一种具有主动检测HDMI接口的供电设备的制作方法

一种具有主动检测hdmi接口的供电设备
技术领域
1.本实用新型涉及多媒体接口技术领域，特别是涉及一种具有主动检测hdmi接口的供电设备。


背景技术：

2.高清多媒体接口(high definition multimedia interface，hdmi)是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送未压缩的音频及视频信号。hdmi可用于机顶盒、dvd播放机、个人计算机、电视、游戏主机、综合扩大机、数字音响与电视机等设备。
3.对于一般的hdmi接口应用，hdmi sink为受电端，hdmi source为供电端。但对于一些特殊的hdmi source(比如电视棒、同屏接收器等)，它们是小型设备，耗电小，一般不会自带电源，要给这种设备供电，目前业界一般采用如下几种实现方式：
4.(1)通过usb接口或适配器进行供电，这种做法需要另外提供一个供电接口以及供电线，使得产品整体臃肿不简洁，而且增加成本；
5.(2)通过hdmi接口进行反供电。为了兼容普通hdmi source，这种反供电的做法一般是占用一到两根hdmi的功能pin(比如arc、cec)，在source端接地，在sink端检测电平，当检测到低电平时，就输出5v，对hdmi sourc进行反向供电。这种做法实现了直接hdmi对外供电，不需要另外增加供电接口和供电线，但缺点也很明显：一是被占用的功能pin的对应功能就失效了，导致功能缺失；二是容易碰到一些非标设备，它们功能也把这些pin接地了，但它们不需要hdmi反供电，如果这时对这种设备进行hdmi反供电，将会导致电源短路等故障。
6.对于一些简单的或非标准的hdmi source设备，由于成本或加工工艺等的考虑，线材上并不会有必要功能之外的多余的pin引出来，比如arc、cec等，甚至连地线都只通过一根线材连接，在这种情况下，就无法实现检测功能。


技术实现要素：

7.鉴于上述问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种具有主动检测hdmi接口的供电设备。
8.为了解决上述问题，本实用新型公开了一种具有主动检测hdmi接口的供电设备，所述供电设备用于向无供电电源的受电设备进行供电，所述受电设备包括第一微控制器、第一开关电路、上拉电路以及第一hdmi接口，其中，所述第一开关电路的第一端连接于所述第一微控制器和所述第一hdmi接口之间，所述第一开关电路的第二端和第三端分别与所述第一hdmi接口连接，所述上拉电路的第一端连接于所述第一开关电路的第一端和所述第一hdmi接口之间，所述上拉电路的第二端连接于所述第一开关电路的第三端和所述第一hdmi接口之间，包括：第二hdmi接口、电源开关电路、第一电源、第二微控制器、第一电路以及第二电路；
9.所述电源开关电路分别与所述第二微控制器的第一端和所述第一电源连接，且所述电源开关电路依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一微控制器连
接；
10.所述第二微控制器的第二端依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一开关电路的第二端连接；所述第二微控制器的第三端与所述第一电路连接，所述第一电路连接于所述第二微控制器的第三端和所述第二微控制器的第二端之间；所述第二微控制器的第四端依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一开关电路的第三端连接；所述第二微控制器的第五端与所述第二电路连接，所述第二电路连接于所述第二微控制器的第五端和所述第二微控制器的第四端之间；
11.当所述受电设备插入时，所述第二微控制器的第三端通过所述第一电路输出检测信号至所述第二微控制器的第二端，同时所述第二微控制器的第三端通过所述第一开关电路和所述第二电路输出所述检测信号至所述第二微控制器的第五端，以使所述第二微控制器的第一端输出供电信号至所述电源开关电路，导通所述第一电源与所述受电设备，所述第一电源向所述受电设备进行供电，同时所述第一电源通过所述上拉电路向所述第二微控制器的第四端输出上拉信号。
12.可选地，所述第二微控制器的第六端与所述信号电路一端连接；所述信号电路另一端连接于所述第二微控制器的第四端和所述第二电路之间；
13.当所述受电设备断开时，所述第二微控制器的第六端输出控制信号至所述信号电路，所述信号电路接收所述控制信号，生成预置上拉信号并输出所述预置上拉信号至所述第二微控制器的第四端；
14.当所述受电设备插入时，所述第二微控制器的第六端输出断电信号至所述信号电路，所述信号电路接收所述断电信号，并停止向所述第二微控制器的第四端输出预置上拉信号。
15.可选地，所述第一电路包括电阻r1，所述电阻r1的第一端连接于所述第二微控制器的第二端和所述第一hdmi接口之间，所述电阻r1的第二端与所述第二微控制器的第三端连接。
16.可选地，所述第二电路包括电阻r2，所述电阻r2的第一端连接于所述第二微控制器的第四端和所述第二hdmi接口之间，所述电阻r2的第二端与所述第二微控制器的第五端连接。
17.可选地，所述信号电路包括第二开关电路、电阻r3、电阻r4以及第二电源；
18.所述电阻r3的第一端与所述第二开关电路的第一端连接，所述电阻r3的第二端与所述第二电源连接，所述电阻r4的第一端连接于所述第二微控制器的第四端和所述电阻r2的第一端之间，所述第二开关电路的第二端与所述第二微控制器的第六端连接，所述第二开关电路的第三端连接于所述电阻r2的第一端和所述电阻r4的第一端之间，所述电阻r4的第二端接地。
19.可选地，所述第一开关电路包括三极管q1；
20.所述三极管q1的基极连接于所述第一微控制器的vcc端和所述第一hdmi接口之间，所述三极管q1的集电极依次经过所述第一hdmi接口和所述第二hdmi接口分别与所述第二微控制器的第二端和所述电阻r1的第一端连接；所述三极管q1的发射极依次经过所述第一hdmi接口和所述第二hdmi接口分别与所述第二微控制器的第四端、所述电阻r2的第一端和所述信号电路连接。
21.可选地，所述第二开关电路包括场效应管s2；所述场效应管s2的栅极与所述第二微控制器的第六端连接，所述场效应管s2的源极连接于所述电阻r2的第一端和所述电阻r4的第一端之间，所述场效应管s2的漏极与所述电阻r3的第一端连接。
22.可选地，所述电源开关电路包括场效应管s1；所述场效应管s1的栅极与所述第二微控制器的第一端连接，所述场效应管s1的源极与所述第一电源连接，所述场效应管s1的漏极分别与所述第一微控制器的vcc端和所述三极管q1的基极连接。
23.可选地，还包括：滤波电路，所述滤波电路包括电容c1，所述电容c1的第一端接地，所述电容c1的第二端连接于所述电阻r2的第二端与所述第二微控制器的第五端之间。
24.可选地，所述第二微控制器的第一端为gpio引脚，所述第二微控制器的第二端为hotplug引脚，所述第二微控制器的第三端为gpio引脚或pwm引脚，所述第二微控制器的第四端为sda引脚、scl引脚、cec引脚或/和arc引脚，所述第二微控制器的第五端为gpio引脚或adc引脚，所述第二微控制器的第六端为gpio引脚。
25.本实用新型包括以下优点：通过第二hdmi接口、电源开关电路、第一电源、第二微控制器、第一电路以及第二电路；所述电源开关电路分别与所述第二微控制器的第一端和所述第一电源连接，且所述电源开关电路依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一微控制器连接；所述第二微控制器的第二端依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一开关电路的第二端连接；所述第二微控制器的第三端与所述第一电路连接，所述第一电路连接于所述第二微控制器的第三端和所述第二微控制器的第二端之间；所述第二微控制器的第四端依次经过所述第二hdmi接口和所述第一hdmi接口与所述第一开关电路的第三端连接；所述第二微控制器的第五端与所述第二电路连接，所述第二电路连接于所述第二微控制器的第五端和所述第二微控制器的第四端之间；当所述受电设备插入时，所述第二微控制器的第三端通过所述第一电路输出检测信号至所述第二微控制器的第二端，同时所述第二微控制器的第三端通过所述第一开关电路和所述第二电路输出所述检测信号至所述第二微控制器的第五端，以使所述第二微控制器的第一端输出供电信号至所述电源开关电路，导通所述第一电源与所述受电设备，所述第一电源向所述受电设备进行供电，同时所述第一电源通过所述上拉电路向所述第二微控制器的第四端输出上拉信号。通过在所述受电设备上的所述第一开关电路与所述供电设备上的所述电源开关电路和所述第二微控制器的配合，检测所述受电设备是否需要供电，以实现所述受电设备的正常运行。
附图说明
26.图1是本实用新型的一种具有主动检测hdmi接口的供电设备的结构示意图；
27.图2是本实用新型的一种具有主动检测hdmi接口的供电设备检测过程的流程示意图。
28.附图说明：1、第二微控制器，2、第一电源，3、电源开关电路，4、第一电路，5、第二电路，6、信号电路，61、第二电源，7、第一微控制器，8、第一开关电路，9、上拉电路，91、第二hdmi接口，92、第一hdmi接口，a、供电设备，b、受电设备。
具体实施方式
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
30.本实用新型的核心构思之一在于，通过第二hdmi接口91、电源开关电路3、第一电源2、第二微控制器1、第一电路4以及第二电路5；所述电源开关电路3分别与所述第二微控制器1的第一端和所述第一电源2连接，且所述电源开关电路3依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一微控制器7连接；所述第二微控制器1的第二端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第二端连接；所述第二微控制器1的第三端与所述第一电路4连接，所述第一电路4连接于所述第二微控制器1的第三端和所述第二微控制器1的第二端之间；所述第二微控制器1的第四端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第三端连接；所述第二微控制器1的第五端与所述第二电路5连接，所述第二电路5连接于所述第二微控制器1的第五端和所述第二微控制器1的第四端之间；当所述受电设备b插入时，所述第二微控制器1的第三端通过所述第一电路4输出检测信号至所述第二微控制器1的第二端，同时所述第二微控制器1的第三端通过所述第一开关电路8和所述第二电路5输出所述检测信号至所述第二微控制器1的第五端，以使所述第二微控制器1的第一端输出供电信号至所述电源开关电路3，导通所述第一电源2与所述受电设备b，所述第一电源2向所述受电设备b进行供电，同时所述第一电源2通过所述上拉电路9向所述第二微控制器1的第四端输出上拉信号。通过在所述受电设备b上的所述第一开关电路8与所述供电设备a上的所述电源开关电路3和所述第二微控制器1的配合，检测所述受电设备b是否需要供电，以实现所述受电设备b的正常运行。
31.参照图1，示出了本实用新型的一种具有主动检测hdmi接口的供电设备的结构示意图，所述供电设备a用于向无供电电源的受电设备进行供电，所述受电设备b包括第一微控制器7、第一开关电路8、上拉电路9以及第一hdmi接口92，其中，所述第一开关电路8的第一端连接于所述第一微控制器7和所述第一hdmi接口92之间，所述第一开关电路8的第二端和第三端分别与所述第一hdmi接口92连接，所述上拉电路9的第一端连接于所述第一开关电路8的第一端和所述第一hdmi接口92之间，所述上拉电路9的第二端连接于所述第一开关电路8的第三端和所述第一hdmi接口92之间，具体可以包括：第二hdmi接口91、电源开关电路3、第一电源2、第二微控制器1、第一电路4以及第二电路5；
32.所述电源开关电路3分别与所述第二微控制器1的第一端和所述第一电源2连接，且所述电源开关电路3依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一微控制器7连接；
33.所述第二微控制器1的第二端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第二端连接；所述第二微控制器1的第三端与所述第一电路4连接，所述第一电路4连接于所述第二微控制器1的第三端和所述第二微控制器1的第二端之间；所述第二微控制器1的第四端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第三端连接；所述第二微控制器1的第五端与所述第二电路5连接，所述第二电路5连接于所述第二微控制器1的第五端和所述第二微控制器1的第四端之间；
34.当所述受电设备b插入时，所述第二微控制器1的第三端通过所述第一电路4输出
检测信号至所述第二微控制器1的第二端，同时所述第二微控制器1的第三端通过所述第一开关电路8和所述第二电路5输出所述检测信号至所述第二微控制器1的第五端，以使所述第二微控制器1的第一端输出供电信号至所述电源开关电路3，导通所述第一电源2与所述受电设备b，所述第一电源2向所述受电设备b进行供电，同时所述第一电源2通过所述上拉电路9向所述第二微控制器1的第四端输出上拉信号。
35.在本技术的实施例中，通过第二hdmi接口91、电源开关电路3、第一电源2、第二微控制器1、第一电路4以及第二电路5；所述电源开关电路3分别与所述第二微控制器1的第一端和所述第一电源2连接，且所述电源开关电路3依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一微控制器7连接；所述第二微控制器1的第二端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第二端连接；所述第二微控制器1的第三端与所述第一电路4连接，所述第一电路4连接于所述第二微控制器1的第三端和所述第二微控制器1的第二端之间；所述第二微控制器1的第四端依次经过所述第二hdmi接口91和所述第一hdmi接口92与所述第一开关电路8的第三端连接；所述第二微控制器1的第五端与所述第二电路5连接，所述第二电路5连接于所述第二微控制器1的第五端和所述第二微控制器1的第四端之间；当所述受电设备b插入时，所述第二微控制器1的第三端通过所述第一电路4输出检测信号至所述第二微控制器1的第二端，同时所述第二微控制器1的第三端通过所述第一开关电路8和所述第二电路5输出所述检测信号至所述第二微控制器1的第五端，以使所述第二微控制器1的第一端输出供电信号至所述电源开关电路3，导通所述第一电源2与所述受电设备b，所述第一电源2向所述受电设备b进行供电，同时所述第一电源2通过所述上拉电路9向所述第二微控制器1的第四端输出上拉信号。通过在所述受电设备b上的所述第一开关电路8与所述供电设备a上的所述电源开关电路3和所述第二微控制器1的配合，检测所述受电设备b是否需要供电，以实现所述受电设备b的正常运行。
36.下面，将对本示例性实施例中具有主动检测hdmi接口的供电设备作进一步地说明。
37.在本技术一实施例中，所述第二微控制器1的第六端与所述信号电路6一端连接；所述信号电路6另一端连接于所述第二微控制器1的第四端和所述第二电路5之间；
38.当所述受电设备b断开时，所述第二微控制器1的第六端输出控制信号至所述信号电路6，所述信号电路6接收所述控制信号，生成预置上拉信号并输出所述预置上拉信号至所述第二微控制器1的第四端；
39.当所述受电设备b插入时，所述第二微控制器1的第六端输出断电信号至所述信号电路6，所述信号电路6接收所述断电信号，并停止向所述第二微控制器1的第四端输出预置上拉信号。
40.需要说明的是，所述供电设备a(即无供电电源的受电设备)正常运行时，所述第二微控制器1的第四端需要保持高电平的电位。具有供电电源的受电设备不存在所述第一开关电路8。
41.作为一种示例，当无供电电源的受电设备未与所述供电设备a连接时，所述第二微控制器1的第六端输出控制信号至所述信号电路6，所述信号电路6接收所述控制信号，生成预置上拉信号并输出所述预置上拉信号至所述第二微控制器1的第四端，从而通过所述预置上拉信号将所述第二微控制器1的第四端保持在高电平的电位上。
42.作为一种示例，当无供电电源的受电设备与所述供电设备a连接时，所述第二微控制器1的第三端通过所述第一电路4输出检测信号至所述第二微控制器1的第二端，同时所述第二微控制器1的第三端通过所述第一开关电路8和所述第二电路5输出所述检测信号至所述第二微控制器1的第五端，以使所述第二微控制器1的第一端输出供电信号至所述电源开关电路3，导通所述第一电源2与所述受电设备b，实现所述第一电源2向所述受电设备b进行供电，同时所述第一电源2通过所述上拉电路9向所述第二微控制器1的第四端输出上拉信号，从而可以通过所述上拉信号将所述第二微控制器1的第四端保持在高电平的电位上。
43.作为一种示例，当无供电电源的受电设备与所述供电设备a连接时，所述第二微控制器1的第六端输出断电信号至所述信号电路6，所述信号电路6接收所述断电信号，并停止向所述第二微控制器1的第四端输出预置上拉信号；由于此时所述第二微控制器1的第一端输出供电信号至所述电源开关电路3，导通所述第一电源2与所述受电设备b，所述第一电源2向所述受电设备b进行供电，同时所述第一电源2通过所述上拉电路9向所述第二微控制器1的第四端输出上拉信号，从而可以通过所述上拉信号将所述第二微控制器1的第四端保持在高电平的电位上。
44.在一具体实施例中，当插入的是普通的受电设备(即具有供电电源的受电设备)时，由于普通的受电设备不存在所述第一开关电路8，所述第二微控制器1的第四端无法接收到所述检测信号，所述第二微控制器1的第一端不会控制所述电源开关电路3导通所述第一电源2与所述受电设备b，即所述供电设备a不会对外供电。
45.当插入的是无供电电源的受电设备时，所述第一开关电路8导通，所述第二微控制器1的第四端接收到所述检测信号，所述第二微控制器1的第一端控制所述电源开关电路3导通所述第一电源2与所述受电设备b，即所述供电设备a对外供电。
46.当在使用过程中断开无供电电源的受电设备时，所述第二微控制器1的第四端的所述上拉信号消失，所述第二微控制器1的第四端不存在高电平的电位，从而可以判断出所述无供电电源的受电设备已断开连接。
47.在本技术一实施例中，所述第一电路4包括电阻r1，所述电阻r1的第一端连接于所述第二微控制器1的第二端和所述第一hdmi接口92之间，所述电阻r1的第二端与所述第二微控制器1的第三端连接。
48.在本技术一实施例中，所述第二电路5包括电阻r2，所述电阻r2的第一端连接于所述第二微控制器1的第四端和所述第二hdmi接口91之间，所述电阻r2的第二端与所述第二微控制器1的第五端连接。
49.在本技术一实施例中，所述上拉电路包括电阻r5，所述电阻r5的第一端连接于所述第一开关电路的第一端和所述第一hdmi接口之间，所述电阻r5的第二端连接于所述第一开关电路的第三端和所述第一hdmi接口之间。
50.在本技术一实施例中，所述信号电路6包括第二开关电路、电阻r3、电阻r4以及第二电源61；
51.所述电阻r3的第一端与所述第二开关电路的第一端连接，所述电阻r3的第二端与所述第二电源61连接，所述电阻r4的第一端连接于所述第二微控制器1的第四端和所述电阻r2的第一端之间，所述第二开关电路的第二端与所述第二微控制器1的第六端连接，所述第二开关电路的第三端连接于所述电阻r2的第一端和所述电阻r4的第一端之间，所述电阻
r4的第二端接地。
52.需要说明的是，所述电阻r1只有在识别阶段才做输出使用，连接所述电阻r2的gpio只作为输入，所述电阻r4使用较大的阻值，所以这种架构不会影响hdmi功能的正常使用。
53.在本技术一实施例中，所述第一开关电路8包括三极管q1；
54.所述三极管q1的基极连接于所述第一微控制器7的vcc端和所述第一hdmi接口92之间，所述三极管q1的集电极依次经过所述第一hdmi接口92和所述第二hdmi接口91分别与所述第二微控制器1的第二端和所述电阻r1的第一端连接；所述三极管q1的发射极依次经过所述第一hdmi接口92和所述第二hdmi接口91分别与所述第二微控制器1的第四端、所述电阻r2的第一端和所述信号电路6连接。
55.在本技术一实施例中，所述第二开关电路包括场效应管s2；所述场效应管s2的栅极与所述第二微控制器1的第六端连接，所述场效应管s2的源极连接于所述电阻r2的第一端和所述电阻r4的第一端之间，所述场效应管s2的漏极与所述电阻r3的第一端连接。
56.在本技术一实施例中，所述电源开关电路3包括场效应管s1；所述场效应管s1的栅极与所述第二微控制器1的第一端连接，所述场效应管s1的源极与所述第一电源2连接，所述场效应管s1的漏极分别与所述第一微控制器7的vcc端和所述三极管q1的基极连接。
57.需要说明的是，所述第一电源2和所述第二电源61均为5v的电源，当然可以为其他电压值的电压，具体可以根据需要进行选用。
58.在本技术一实施例中，滤波电路，所述滤波电路包括电容c1，所述电容c1的第一端接地，所述电容c1的第二端连接于所述电阻r2的第二端与所述第二微控制器1的第五端之间。
59.在本技术一实施例中，所述第二微控制器1的第一端为gpio引脚，所述第二微控制器1的第二端为hotplug引脚，所述第二微控制器1的第三端为gpio引脚或pwm引脚，所述第二微控制器1的第四端为sda引脚、scl引脚、cec引脚或/和arc引脚，所述第二微控制器1的第五端为gpio引脚或adc引脚，所述第二微控制器1的第六端为gpio引脚。
60.所述供电设备a的主动式检测过程：1、开始初始化，hdmi 5v无输出，sda无上拉2、判断有无hdmi 5v，有，加sda上拉，再按正常hdmi输入处理，继续判断有无hdmi 5v，若有则循环判断，有无hdmi 5v，若无则回到1；3、判断没有hdmi 5v，gpio(所述第二微控制器1的第三端)输出到hotplug；4、sda和gpio(所述第二微控制器1的第五端)是否有对应的信号，没有则返回至2；5、有则打开hdmi 5v输出6、按hdmi正常输入流程处理；7、判断有无hdmi 5v，若无，则返回至1；8、若有，sda电压一直为低吗？若不是，则重复8，若是，则返回至1。
61.有益效果：通过上述的主动式检测可以判断出受电设备是否自带供电电源，当判断受电设备自带供电电源，则不对其进行供电，当判断受电设备b不存在供电电源，则对其进行供电，以使插入两种受电设备时均能正常运行，从而实现兼容两种受电设备。
62.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品
或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。
63.以上对本实用新型所提供的一种具有主动检测hdmi接口的供电设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。