一种耳机在位检测电路及检测方法与流程

本发明涉及电子设备技术领域，特别涉及一种耳机在位检测电路及检测方法。

背景技术：

在很多移动通信设备中，都会用到3.5mm标准耳机插头作为耳机接口形式。针对普通的四段式3.5mm耳机插座结构，目前常用的耳机插入和拔出情况的检测主要利用耳机插座内部的簧片状态来实现。如图1和图2所示，耳机的插入和拔出，会导致检测信号hp_det和耳机左声道hph_l之间的连接状态发生变化，进而使检测信号hp_det上的电平状态发生变化，从而识别耳机的插入和拔出。现有技术还提供一种检测电路，虽然不再使用耳机插座内部的簧片状态来检测耳机插拔，而是借助耳机扬声器的32欧姆阻抗实现检测，可以给耳机左声道提供一个很强的下拉电平，实现左声道hph_l的电平状态变化，识别耳机插入和拔出。但是这种方式依赖于耳机阻抗，对于外接音箱类设备，就无法检测到设备音频线的插入。

然而对于具有三防功能的行业移动通信设备来说，使用环境非常复杂，且经常需要连接带音频功放的手咪作为对讲设备使用。这样一来，3.5mm标准耳机接口就存在一些的局限性，如容易被泥沙等异物堵塞且不容易清理，连接不可靠，耳机在剧烈运动时容易被意外拔出等。为了应对这些问题，很多行业移动通信设备不得不放弃3.5mm标准耳机接口，选择其他更可靠的耳机接口形式。例如，使用基于pogo弹针的快拆接口来替代3.5mm标准耳机接口。这样虽然使得接口方便清理，也会增加耳机接口的可靠性，但另一方面，会带来耳机在连接过程中容易出现误识别，以及严重的爆破音问题。

技术实现要素：

本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本发明的目的在于提出一种耳机在位检测电路及检测方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种耳机在位检测电路，包括：主处理器、音频处理器、耳机在位检测电路、麦克信号线、左声道信号线、右声道信号线和按键信号线，其中，

所述耳机在位检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，其中，所述比较器的第一端口连接至电源vmic端和第一电阻的一端，所述第一电阻的另一端连接至所述比较器的第三端口，所述比较器的第二端口连接至地和第二电阻的一端，所述第二电阻的另一端与所述第一电阻的另一端连接，所述比较器的第四端口与第三电阻的一端连接，所述比较器的输出端与所述主处理器的耳机检测端口连接，以向所述耳机检测端口提供高电平，所述主处理器进一步与音频处理器连接，

所述麦克信号线与磁珠的一端连接，所述磁珠的另一端与所述第三电阻的另一端和所述音频处理器的麦克端口连接，所述按键信号线与所述主处理器的gpio端口连接；所述左声道信号线与所述音频处理器的左声道端口连接，所述右声道信号线与所述音频处理器的右声道端口连接。

进一步，所述磁珠的另一端与第五电阻一端、第一瞬态电压抑制二极管的一端、第一电容的一端、音频处理器的麦克端口连接，所述第五电阻另一端与电源vmic端连接，以为音频信号提供偏置电压，所述第一瞬态电压抑制二极管rv1的另一端和第一电容的另一端均接地，以防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。

进一步，所述按键信号线与第二瞬态电压抑制二极管的一端、第二电容的一端、主处理器的gpio端口相连，所述第二瞬态电压抑制二极管的另一端和第二电容的另一端接地，以防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。

进一步，所述第一端口为所述比较器的供电端，所述第二端口为所述比较器的接地端，所述第三端口为所述比较器的参考电压输入端，所述第四端口为所述比较器的输入信号端。

本发明还提出一种耳机在位检测方法，包括如下步骤：

步骤s1，主处理器检测耳机检测端口的电平状态，根据所述电平状态判断耳机的在位状态，当判断所述耳机不在位时，执行步骤s2，否则执行步骤s3；

步骤s2，当所述耳机不在位时，设置触发中断模式为低电平触发中断，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值；判断当前电平值与中断触发前的电平是否相反，如果是则执行步骤s3，否则继续设置低电平触发中断；

步骤s3，当所述耳机在位时，打开耳机及mic通路，设置触发中断模式为高电平触发中断，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值；判断当前电平值与中断触发前的电平是否相反，如果是则执行步骤s2，否则继续设置高电平触发中断。

进一步，当所述耳机检测端口为高电平时，判断所述耳机不在位；当所述耳机检测端口为低电平时，判断所述耳机在位。

进一步，当所述耳机检测端口为低电平时，判断所述耳机不在位；当所述耳机检测端口为高电平时，判断所述耳机在位。

进一步，在所述步骤s2和步骤s3中，触发中断后，延时预设时长后，上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值。

进一步，所述延时时长为300ms至800ms。

根据本发明实施例的耳机在位检测电路及检测方法，通过麦克信号线、按键信号线、第一声道信号线、第二声道信号线，分别接有对地的第一、第二、第三和第四电容，用于抑制外部引进的高频干扰；分别接有对地的瞬变电压抑制二极管，用来防止静电对信号接口造成损坏。本发明不依赖于耳机接口的结构形式，且能够判断普通32欧耳机和带功放手咪的在位状态，很大程度上消除信号抖动带来的误判问题，极大限度的降低了耳机在位检测的误判率，实现简单，可靠性高。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为no型耳机座的结构示意图；

图2为nc型耳机座的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的耳机在位检测电路的示意图；

图4为根据本发明实施例的耳机在位检测方法的工作流程图

图5为根据本发明实施例的耳机在位检测方法的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供一种耳机在位检测电路，可以不依赖耳机插座结构实现检测。

如图3所示，本发明实施例的耳机在位检测电路，包括：主处理器1、音频处理器2、麦克信号线mic、左声道信号线hph_l、右声道信号线hph_r、按键信号线ptt，耳机在位检测电路3。其中，麦克信号线mic分别与耳机在位检测电路3与音频处理器2相连，左声道信号线hph_l、右声道信号线hph_r与音频处理器3相连；耳机在位检测电路3的输出端、按键信号线ptt与主处理器1相连，主处理器1和音频处理器2相连。

具体的，耳机在位检测电路3包括比较器、第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4。其中，比较器的第一端口连接至电源vmic端和第一电阻r1的一端，第一电阻r1的另一端连接至比较器的第三端口，比较器的第二端口连接至地和第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端与第一电阻r1的另一端连接，为比较器提供一个参考电压。

比较器的第四端口与第三电阻r3的一端连接，通过第三电阻r3连接到麦克信号。比较器的输出端与主处理器的耳机检测端口hp_det连接，以向耳机检测端口hp_det提供高电平，主处理器进一步与音频处理器连接。

比较器第一端口为比较器供电端，第二端口为比较器接地端，第三端口为比较器参考电压输入端，第四端口为输入信号端。电源vmic通过第一电阻r1和第二电阻r2对地分压，为比较器第三端口提供一个参考电压。比较器的第五端口为比较器输出端，连接到第四电阻r4用来为输出端口提供高电平状态，同时，第五端口连接到终端处理器的耳机检测端口。

麦克信号线与磁珠l1的一端连接，磁珠的另一端与第三电阻的另一端和音频处理器的麦克端口连接。通过上述方式，麦克信号线连接有磁珠，可以实现抑制外部信号对麦克产生的干扰。

磁珠l1的另一端与第五电阻r5一端、第一瞬态电压抑制二极管rv1的一端、第一电容c1的一端、音频处理器2的麦克端口连接，第五电阻r5另一端与电源vmic端连接，以为音频mic信号提供偏置电压，第一瞬态电压抑制二极管rv1的另一端和第一电容的c1另一端均接地，以防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。信号线gnd与地相连。

麦克信号线通过第五电阻上拉到电源vmic，为麦克信号线提供偏压。麦克信号线与麦克连接时，会与第五电阻r5对电源vmic进行分压，从而导致比较器第四端口电平状态与参考电平相比发生变化。通过设置第一电阻r1和第二电阻r2的分压比，使得在未连接耳机时，比较器第四端口通过第三电阻r3和第五电阻r5上拉到电源vmic，电平高于第三输入接口的参考电平，比较器第五输出端口通过第四电阻r4上拉到vdd，输出高电平。当连接耳机时，电源vmic通过第五电阻和麦克内阻对地分压，使得比较器的第四端口电平低于第三端口的参考电压，比较器第五输出端口输出低电平。

按键信号线ptt与主处理器1的gpio端口连接。按键信号线与第二瞬态电压抑制二极管rv2的一端、第二电容c2的一端、主处理器1的gpio端口相连，第二瞬态电压抑制二极管rv2的另一端和第二电容c2的另一端接地，以防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。

左声道信号线与音频处理器的左声道端口连接，右声道信号线与音频处理器的右声道端口连接。

具体的，左声道信号线hph_l与第三瞬态电压抑制二极管rv3的一端、第三电容c3的一端、音频处理器2的端口hpl相连，第三瞬态电压抑制二极管rv3和第三电容c3的另一端接地，分别用来防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。

右声道信号线hph_r与信号线hph_r与第四瞬态电压抑制二极管rv4的一端、第四电容c4的一端、音频处理器2的端口hpr相连，第四瞬态电压抑制二极管rv4和第四电容c4的另一端接地，分别用来防止外部静电损坏内部接口和滤除高频噪声。

综上可知，麦克信号线、按键信号线、第一声道信号线、第二声道信号线，分别接有对地的第一、第二、第三和第四电容，用于抑制外部引进的高频干扰；分别接有对地的瞬变电压抑制二极管，用来防止静电对信号接口造成损坏。

音频处理器2用于接收麦克信号，并处理后传递给主处理器，或接收来自主处理器的音频信号，处理后通过耳机接口发送出去。主处理器用于判断耳机检测接口和按键接口的状态，接收和处理来自音频处理器的信号，将音频信号通过信号接口发送给音频处理器。

主处理器通过耳机检测端口的电平状态，并按照以下几种情况来识别耳机在位状态：

(1)主处理器检测耳机检测端口的电平状态，并据此判断并上报耳机在位状态，同时设置耳机检测端口的中断触发方式，等待触发中断响应。主处理器检测到耳机检测端口的电平状态后，需要记录此电平状态，作为后续判断的依据

(2)触发中断后上报中断事件，显示耳机在位状态，并设置耳机检测端口的中断触发方式，等待下一次触发中断响应。耳机检测端口触发中断后，需要延时t，用于去除耳机检测接口信号的抖动。耳机检测端口触发中断并延时t后，需要读取当前耳机检测端口的电平状态，并与之前记录的电平状态进行比较。如果电平状态相反，则直接根据当前电平状态判断耳机在位状态，否则，重新设置耳机检测端口的中断触发方式，等待触发中断响应。

在本发明的实施例中，主处理器采用型号为lc1860的处理器芯片，音频处理器采用lc1160的音频处理模块。

如图4和图5所示，本发明实施例的耳机在位检测方法，包括如下步骤：

步骤s1，主处理器检测耳机检测端口的电平状态，根据电平状态判断耳机的在位状态，当判断耳机不在位时，执行步骤s2，否则执行步骤s3。

在本步骤中，根据图3中比较器的两个输入端的接线关系的不同，根据电平状态判断耳机的在位状态，包括以下两种情况：

(1)耳机检测端口为高电平时，判断耳机不在位；当耳机检测端口为低电平时，判断耳机在位。

(2)耳机检测端口为低电平时，判断耳机不在位；当耳机检测端口为高电平时，判断耳机在位。

步骤s2，当耳机不在位时，设置触发中断模式为低电平触发中断，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值；判断当前电平值与中断触发前的电平是否相反，如果是则执行步骤s3，否则继续设置低电平触发中断；

步骤s3，当耳机在位时，打开耳机及mic通路，设置触发中断模式为高电平触发中断，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值；判断当前电平值与中断触发前的电平是否相反，如果是则执行步骤s2，否则继续设置高电平触发中断。

在本发明的实施例中，触发中断后，延时预设时长后，上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值。其中，延时时长为300ms至800ms。

优选的，延时时长为500ms。

具体来说，系统上电后，各耳机音频通路应处于断开状态，主处理器首先读取耳机在位检测端口的电平状态，并据此判断并上报耳机在位状态。若读取为高电平，则判断此时耳机不在位，设置耳机检测接口为低电平触发中断模式，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机在位检测接口的电平值。若读取为低电平，则判断此时耳机在位，打开耳机音频通路，设置耳机在位检测接口为高电平触发中断模式，等待中断触发，同时上报耳机状态，记录当前耳机检测接口的电平值。

触发中断后，延时时间t，此事件t可以根据耳机实际安装拆卸过程中产生的信号抖动时间来设置，例如500ms。

接下来，若主芯片读取当前耳机在位检测接口的电平值，并和上一次记录的电平值进行比较。如果电平一致，说明此次中断事件为误触发事件，应该将耳机在位检测接口重新设置为和上一次一致的中断触发状态，等待下次中断。若电平不一致，则上报当前耳机在位状态，同时控制打开或关闭耳机音频通路，将耳机在位检测接口设置为和上次相反的中断触发状态，等待下次中断触发。

例如，当前耳机为在位状态，耳机在位检测接口电平为低电平，中断触发模式为高电平触发。当中断触发后，读取耳机在位检测接口电平。若为低电平，则不改变耳机在位和音频通路状态，并将耳机在位检测接口重新设置为高电平触发模式，等待下次中断触发。若中断触发后，读取耳机在位检测接口电平为高电平，则上报显示耳机为不在位，同时关闭耳机音频通路，设置耳机在位检测接口为低电平触发中断模式，等待下次中断触发。

根据本发明实施例的耳机在位检测电路及检测方法，通过麦克信号线、按键信号线、第一声道信号线、第二声道信号线，分别接有对地的第一、第二、第三和第四电容，用于抑制外部引进的高频干扰；分别接有对地的瞬变电压抑制二极管，用来防止静电对信号接口造成损坏。本发明不依赖于耳机接口的结构形式，且能够判断普通32欧耳机和带功放手咪的在位状态，很大程度上消除信号抖动带来的误判问题，极大限度的降低了耳机在位检测的误判率，实现简单，可靠性高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。