一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统的制作方法

本实用新型属于通信技术领域，尤其是涉及一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统。

背景技术：

目前世界上通用的耳机接口有两种标准，OMTP标准与CTIA标准。OMTP(Open Mobile Terminal Platform)开放移动终端平台组织OMTP是由mmO2、NTT DoCoMo、Orange、SMART通信公司、西班牙电信移动公司、意大利电信移动公司、T-Mobile和沃达丰等公司于2004年6月创立的，并且还包括飞思卡尔在内的其它15家重要的行业实体。OMTP工作组致力于为移动设备制造商、相关的软件与硬件供应商建立开放性架构，以帮助他们开发出开放性的移动终端平台,2010年7月1日，合并到WAC(Wholesale Applications Community)。

OMTP标准通常被称为国家标准，是开放移动终端平台组织(OMTP)为了统一移动设备接口标准制定的一种含麦克风耳机的标准,是目前手机上最常见到的耳机.这种标准接口的耳机，插头分为4段，从头至底部分别为：左声道，右声道，麦克风，接地。

与这个标准对应的是CTIA接口标准，也被成为国际标准，同样，CTIA标准的插头也分为4断，从头至底部分别为：左声道，右声道，接地，麦克风。

中国的国家标准是OMTP接口,随着触摸屏技术的成熟，目前很多手机、pad等电子设备都已经取消了键盘而以单纯的触摸屏作为输入界面。随着手 机、pad等电子设备的功能日益强大，这类电子产品已成为便携式娱乐平台，很多厂商为此开发了众多游戏。而没有键盘的手机和pad，在玩游戏，乃至发邮件的时候会遇到很多不便。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统，以解决现有手机、pad等电子设备在需要键盘功能时不具备实体键盘机相应接口的问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统,包括耳机接口、检测电路、扩展模块、切换控制系统和主控系统，所述耳机接口分别与所述检测电路和所述扩展模块电路连接，所述检测电路的另一端与所述主控系统电路连接，所述主控系统还与所述切换控制系统电路连接，所述切换控制系统包括切换控制芯片及其周围的电路，所述主控系统包括主控芯片及其周围的电路，所述扩展模块包括插头和键盘模块。

进一步的，所述主控芯片的型号为IMX535，所述主控芯片的引脚ADDA、ADDB和ADDC分别连接所述切换控制芯片的引脚ADDA、ADDB和ADDC，所述主控芯片的引脚GPIO[1]连接至所述切换控制芯片的INH引脚，引脚SCLK和引脚SDIN分别连接至所述切换控制芯片的NOB引脚和NOC引脚，引脚MIC2经电容C1后连接至所述切换控制芯片的NCB引脚，引脚SPKOUTP和引脚SPKOUTN分别连接至所述切换控制芯片的NCA引脚和NCC引脚。

进一步的，所述键盘模块为键盘矩阵扩展模块，所述键盘矩阵扩展模块控制芯片的型号为TCA8418。

进一步的，所述耳机接口为3.5mm标准接口，所述耳机接口插入所述扩 展模块后，所述插头的四个引脚1、2、3和4分别与所述耳机接口的左声道引脚、右声道引脚、麦克风引脚和接地端连接，所述插头内部的引脚VCC、SDA、SCL和GND分别与所述键盘模块电路连接。

进一步的，所述切换控制芯片的型号为MAX4053或MC74HC4053，所述切换控制芯片的引脚COMA、COMB和COMC分别连接所述耳机接口的左声道引脚、麦克风引脚和右声道引脚。

进一步的，所述主控芯片的引脚GPIO[0]连接至所述耳机接口的左声道引脚组成所述检测电路。

进一步的，所述耳机接口系统还包括保护电路，所述保护电路的两端分别连接所述耳机接口和所述切换控制系统。

进一步的，所述保护电路由三个并联的二极管组成，三个所述二极管的一端均接地，另一端分别连接至所述耳机接口的右声道引脚、左声道引脚和麦克风引脚。

相对于现有技术，本实用新型所述的具有扩展键盘功能的耳机接口系统具有以下优势：

(1)本实用新型所述的具有扩展键盘功能的耳机接口系统，能同时扩展通讯和电源，使得耳机接口的功能更强大，特别是在机构受限，接口数量受限等方面，提供了更灵活的扩展空间。

(2)本实用新型所述的具有扩展键盘功能的耳机接口系统中的保护电路，能够有效保护电子器件，防止电子器件被静电损坏。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实 用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的具有扩展键盘功能的耳机接口系统的框图；

图2为本实用新型实施例所述的具有扩展键盘功能的耳机接口系统电路原理图；

图3为本实用新型实施例所述的扩展模块结构示意图；

附图标记说明：

1-耳机接口；2-检测电路；3-保护电路；4-扩展模块；5-切换控制系统；6-主控系统。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定， 术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统，如图1至图3所示，包括耳机接口1、检测电路2、扩展模块4、切换控制系统5和主控系统6，所述耳机接口1分别与所述检测电路2和所述扩展模块4电路连接，所述检测电路2的另一端与所述主控系统6电路连接，所述主控系统6还与所述切换控制系统5电路连接，所述切换控制系统5包括切换控制芯片及其周围的电路，所述主控系统6包括主控芯片及其周围的电路，所述扩展模块4包括插头和键盘模块。

所述主控芯片的型号为IMX535，所述主控芯片的引脚ADDA、ADDB和ADDC分别连接所述切换控制芯片的引脚ADDA、ADDB和ADDC，所述主控芯片的引脚GPIO[1]连接至所述切换控制芯片的INH引脚，引脚SCLK和引脚SDIN分别连接至所述切换控制芯片的NOB引脚和NOC引脚，引脚MIC2经电容C1后连接至所述切换控制芯片的NCB引脚，引脚SPKOUTP和引脚SPKOUTN分别连接至所述切换控制芯片的NCA引脚和NCC引脚。

所述键盘模块为键盘矩阵扩展模块，所述键盘矩阵扩展模块控制芯片的型号为TCA8418，此芯片通过简单的I²C总线能实现矩阵扫描功能、单键及组合键功能。注意的是扩展线缆需要根据接口实现对应关系。

所述耳机接口1为3.5mm标准接口，所述耳机接口1插入所述扩展模块4后，所述插头的四个引脚1、2、3和4分别与所述耳机接口1的左声道引 脚、右声道引脚、麦克风引脚和接地端分别连接，所述插头内部的引脚VCC、SDA、SCL和GND分别与所述键盘模块电路连接。

所述切换控制芯片的型号为MAX4053或MC74HC4053，所述切换控制芯片的引脚NOA和引脚V+均连接至电源电压VCC，引脚V-和引脚GND均接地，引脚COMA、COMB和COMC分别连接所述耳机接口1的左声道引脚、麦克风引脚和右声道引脚，所述耳机接口1的第一引脚和第五引脚均接地。

所述主控芯片的引脚GPIO[0]连接至所述耳机接口1的左声道引脚组成所述检测电路2，所述检测电路2用来检测耳机是否插入，以实现耳机接口1的不同通路。

所述耳机接口系统还包括保护电路3，所述保护电路3的两端分别连接所述耳机接口1和所述切换控制系统5。

所述保护电路3由三个并联的二极管组成，三个所述二极管的一端均接地，另一端分别连接至所述耳机接口1的右声道引脚、左声道引脚和麦克风引脚。

一种具有扩展键盘功能的耳机接口系统的实现步骤为：

图1中英文字母特指：

V 供电电压

L 耳机的左声道

R 耳机的右声道

M 耳机的麦克风

C I²C总线的时钟信号线

D I²C总线的数据信号线

耳机功能实现：

步骤1：耳机未插入耳机接口1时，信号HANDPHONE因通过电阻R1上拉到电源电压，此时该信号呈现高电平；

步骤2：耳机插入耳机接口1后，信号HANDPHONE电平因电抗分压，信号变低；

步骤3：此时检测电路2检测到信号高电平到低电平的跳变，将信号传递给主控芯片，主控芯片向切换控制芯片发出信号[ADDC,ADDB,ADDA]；

步骤4：切换控制芯片在信号[ADDC,ADDB,ADDA]控制下，使得信号COMA,COMB,COMC分别与左声道，麦克风，右声道连通，实现耳机功能；

键盘模块功能实现：

步骤5：插入扩展模块4，由于受到耳机接口1受限，主控系统6控制切换控制系统5来切换到扩展模块4；

步骤6：扩展模块4接入后，切换控制芯片将信号COMA、COMB和COMC分别与键盘模块的供电电压，I²C时钟，I²C数据连通；

步骤7：键盘模块上电，主控系统6能够通过I²C总线控制扩展模块4实现键盘功能，包括单键及组合键。

本实用新型也可扩展到任何四线应用，比如USB(供电电压，公共地，数据线D+,数据线D-)，这样使得耳机接口的功能更加丰富，能够实现外部的蓝牙模块，3G/4G模块，摄像头等模块。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并可在任何含耳机接口(主控芯片需要有I²C总线或者GPIO模拟实现)的设备实现，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。