一种基于数据接口的数据线兼容电路的制作方法

本实用新型涉及数据线兼容电路领域，具体涉及一种基于数据接口的数据线兼容电路。

背景技术：

3.5mm耳机接口占用空间较大，目前出现了基于microusb接口的耳机设备，根据不同客户的不同需求，microusb接口的耳机设备存在使用不同数量的耳机扬声器和耳机麦克风的情况，从功能需求上划分为单声道无mic、双声道无mic、单声道单mic、双声道单mic、单声道双mic等，但现有的电路无法兼容上述全部功能需求，因此，针对microusb接口的耳机设备需要使用不同数量的耳机扬声器和耳机麦克风的情况，需要一种microusb接口的兼容电路以满足需要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有的电路无法兼容单声道无mic、双声道无mic、单声道单mic、双声道单mic、单声道双mic全部功能需求，本实用新型提供一种基于数据接口的数据线兼容电路，能够利用id引脚实现不同外接设备的检测，利用vbus和mic1的切换控制电路，利用r和mic2的切换控制电路，实现兼容耳机和数据线的功能，在不影响原有功能前提下，兼容多种耳机设备；有效减少常规耳机接口，提高整机的空间利用率；使用场景不再单一，增加可利用率，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本实用新型提供以下的技术方案：

第一方面，一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，包含adc检测模块、cpu处理器模块、audio数据通道接口、usb数据通道接口、双通道模拟电路开关、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2；

所述adc检测模块一端与数据接口的id管脚连接，且通过电阻r1连接电源电压vdd1，所述adc检测模块另一端连接所述cpu处理器模块；

所述双通道模拟电路开关一端与所述数据接口的dm管脚与dp管脚分别连接，所述双通道模拟电路开关另一端与所述单通道模拟电路开关2、所述audio数据通道接口的l管脚、所述usb数据通道接口的dm管脚和dp管脚分别连接；

所述单通道模拟电路开关2另一端与所述audio数据通道接口的r管脚和mic2管脚分别连接；

所述单通道模拟电路开关1一端与所述数据接口的vbus管脚连接，所述单通道模拟电路开关1另一端分别连接电源电压vdd2、所述audio数据通道接口的mic1管脚；

所述cpu处理器模块分别控制连接所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1、所述单通道模拟电路开关2。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述单通道模拟电路开关1与所述电源电压vdd2之间连接有电源管理模块。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述数据接口外连接耳机设备接口或数据线接口或otg线接口。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述耳机设备接口的mic1管脚、r/mic2管脚、l管脚、耳机类型检测管脚、gnd管脚分别与所述数据接口的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，所述耳机设备接口的gnd管脚接地，所述耳机设备接口的耳机类型检测管脚连接电阻r2接地；

所述数据接口的gnd管脚接地。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述耳机设备接口插入所述数据接口，所述耳机设备接口的耳机类型检测管脚与所述数据接口的id管脚连接，所述电阻r1和所述电阻r2对所述电源电压vdd1分压；

所述adc检测模块检测读取分压数据，并将所述分压数据传输至所述cpu处理器模块，所述cpu处理器模块分别连接所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1和所述单通道模拟电路开关2，所述cpu处理器模块依据所述分压数据分别控制所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1、所述单通道模拟电路开关2。

对需求不同的耳机扬声器和耳机麦克风外接的耳机设备（usb外接耳机设备），可以通过耳机设备接口的耳机类型检测管脚所连接的电阻r2（下拉电阻）来区分，并通过adc检查模块来实现相应的操作，当插入耳机设备接口至数据接口时，其耳机类型检测管脚连接到数据接口的id管脚，id管脚的内置电阻r1（上拉电阻）470k，类型检测管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，id管脚后端的adc检测模块读取分压数据信息，并上传至cpu处理器模块，cpu处理器模块判断为耳机设备插入，并确认耳机设备的类型，cpu处理器模块分别控制双通道模拟电路开关、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2，完成多种规格耳机设备的检测与判断操作。

当检测到耳机设备插入，usb外接耳机设备类型检测以及相应的控制如下：

1.当插入单声道无mic耳机，adc检测模块判断插入耳机设备类型为单声道无mic耳机，cpu处理器模块控制断开单通道模拟电路开关1，数据接口的dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到单通道模拟电路开关2，断开单通道模拟电路开关2，数据接口的dp管脚通过双通道模拟电路开关连接到audio数据通道接口的l管脚，实现单声道无mic耳机功能；

2.当插入双声道无mic耳机，adc检测模块判断插入耳机设备类型为双声道无mic耳机，cpu处理器模块控制断开单通道模拟电路开关1，接通单通道模拟电路开关2，数据接口的dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口的r管脚，数据接口的dp管脚通过双通道模拟电路开关连接到audio数据通道接口的l管脚，实现双声道无mic耳机功能；

3.当插入单声道单mic耳机，adc检测模块判断插入耳机设备类型为单声道单mic耳机，cpu处理器模块控制断开单通道模拟电路开关1，数据接口的dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口的mic2管脚，数据接口的dp管脚通过双通道模拟电路开关连接到audio数据通道接口的l管脚，实现单声道单mic功能；

4.当插入双声道单mic耳机，adc检测模块判断插入耳机设备类型为双声道单mic耳机，cpu处理器模块控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到audio数据通道接口的mic1管脚，接通单通道模拟电路开关2，数据接口的dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口的r管脚，数据接口的dp管脚通过双通道模拟电路开关连接到audio数据通道接口的l管脚，实现双声道单mic耳机功能；

5.当插入单声道双mic耳机，adc检测模块判断插入耳机设备类型为单声道双mic耳机，cpu处理器模块控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到audio数据通道接口的mic1管脚，接通单通道模拟电路开关2，数据接口的dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口的mic2管脚，数据接口的dp管脚通过双通道模拟电路开关连接到audio数据通道接口的l管脚，实现单声道双mic耳机功能。

第二方面，上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述数据线接口的vnus管脚、第一dp管脚、第二dp管脚、id/nc管脚、gnd管脚分别与所述数据接口的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，所述数据线接口的gnd管脚接地，所述数据线接口的id/nc管脚连接电阻r2接地；

所述数据接口的gnd管脚接地。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述数据线接口插入所述数据接口，所述数据线接口的id/nc管脚与所述数据接口的id管脚连接，所述电阻r1和所述电阻r2对所述电源电压vdd1分压；

所述adc检测模块检测读取分压数据，并将所述分压数据传输至所述cpu处理器模块，所述cpu处理器模块分别连接所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1和所述单通道模拟电路开关2，所述cpu处理器模块依据所述分压数据分别控制所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1、所述单通道模拟电路开关2。

当将usb数据线的数据线接口插入数据接口时，数据线接口的id/nc管脚连接到数据接口的id管脚，数据接口的id管脚内置电阻r1（上拉电阻）470k，数据线接口的id/nc管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，数据接口的id管脚后端的adc检测模块读取分压数据信息，并上传cpu处理器模块，cpu处理器模块判断为usb数据线（usb充电线）插入；

当检测到usb数据线的数据线接口插入，usb类型检测以及相应的控制如下：

当usb数据线的数据线接口插入数据接口时，adc检测模块判断插入的为usb数据线，cpu处理器模块控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到电源管理模块，数据接口的dp管脚、dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到usb数据通道接口dp管脚、dm管脚，实现usb数据线功能；

第三方面，上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述otg线接口的vnus管脚、第一dp管脚、第二dp管脚、id/nc管脚、gnd管脚分别与所述数据接口的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，所述otg线接口的gnd管脚接地，所述数据线接口的id/nc管脚连接电阻r2接地；

所述数据接口的gnd管脚接地。

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述otg线接口插入所述数据接口，所述otg线接口的id/nc管脚与所述数据接口的id管脚连接，所述电阻r1和所述电阻r2对所述电源电压vdd1分压；

所述adc检测模块检测读取分压数据，并将所述分压数据传输至所述cpu处理器模块，所述cpu处理器模块分别连接所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1和所述单通道模拟电路开关2，所述cpu处理器模块依据所述分压数据分别控制所述双通道模拟电路开关、所述单通道模拟电路开关1、所述单通道模拟电路开关2。

当将otg线的otg线接口插入数据接口时，otg线接口的id/nc管脚连接到数据接口的id管脚，数据接口的id管脚内置电阻r1（上拉电阻）470k，otg线接口的id/nc管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，数据接口的id管脚后端的adc检测模块读取分压数据信息，并上传cpu处理器模块，cpu处理器模块判断为otg线插入；

当检测到otg线的otg线接口插入，otg线类型检测以及相应的控制如下：

当将otg线的otg线接口插入数据接口时，adc检测模块判断插入的为otg线，cpu处理器模块控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到电源管理模块，数据接口的dp管脚、dm管脚通过双通道模拟电路开关连接到otg线接口的dp管脚、dm管脚，实现otg线功能；

上述的一种基于数据接口的数据线兼容电路，其中，所述数据接口为microusb接口或type-c接口。

依据上述本实用新型一种基于数据接口的数据线兼容电路提供的技术方案具有以下技术效果：

利用id引脚实现不同外接设备的检测，利用vbus和mic1的切换控制电路，利用r和mic2的切换控制电路，实现兼容耳机和数据线的功能，在不影响原有功能前提下，兼容多种耳机设备；

有效减少常规耳机接口，提高整机的空间利用率；

使用场景不再单一，增加可利用率。

附图说明

图1为本实用新型一种基于数据接口的数据线兼容电路的结构示意图；

图2为本实用新型一种基于数据接口的数据线兼容电路与耳机设备接口连接的结构示意图；

图3为本实用新型一种基于数据接口的数据线兼容电路与数据线接口连接的结构示意图；

图4为本实用新型一种基于数据接口的数据线兼容电路与otg线接口连接的结构示意图。

其中，附图标记如下：

adc检测模块101、cpu处理器模块102、audio数据通道接口103、usb数据通道接口104、双通道模拟电路开关105、数据接口106、电源管理模块107、耳机设备接口201、耳机类型检测管脚202、数据线接口301、otg线接口401。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的第一实施例是提供一种基于数据接口的数据线兼容电路，目的是利用id引脚实现不同外接设备的检测，利用vbus和mic1的切换控制电路，利用r和mic2的切换控制电路，实现兼容耳机和数据线的功能，在不影响原有功能前提下，兼容多种耳机设备；有效减少常规耳机接口，提高整机的空间利用率；使用场景不再单一，增加可利用率。

如图1所示，第一方面，一种基于数据接口106的数据线兼容电路，其中，包含adc检测模块101、cpu处理器模块102、audio数据通道接口103、usb数据通道接口104、双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2；

adc检测模块101一端与数据接口106的id管脚连接，且通过电阻r1连接电源电压vdd1，adc检测模块101另一端连接cpu处理器模块102；

双通道模拟电路开关105一端与数据接口106的dm管脚与dp管脚分别连接，双通道模拟电路开关105另一端与单通道模拟电路开关2、audio数据通道接口103的l管脚、usb数据通道接口104的dm管脚和dp管脚分别连接；

单通道模拟电路开关2另一端与audio数据通道接口103的r管脚和mic2管脚分别连接；

单通道模拟电路开关1一端与数据接口106的vbus管脚连接，单通道模拟电路开关1另一端分别连接电源电压vdd2、audio数据通道接口103的mic1管脚；

cpu处理器模块102分别控制连接双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2。

其中，单通道模拟电路开关1与电源电压vdd2之间连接有电源管理模块107。

其中，数据接口106外连接耳机设备接口201或数据线接口301或otg线接口401。

如图2所示，其中，耳机设备接口201的mic1管脚、r/mic2管脚、l管脚、耳机类型检测管脚202、gnd管脚分别与数据接口106的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，耳机设备接口201的gnd管脚接地，耳机设备接口201的耳机类型检测管脚202连接电阻r2接地；

数据接口106的gnd管脚接地。

其中，耳机设备接口201插入数据接口106，耳机设备接口201的耳机类型检测管脚202与数据接口106的id管脚连接，电阻r1和电阻r2对电源电压vdd1分压；

adc检测模块101检测读取分压数据，并将分压数据传输至cpu处理器模块102，cpu处理器模块102分别连接双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1和单通道模拟电路开关2，cpu处理器模块102依据分压数据分别控制双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2。

对需求不同的耳机扬声器和耳机麦克风外接的耳机设备（usb外接耳机设备），可以通过耳机设备接口201的耳机类型检测管脚202所连接的电阻r2（下拉电阻）来区分，并通过adc检查模块来实现相应的操作，请见表1：adc检测模块101真值表，当插入耳机设备接口201至数据接口106时，其耳机类型检测管脚202连接到数据接口106的id管脚，id管脚的内置电阻r1（上拉电阻）470k，类型检测管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，id管脚后端的adc检测模块101读取分压数据信息，并上传至cpu处理器模块102，cpu处理器模块102判断为耳机设备插入，并确认耳机设备的类型，cpu处理器模块102分别控制双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2，完成多种规格耳机设备的检测与判断操作。

表1：

当检测到耳机设备插入，usb外接耳机设备类型检测以及相应的控制如下：

1.当插入单声道无mic耳机，adc检测模块101判断插入耳机设备类型为单声道无mic耳机，cpu处理器模块102控制断开单通道模拟电路开关1，数据接口106的dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到单通道模拟电路开关2，断开单通道模拟电路开关2，数据接口106的dp管脚通过双通道模拟电路开关105连接到audio数据通道接口103的l管脚，实现单声道无mic耳机功能；

2.当插入双声道无mic耳机，adc检测模块101判断插入耳机设备类型为双声道无mic耳机，cpu处理器模块102控制断开单通道模拟电路开关1，接通单通道模拟电路开关2，数据接口106的dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口103的r管脚，数据接口106的dp管脚通过双通道模拟电路开关105连接到audio数据通道接口103的l管脚，实现双声道无mic耳机功能；

3.当插入单声道单mic耳机，adc检测模块101判断插入耳机设备类型为单声道单mic耳机，cpu处理器模块102控制断开单通道模拟电路开关1，数据接口106的dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口103的mic2管脚，数据接口106的dp管脚通过双通道模拟电路开关105连接到audio数据通道接口103的l管脚，实现单声道单mic功能；

4.当插入双声道单mic耳机，adc检测模块101判断插入耳机设备类型为双声道单mic耳机，cpu处理器模块102控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口106的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到audio数据通道接口103的mic1管脚，接通单通道模拟电路开关2，数据接口106的dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口103的r管脚，数据接口106的dp管脚通过双通道模拟电路开关105连接到audio数据通道接口103的l管脚，实现双声道单mic耳机功能；

5.当插入单声道双mic耳机，adc检测模块101判断插入耳机设备类型为单声道双mic耳机，cpu处理器模块102控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口106的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到audio数据通道接口103的mic1管脚，接通单通道模拟电路开关2，数据接口106的dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到单通道模拟电路开关2，并通过单通道模拟电路开关2连接到audio数据通道接口103的mic2管脚，数据接口106的dp管脚通过双通道模拟电路开关105连接到audio数据通道接口103的l管脚，实现单声道双mic耳机功能；

其中，数据接口106为microusb接口或type-c接口。

如图3所示，第二方面，第二实施例：其中，数据线接口301的vnus管脚、第一dp管脚、第二dp管脚、id/nc管脚（id/vc/sbu管脚）、gnd管脚分别与数据接口106的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，数据线接口301的gnd管脚接地，数据线接口301的id/nc管脚连接电阻r2接地；

数据接口106的gnd管脚接地。

其中，数据线接口301插入数据接口106，数据线接口301的id/nc管脚与数据接口106的id管脚连接，电阻r1和电阻r2对电源电压vdd1分压；

adc检测模块101检测读取分压数据，并将分压数据传输至cpu处理器模块102，cpu处理器模块102分别连接双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1和单通道模拟电路开关2，cpu处理器模块102依据分压数据分别控制双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2。

当将usb数据线的数据线接口301插入数据接口106时，数据线接口301的id/nc管脚连接到数据接口106的id管脚，数据接口106的id管脚内置电阻r1（上拉电阻）470k，请见表2：adc检测模块101真值表，数据线接口301的id/nc管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，数据接口106的id管脚后端的adc检测模块101读取分压数据信息，并上传cpu处理器模块102，cpu处理器模块102判断为usb数据线（usb充电线）插入；

表2：

当检测到usb数据线的数据线接口301插入，usb类型检测以及相应的控制如下：

当usb数据线的数据线接口301插入数据接口106时，adc检测模块101判断插入的为usb数据线，cpu处理器模块102控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口106的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到电源管理模块107，数据接口106的dp管脚、dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到usb数据通道接口104dp管脚、dm管脚，实现usb数据线功能；

其中，数据接口106为microusb接口或type-c接口。

如图4所示，第三方面，第三实施例：其中，otg线接口401的vnus管脚、第一dp管脚、第二dp管脚、id/nc管脚（id/vc/sbu管脚）、gnd管脚分别与数据接口106的vbus管脚、dm管脚、dp管脚、id管脚、gnd管脚连接，otg线接口401的gnd管脚接地，数据线接口301的id/nc管脚连接电阻r2接地；

数据接口106的gnd管脚接地。

其中，otg线接口401插入数据接口106，otg线接口401的id/nc管脚与数据接口106的id管脚连接，电阻r1和电阻r2对电源电压vdd1分压；

adc检测模块101检测读取分压数据，并将分压数据传输至cpu处理器模块102，cpu处理器模块102分别连接双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1和单通道模拟电路开关2，cpu处理器模块102依据分压数据分别控制双通道模拟电路开关105、单通道模拟电路开关1、单通道模拟电路开关2。

当将otg线的otg线接口401插入数据接口106时，otg线接口401的id/nc管脚连接到数据接口106的id管脚，数据接口106的id管脚内置电阻r1（上拉电阻）470k，otg线接口401的id/nc管脚的电阻r2（下拉电阻）对电源电压vdd1分压后，数据接口106的id管脚后端的adc检测模块101读取分压数据信息，并上传cpu处理器模块102，cpu处理器模块102判断为otg线插入；

当检测到otg线的otg线接口401插入，otg线类型检测以及相应的控制如下：

当将otg线的otg线接口401插入数据接口106时，adc检测模块101判断插入的为otg线，cpu处理器模块102控制接通单通道模拟电路开关1，数据接口106的vbus引脚通过单通道模拟电路开关1连接到电源管理模块107，数据接口106的dp管脚、dm管脚通过双通道模拟电路开关105连接到otg线接口401的dp管脚、dm管脚，实现otg线功能；

其中，数据接口106为microusb接口或type-c接口。

技术术语解释：

usb，usb通用串行总线，外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在pc领域的接口技术；

otg，on-the-go数据交换技术，otg技术就是在没有host的情况下，实现设备间的数据传送；

audio，音频，音频听觉处理；

mic，麦克风，麦克风，学名为传声器，由英语microphone（送话器）翻译而来，也称话筒，微音器。麦克风是将声音信号转换为电信号的能量转换器件；

adc，模数转换器即a/d转换器，将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号；

cpu，中央处理器，计算机系统的运算和控制核心，是信息处理、程序运行的最终执行单元；

dm，数据负信号，配合数据正信号完成差分信号的传输；

dp，数据正信号，配合数据负信号完成差分信号的传输；

l、r，耳机扬声器，左、右声道，扬声器是一种把电信号转变为声信号的换能器件。

综上，本实用新型的一种基于数据接口的数据线兼容电路，能够利用id引脚实现不同外接设备的检测，利用vbus和mic1的切换控制电路，利用r和mic2的切换控制电路，实现兼容耳机和数据线的功能，在不影响原有功能前提下，兼容多种耳机设备；有效减少常规耳机接口，提高整机的空间利用率；使用场景不再单一，增加可利用率。

以上对实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改做出若干简单推演、变形或替换，这并不影响实用新型的实质内容。