专利名称：Usb多路信号切换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种USB多路信号切换器，可以使多个USB设备处于待机状态，并可以任意选择其一连接计算机，使之成为可以使用的有效状态的电子装置。
背景技术：
目前市场上已有USB设备均是直接连接计算机的USB端口或经USB扩展器连接计算机端口，这样的连接方式让所有的接入设备均处于可以使用的有效状态，且因计算机USB端口数量及计算机运行速度等资源的限制，使接入计算机的USB设备数量受到限制，但在某些特殊的场合，要求数量较多的USB设备处于暂时不能使用的待 机状态，在使用者需要时进行必要的操作后，可以使其某一特定USB设备从暂时不能使用的待机状态进入有效状态，这样的方式可以有效的充分利用计算机的资源，且可以使数量众多的USB设备均处于待机状态，在需要时才接入。例如在电子化教学的电教室使用的电感式触控显示器，其图像采用VGA信号，而触控则是采用USB接口，当采用电感式触控显示器作为显示终端，学生用的电感式触控显示器与教师用的感式触控显示器共用一台计算机，用VGA分配器分配显示信号，而触控信号采用USB接口，教师用的电感式触控显示器的触控信号直接接入计算机的一个USB端口，而学生用的电感式触控显示器的触控信号均经由USB多路信号切换器再接入计算机的另一个USB端口，在电教室的几十台学生用的电感式触控显示器就这样接入系统，在未经老师允许时，这些电感式触控显示器均处于待机状态，不会影响到老师讲课，当老师让某一学生回答问题时，老师操作USB多路信号切换器使该学生的电感式触控显示器接入计算机的USB端口，该学生的电感式触控笔即可以使用，其余学生的电感式触控笔则处于不能使用状态，这样就使师生可以在教师的控制下实现在同一图像屏幕上进行互动操作。
发明内容本实用新型的目的就是提供一种USB多路信号切换器，可以使某一特定USB设备从暂时不能使用的待机状态进入有效状态，可以使数量众多的USB设备均处于待机状态，在需要时才接入，有效地充分利用计算机资源。为实现上述目的，本实用新型USB多路信号切换器，包括USB输出端子、多个切换电路、多个USB接入端子和切换控制电路，所述多个切换电路和多个USB接入端子一一对应，其每一个USB接入端子连接对应一个切换电路的输入端，多个切换电路的输出端均并接到USB输出端子，切换控制电路输出多路控制信号至多个切换电路的控制端。还可包括和多个切换电路一一对应的多个USB信号传输延长器，每一个USB信号传输延长器设置在对应切换电路的输入端和USB接入端子之间。在一种实施方式中，所述USB信号传输延长器包括USB信号/RJ45接口信号A转换器、USB信号/RJ45接口信号B转换器和网络线，来自USB接入端子的USB信号通过USB信号/RJ45接口信号B转换器转换为RJ45接口信号后，通过网络线进行信号传输，再经过USB信号/RJ45接口信号A转换器把RJ45接口信号还原为USB信号送至对应切换电路的输入端。所述网络线最佳为五类双绞线。在一种实施方式中，所述每一个切换电路包括驱动电路和继电器，该切换电路的控制端输入控制信号，经驱动电路控制继电器线圈通电或断电，该切换电路的输入端和输出端分别为继电器双掷触点开关的输入端和输出端。所述驱动电路最佳包括三极管，所述切换电路的控制端为三极管的基极，该三极管的发射极接地，集电极经继电器线圈后连接电源VCC。在一种实施方式中，所述切换控制电路包括多个开关，多个电阻和多个D触发器，每一开关和对应电阻串联后连接在电源VCC和地之间，每一 D触发器的D输入端与相应开关和电阻的连接点连接，该D触发器的Q输出端输出对应一路控制信号。 在另一种实施方式中，所述切换控制电路采用单片机控制电路。由单片机的输入输出I/O 口线或其扩展电路输出控制信号。本实用新型由于包括切换电路和切换控制电路，各个USB设备通过USB接入端子连接到各自的切换电路，各个切换电路的输出均并联到USB输出端子，且通过USB输出端子连接到计算机的USB端口，通常情况下，切换电路处于断开状态，当切换控制电路输出某路控制信号时，该路切换电路即导通，该路USB设备通过其切换电路与计算机USB端口接通，转换为有效状态，该USB设备即可使用。因采用切换方式，在任何时候接入计算机的USB设备都仅有至多一台，所以在这种连接方式中，待接入计算机的USB设备理论上可以有无限多台，但至多仅有一台有效，这样即保证了计算机不至于因接入设备的数量太多而降低其运行速度，又保证了系统内的USB设备在不使用的时候不接入计算机，避免对系统的影响，而在需要时接入计算机即可使用。
图I是本实用新型实施例电路方框示意图；图2是本实用新型实施例多个切换电路和切换控制电路原理示意图。图I中1、计算机，2、切换电路，3、切换控制电路，4、网络线，5、USB设备，6、USB信号/RJ45接口信号A转换器，7、USB信号/RJ45接口信号B转换器。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例进行详细描述。如图I所示，本实用新型实施例包括USB输出端子V+V-，多个切换电路2，多个USB接入端子Vl+Vl-、V2+V2-、……Vn+Vn-，多个USB信号传输延长器和切换控制电路3，多个切换电路2、多个USB信号传输延长器和多个USB接入端子V1+V1-、V2+V2-、……Vn+Vn-——对应，其每一个USB接入端子V1+V1-或V2+V2-或……Vn+Vn-经对应USB信号传输延长器连接对应切换电路2的输入端，多个切换电路2的输出端均并接到USB输出端子V+V-，切换控制电路3输出多路控制信号至多个切换电路2的控制端。因为待接入的USB设备5可以很多，在使用时为了保证距离较远的USB设备5能正常使用，就必须保证USB信号的有效性,而一般USB信号的最大传输距离在IOm以下,为此本实用新型实施例加入USB信号传输延长器，使USB设备5的信号可以较长距离传输，可达IOOm左右。每一个USB信号传输延长器包括USB信号/RJ45接口信号A转换器6、USB信号/RJ45接口信号B转换器7和网络线4，来自USB接入端子的USB信号通过USB信号/RJ45接口信号B转换器7转换为RJ45接口信号后，通过网络线4进行信号传输，再经过USB信号/RJ45接口信号A转换器6把RJ45接口信号还原为USB信号送至对应切换电路2的输入端。网络线4采用五类双绞线，RJ45接口信号通过双绞线传输，大大提高了信号的传输距离。本实用新型包括切换电路2和切换控制电路3，通常情况下切换电路2处于断开状态，当切换控制电路3输出某路控制信号，使该路的切换电路2接通，该路USB接入端子Vn+Vn-与USB输出端子V+V-连接，该路USB设备5的USB信号连接到计算机I的USB端口，该路USB设备5即转入有效状态。如图2所示，每一个切换电路2包括三极管驱动电路和继电器，以第一路切换电路为例，该切换电路包括三极管Ql驱动电路和继电器K1，该切换电路的控制端BI为三极管Ql的基极，该三极管Ql的发射极接地，集电极经继电器Kl线圈连接电源VCC，该切换电路的输入端V1+V1-和输出端V+V-分别为继电器Kl双掷触点开关的输入端V1+V1-和输出端V+V-。控制端BI输入控制信号，若高电位，三极管Ql导通，继电器Kl线圈通电，继电器Kl双掷触点开关吸合，则第一路切换电路接通；若低电位，三极管Ql截止，继电器Kl线圈断电，继电器Kl双掷触点开关断开，则第一路切换电路断开。如图2所示，切换控制电路3包括多个开关SO……S8，多个电阻Rl……R8、R17和
多个D触发器，多个开关SO......S8，其每一开关采用轻触开关，多个D触发器采用8D触发
器，型号74HC573，每一开关和对应电阻串联后连接在电源VCC和地之间，每一 D触发器的D输入端与相应开关和电阻的连接点连接，该D触发器的Q输出端输出对应一路控制信号。当按下某一个开关时，相应D触发器的D输入端输入高电位，Q输出端输出高电位，使对应继电器吸合，对应切换电路接通，计算机I的USB端口通过对应USB信号传输延长器与对应USB设备连接。切换控制电路3还可以采用单片机控制电路，可以实现自动控制，并可实现USB设备的自动轮巡，在工业自动化控制中发挥作用。权利要求1.USB多路信号切換器，其特征在于包括USB输出端子、多个切换电路、多个USB接入端子和切换控制电路，所述多个切換电路和多个USB接入端子一一对应，其每ー个USB接入端子连接对应ー个切换电路的输入端，多个切换电路的输出端均并接到USB输出端子，切换控制电路输出多路控制信号至多个切换电路的控制端。
2.根据权利要求I所述的切換器，其特征在于还包括和多个切换电路一一对应的多个USB信号传输延长器,姆ー个USB信号传输延长器设置在对应切换电路的输入端和USB接入端子之间。
3.根据权利要求2所述的切換器，其特征在于所述USB信号传输延长器包括USB信号/RJ45接ロ信号A转换器、USB信号/RJ45接ロ信号B转换器和网络线，来自USB接入端子的USB信号通过USB信号/RJ45接ロ信号B转换器转换为RJ45接ロ信号后，通过网络线进行信号传输，再经过USB信号/RJ45接ロ信号A转换器把RJ45接ロ信号还原为USB信号送至对应切换电路的输入端。
4.根据权利要求3所述的切換器，其特征在于所述网络线为五类双绞线。
5.根据权利要求I至4任一项所述的切換器，其特征在于所述每ー个切换电路包括驱动电路和继电器，该切换电路的控制端输入控制信号，经驱动电路控制继电器线圈通电或断电，该切换电路的输入端和输出端分别为继电器双掷触点开关的输入端和输出端。
6.根据权利要求5所述的切換器，其特征在于所述驱动电路包括三极管，所述切换电路的控制端为三极管的基板，该三极管的发射极接地，集电极经继电器线圈后连接电源VCC。
7.根据权利要求I至4任一项所述的切換器，其特征在于所述切换控制电路包括多个开关，多个电阻和多个D触发器，每ー开关和对应电阻串联后连接在电源VCC和地之间，每ー D触发器的D输入端与相应开关和电阻的连接点连接，该D触发器的Q输出端输出对应一路控制信号。
8.根据权利要求7所述的切換器，其特征在于所述多个开关，其每ー开关采用轻触开关。
9.根据权利要求I至4任一项所述的切換器，其特征在于所述切换控制电路采用单片机控制电路。
专利摘要USB多路信号切换器，包括USB输出端子、多个切换电路、多个USB接入端子和切换控制电路，所述多个切换电路和多个USB接入端子一一对应，其每一个USB接入端子连接对应一个切换电路的输入端，多个切换电路的输出端均并接到USB输出端子，切换控制电路输出多路控制信号至多个切换电路的控制端。本实用新型可以使某一特定USB设备从暂时不能使用的待机状态进入有效状态，可以使数量众多的USB设备均处于待机状态，在需要时才接入，有效地充分利用计算机资源。
文档编号G06F13/10GK202394223SQ20112052681
公开日2012年8月22日 申请日期2011年12月14日 优先权日2011年12月14日
发明者林国, 林强 申请人:广州兆威电子科技开发有限公司