,公共端接口与USB接口的工作接口相连,常开管脚接口与主板芯片的工作接口相连;

在第二控制单元中,贴片继电器的第一控制接口与主板芯片的供电接口相连,第二控制接口与主板芯片的接地接口相连,公共端接口与主板芯片的工作接口相连,常开管脚接口与USB接口的工作接口相连。

可见,在上述贴片继电器的接入方式中,第一控制单元内的贴片继电器的两个控制接口分别与USB接口的供电接口与接地接口相连,因此当USB接口的供电接口与接地接口大于预设的阈值时将会将第一控制单元内的贴片继电器导通;第二控制单元内的贴片继电器的两个控制接口分别与主板芯片的供电接口与接地接口相连,因此当主板芯片的供电接口与接地接口大于预设的阈值时将会将第二控制单元内的贴片继电器导通。

对于移动终端的USB接口来说,其主要功能就是用来对移动终端进行充电以及与移动终端进行数据传输。因此在本申请的技术方案中,当移动终端的USB接口被插入了用于充电的USB线缆之后,USB接口中的供电接口会有电压的存在,此时第一控制单元中各贴片继电器的第一控制接口同样会存在电压,在这种情况下控制电路即认为当前发生了设备连接事件;而对于OTG存储设备来说,其本身不具备供电功能,因此用户在将OTG存储设备插入移动终端的USB接口后,需要在移动终端上开启OTG功能,此时移动终端的主板将收到用户发送的控制指令,之后主板芯片根据控制指令的内容向控制电路发送相应的OTG连接指示信号,控制电路在接收到该OTG连接指示信号时,亦会认为发生了设备连接事件。

因此,在本申请的优选实施例中,将设备连接事件的类型设置为至少包括供电设备插入以及OTG设备插入,而控制电路判断当前发生设备连接事件的方式也包含以下两种:

(1)当检测到第一控制单元内的各贴片继电器的第一控制接口上存在大于预设阈值的电压时,控制电路确认设备连接事件的类型为供电设备插入;

(2)当接收到主板芯片发送的OTG连接指示信号时,控制电路确认设备连接事件的类型为OTG设备插入;

其中,OTG连接指示信号用于指示控制电路在第二控制单元内的各贴片继电器的第一控制接口处增加大于预设阈值的电压。

需要说明的是,对于上述两种设备连接事件控制电路导通USB接口的工作接口与移动终端主板芯片的工作接口之间的通道的方式是不同的。

对于供电设备插入,由于供电设备能够进行电压输出,因此在供电设备插入时,会在USB接口的供电接口上施加电压,此时在第一控制单元中,各贴片继电器的第一控制接口处同样会存在电压,当此电压超过预设的阈值时,将会将各贴片继电器导通,从而实现将USB接口的工作接口与移动终端主板芯片的工作接口之间的通道导通。

对于OTG设备插入,由于供电设备不能够进行电压输出,因此在本申请中用户在将OTG存储设备插入移动终端的USB接口后,需要在移动终端上开启OTG功能,此时移动终端的主板将收到用户发送的控制指令,之后主板芯片根据控制指令的内容向控制电路发送相应的OTG连接指示信号,控制电路在接收到OTG连接指示信号时,将会在第一控制单元中各贴片继电器的第一控制接口处施加电压,以对各贴片继电器进行导通,从而实现将USB接口的工作接口与移动终端主板芯片的工作接口之间的通道导通。

基于以上两种不同的设备连接事件,本申请的技术方案在控制电路中设置有相应的控制单元,从而能够在不同的设备连接事件下将相应的USB接口的工作接口与移动终端主板芯片的工作接口之间的通道导通。

需要说明的是,尽管本申请优选实施例中将供电设备插入以及OTG设备插入作为设备连接事件进行说明以及举例,但是这些都属于本申请的优选实施方式,在此基础上,其他类似的属于设备连接事件的方式也都属于本申请的保护范围。

S102,当发生设备拔出事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道断开。

在申请的优选实施例中,设备拔出事件的类型至少包括:控制电路从主板芯片接收到OTG断开指示信号、当前连接的OTG设备丢失、USB接口的供电接口无指定电压。

其中,OTG断开指示信号用于指示控制电路去除在第二控制单元内的各贴片继电器第一控制接口处的电压。

相应的,对于不同的设备拔出事件,控制电路断开USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间通道的方式是不同的。

对于USB接口的供电接口无指定电压,当USB接口的供电接口处的电压消失时,说明供电设备已经拔出,此时第一控制单元中各贴片继电器的第一控制接口处的电压也会消失,由于没有电压的存在,各贴片继电器将会回到断开的状态,从而实现将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道断开。

对于控制电路从主板芯片接收到OTG断开指示信号以及当前连接的OTG设备丢失,在本申请中用户在拔出OTG设备时,需要在移动终端上关闭OTG功能,此时移动终端的主板将收到用户发送的控制指令,之后主板芯片根据控制指令的内容向控制电路发送相应的OTG断开指示信号,控制电路在接收到OTG断开指示信号时,将会去除在第一控制单元中各贴片继电器的第一控制接口处的电压,以使各贴片继电器回到断开的状态,从而实现将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道断开。

基于以上论述,现举例说明本申请的方案,在USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的电路上增加贴片继电器,并在USB接口处无设备连接时,将贴片继电器断开,使USB工作接口与主板芯片的工作接口之间的电路处于断开的状态。由于该电路是断开的,因此即使此时有导电液体进入使得USB管脚短接也不会造成该线路短路。

通过采取以上技术方案,在移动终端的USB接口和主板芯片之间设置控制电路,此控制电路用于控制USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。当判断发生设备连接事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通;当判断发生设备拔出事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道切断。由于在没有设备接入时,USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道是被切断的,因此,即使此时有导电液体进入,使得USB的工作接口短接,也不会导致移动终端整个电源电路导通而造成电源电路的短路。从而可使移动终端的USB接口可以不借助其他的外部辅助部件来防止液体对移动终端的内部电路产生影响。

为了进一步阐述本发明的技术思想,现结合具体的应用场景,对本发明的技术方案进行说明。如图2所示,为本申请具体实施例所提出的一个移动终端的逻辑控制电路示意图,主要由手机USB接口,USB控制逻辑控制电路以及手机OTG电路控制组成。其中的各个电路器件的连接关系如下:

在图2的逻辑控制电路中,贴片继电器K1、K2、K3和K4组成第一控制单元,在第一控制单元中,各贴片继电器的第一控制接口与USB接口的供电接口(VCC接口)相连,第二控制接口与USB接口的接地接口(GND接口)相连,并且K1、K2、K3和K4的公共端接口分别和USB的VCC接口、D-接口、D+接口以及GND接口相连接,常开管脚接口分别和手机主板的电源芯片的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口连接,控制信号由USB的VCC接口提供;贴片继电器K5、K6、K7和K8组成第二控制单元,在第二控制单元中,各贴片继电器的第一控制接口与主板芯片的供电接口相连,第二控制接口与主板芯片的接地接口相连,并且贴片继电器K5、K6、K7和K8的公共端分别与手机主板的电源芯片的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口连接;常开管脚接口分别与USB的VCC接口、D-接口、D+接口以及GND接口相连接,控制信号由主板的芯片管脚OTG_CONTRL通过信号放大后发送到控制电路。

基于上述连接关系,该具体实施例分别提出了移动终端针对外部供电以及OTG设备接入的不同的处理方案流程示意图,分别如图3A以及图3B所示,具体流程以及描述如下:

(1)外部供电设备插入USB接口

如图3A所示,当插入供电设备时,USB接口的VCC接口处有5V电压,此电压会同样会施加在贴片继电器K1、K2、K3和K4的第一控制接口上,在此电压的作用下,贴片继电器K1、K2、K3和K4将会被导通,此时USB接口上的VCC接口、GND接口、D+接口以及D-接口与主板上的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口之间的通道将会被导通,因此供电设备能够与移动终端进行连接进行正常的充电和通信,当USB端供电设备拔出时,贴片继电器K1、K2、K3和K4第一控制接口上电压也会随之消失,贴片继电器K1、K2、K3和K4将会回到断开的状态,此时USB接口上的VCC接口、GND接口、D+接口以及D-接口与主板上的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口之间的通道将会被断开,因此实现了将USB接口的工作接口和手机内部USB电路隔离,即使手机浸泡在水里,也不会导致手机主板损坏。

(2)OTG设备插入USB接口

如图3B所示,当插入OTG设备时,通过手机的设置界面对OTG进行激活,即对OTG_CONTRL进行操作,此时,控制电路接收到主板芯片发送的OTG连接指示信号,并根据指示信号的内容通过PUM-VBUS线路在第二控制单元中各贴片继电器的第一控制接口上施加电压,在此电压的作用下,贴片继电器K5、K6、K7和K8将会被导通,此时USB接口上的VCC接口、GND接口、D+接口以及D-接口与主板上的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口之间的通道将会被导通,因此移动终端能够与OTG设备进行连接进行正常的充电和通信,当控制电路接收到主板芯片发送的OTG断开指示信号时(OTG设备拔出),控制电路将把施加第二控制单元中各贴片继电器的第一控制接口上电压撤除,此时贴片继电器K5、K6、K7和K8将会回到断开的状态,此时USB接口上的VCC接口、GND接口、D+接口以及D-接口与主板上的PUM-VBUS接口、PUM-GND接口、IC-D+接口以及IC-D-接口之间的通道将会被断开,因此实现了将USB接口的工作接口和手机内部USB电路隔离,即使手机浸泡在水里,也不会导致手机主板损坏。

通过以上具体实施方式的描述可知,在移动终端的USB接口和主板芯片之间设置控制电路,此控制电路用于控制USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。当判断发生设备连接事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通;当判断发生设备拔出事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道切断。由于在没有设备接入时,USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道是被切断的,因此,即使此时有导电液体进入,使得USB的工作接口短接,也不会导致移动终端整个电源电路导通而造成电源电路的短路。从而可使移动终端的USB接口可以不借助其他的外部辅助部件来防止液体对移动终端的内部电路产生影响。

为达到以上技术目的,本发明还提出了一种移动终端,如图4所示,该移动终端包括包括USB接口、控制电路以及主板芯片,所述控制电路用于控制所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态,其中,所述控制电路包括:

导通模块421,在判断发生设备连接事件时,将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道导通;

切断模块422,在判断发生设备拔出事件时,将所述USB接口的工作接口与所述主板芯片的工作接口之间的通道断开。

在具体的应用场景中,所述控制电路包括第一控制单元和第二控制单元,所述第一控制单元由多个贴片继电器组成,所述第二控制单元由多个贴片继电器组成,所述贴片继电器的接口包括公共端接口、常开管脚接口、第一控制接口以及第二控制接口。

在具体的应用场景中,所述第一控制单元内的贴片继电器的第一控制接口与所述USB接口的供电接口相连,所述第一控制单元内的贴片继电器的第二控制接口与所述USB接口的接地接口相连,所述第一控制单元内的贴片继电器的公共端接口与所述USB接口的工作接口相连,所述第一控制单元内的贴片继电器的常开管脚接口与所述主板芯片的工作接口相连;

所述第二控制单元内的贴片继电器的第一控制接口与所述主板芯片的供电接口相连,所述第二控制单元内的贴片继电器的第二控制接口与所述主板芯片的接地接口相连,所述第二控制单元内的贴片继电器的公共端接口与所述主板芯片的工作接口相连,所述第二控制单元内的贴片继电器的常开管脚接口与所述USB接口的工作接口相连。

在具体的应用场景中,所述设备连接事件的类型至少包括供电设备插入以及OTG设备插入,所述导通模块具体用于:

当检测到所述第一控制单元内的各贴片继电器的第一控制接口上存在大于预设阈值的电压时,确认所述设备连接事件的类型为所述供电设备插入;

当接收到所述主板芯片发送的OTG连接指示信号时,确认所述设备连接事件的类型为所述OTG设备插入;

其中,所述OTG连接指示信号用于指示所述控制电路在所述第二控制单元内的各贴片继电器的第一控制接口处增加大于预设阈值的电压。

在具体的应用场景中,所述设备拔出事件的类型至少包括:

所述控制电路接收到所述主板芯片发送的OTG断开指示信号、当前连接的OTG设备丢失、所述USB接口的供电接口无电压。

通过应用本申请的技术方案,在移动终端的USB接口和主板芯片之间设置控制电路,此控制电路用于控制USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道的连通状态。当判断发生设备连接事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道导通;当判断发生设备拔出事件时,控制电路将USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道切断。由于在没有设备接入时,USB接口的工作接口与主板芯片的工作接口之间的通道是被切断的,因此,即使此时有导电液体进入,使得USB的工作接口短接,也不会导致移动终端整个电源电路导通而造成电源电路的短路。从而可使移动终端的USB接口可以不借助其他的外部辅助部件来防止液体对移动终端的内部电路产生影响。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现,也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来,该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM,U盘,移动硬盘等)中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施场景所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图,附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中,也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块,也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述,不代表实施场景的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

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