Usb選通控制器的製作方法

2023-07-15 22:18:36 2

專利名稱：Usb選通控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及數控工具機控制技術領域，特別涉及一種USB選通控制器。
背景技術：
通過USB接口連接在計算機上使用的外圍設備通常被稱為USB設備，如U盤、移動 硬碟、電子密匙、印表機等。目前，在使用USB設備時都是一對一的插接在計算機的USB輸 入接口上。如果需要在第二臺計算機上使用已經連接在第一臺計算機上的USB設備，很多 情況下只能將USB設備從第一臺計算機上拔取下來，再插接到第二臺計算機的USB輸入接 口上操作使用，這樣不僅操作麻煩，而且頻繁的插拔很容易損壞USB設備的USB接口。

實用新型內容針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的在於提供一種USB選通控制 器，讓USB設備通過該USB選通控制器連接到多臺計算機上，即可方便的實現一臺USB設備 在多臺計算機上的選通使用，避免USB設備在多臺計算機之間的反覆插拔。為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案如下USB選通控制器，其特徵在於，包括電源、一個USB設備接口、η個USB選通接口以 及η個控制工作組，每個控制工作組均包括一個主控繼電器、一個副控繼電器和一個選通 開關；η彡2 ；每一個控制工作組中的主控繼電器的常開端和副控繼電器的線圈控制端串聯構 成一路副控支路；每一個控制工作組中的選通開關和主控繼電器的線圈控制端與其餘各個 控制工作組中的主控繼電器的常閉端串聯構成一路主控支路；同一主控繼電器的線圈控制 端所在的主控支路和常開端所在副控支路並聯構成一路選通控制單元電路；從而η個工作 組構成η路選通控制單元電路；所述電源與η路選通控制單元電路並聯，用於提供工作電 壓；所述η個USB選通接口分別通過η個控制工作組中副控繼電器的常開端與USB設 備接口連接。該USB選通控制器採用繼電器作為主要控制器件。繼電器是通過線圈控制端來控 制常閉端和常開端的通/斷；本文中，繼電器的線圈控制端是指繼電器中線圈的工作電壓 正、負接線端，常閉端是指繼電器中銜鐵與常閉觸點的接線端，常開端是指繼電器中銜鐵與 常開觸點的接線端；在線圈控制端未通電時，繼電器的常閉端導通、常開端斷開；當線圈控 制端通有線圈工作電壓時，繼電器的常閉端就斷開、常開端導通。該USB選通控制器利用繼 電器的工作原理，使用時，將USB設備連接在USB設備接口上，η個USB選通接口再分別連 接到η臺不同的計算機，η ^ 2 ；通過操作任一控制工作組中的選通開關來控制相應控制工 作組中副控繼電器常開端的通/斷，從而實現該工作組對應的一個USB選通接口與USB設 備接口的選通，讓USB設備能夠選擇連通到不同的計算機上工作。選通操作的具體過程是， 在USB選通控制器的各個選通開關均斷開的情況下，由於各個主控繼電器的線圈控制端均
3未通電，因此各個主控繼電器的常閉端都是出於閉合導通狀態的；11個控制工作組中，操作 任意第i個控制工作組的選通開關使其閉合，該選通開關所在的主控支路連通，主控支路 中第i個控制工作組主控繼電器的線圈控制端通電，使得該主控繼電器的常開端由斷開狀 態改變為導通狀態，進而連通了該主控繼電器的常開端所在的副控支路，此時副控支路中 第i個控制工作組副控繼電器的線圈控制端通電，使得該副控繼電器的常開端由斷開狀態 改變為導通狀態，進而使得通過第i個控制工作組副控繼電器的常開端連接的一個USB選 通接口與USB設備接口連通，讓USB設備連接到η臺計算機中的一臺計算機上工作。在第 i個控制工作組副控繼電器的常開端閉合導通期間，由於第i個控制工作組主控繼電器的 線圈控制端通電，因此該主控繼電器的常閉端此時處於斷開狀態，而第i個控制工作組主 控繼電器的常閉端是串聯在其它各路主控支路當中的，這時即使操作其它任意第j個控制 工作組(j Φ i)中的選通開關，也無法使得第j個控制工作組主控繼電器的線圈控制端所 在的主控支路連通通電，進而避免了第j個控制工作組副控繼電器的常開端閉合導致另一 個USB選通接口也與USB設備接口連通；直至操作第i個控制工作組的選通開關使其斷開， 讓第i個控制工作組主控繼電器的線圈控制端斷電使其常閉端恢復閉合狀態後，才可能讓 通過第j個控制工作組副控繼電器的常開端連接的另一個USB選通接口與USB設備接口連 通。通過這樣的控制關係，USB選通控制器保證了 USB設備在已經連接到一臺計算機上工 作時不會被另一計算機佔用，即自動控制USB設備在同一時刻至多只能連接到一臺計算機 上使用，避免了不同計算機對USB設備的使用幹擾。作為改進，上所述的USB選通控制器中，至少一個控制工作組中還包括使用狀態 指示燈；在包括使用狀態指示燈的控制工作組中，使用狀態指示燈與主控繼電器的線圈控 制端並聯。該改進方案中，若第i個控制工作組主控繼電器的線圈控制端並聯有使用狀態指 示燈，該控制工作組的選通開關閉合可使得主控繼電器的線圈控制端和使用狀態指示燈同 時通電，亮起的使用狀態指示燈可以用於指示通過第i個控制工作組副控繼電器的常開端 連接的一個USB選通接口與USB設備接口出於連通使用狀態。作為進一步改進，上所述的USB選通控制器中，至少一個控制工作組中還包括可 用狀態指示燈；在包括可用狀態指示燈的控制工作組中，選通開關為單刀雙擲開關，可用狀 態指示燈的一端與主控繼電器線圈控制端的一端相連，可用狀態指示燈和主控繼電器線圈 控制端的另一端分別連接選通開關的兩個選擲觸點。該改進方案中，若第i個控制工作組中設有可用狀態指示燈，將選通開關選擲於 可用狀態指示燈連接的選擲觸點，可用狀態指示燈通電亮起即表示其它各個工作組主控繼 電器的線圈控制端均未通電、常閉端均處於導通狀態，也就是說此時沒有任何一個USB選 通接口與USB設備接口連通，即指示此時將第i個控制工作組選通開關選擲於主控繼電器 線圈控制端連接的選擲觸點可以使通過第i個控制工作組副控繼電器的常開端連接的USB 選通接口與USB設備接口連通使用。綜上所述，本實用新型具有如下有益效果1、將USB設備連接在本實用新型USB選通控制器的USB設備接口上，USB選通控 制器的η個USB選通接口分別連接到η臺不同的計算機，通過操作USB選通控制器任意的 第i個控制工作組中的選通開關，就能夠實現對應的第i個USB選通接口與USB設備接口的選通，讓USB設備能夠選擇連通到不同的計算機上工作，電路結構簡單；並且，USB設備在 多臺計算機之間的選通連接沒有經過任何形式的數據轉換，保證數據通信不失真。2、本實用新型USB選通控制器避免了 USB設備在多臺計算機之間的頻繁插拔，使 用和操作都非常方便。3、本實用新型的USB選通控制器能夠保證USB設備在已經連接到一臺計算機上工 作時不會被另一計算機佔用，避免了不同計算機對USB設備的使用幹擾。4、USB選通控制器上還可以增設可用狀態指示燈或/和使用狀態指示燈，分別用 於指示其所在的控制工作組對應的USB選通接口與USB設備接口此時可以被連通或者已處 於連通使用的狀態。

圖1為實施例中USB選通控制器的電路結構原理圖。
具體實施方式

以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步說明。參見圖1。本實施例是一個選通路數為4路的USB選通控制器，其中包括電源E， 一個USB設備接口 UI，4個USB選通接口，分別為第IfUSB選通接口 UOl、第2個USB選通 接口 U02、第3個USB選通接口 U03和第4個USB選通接口 U04，以及對應於4個USB選通 接口 4個控制工作組，每個控制工作組均包括一個主控繼電器、一個副控繼電器和一個選 通開關；4個控制工作組構成4路選通控制單元電路，電源E與這4路選通控制單元電路並 聯，用於提供工作電壓。下面說明由4個控制工作組構成4路選通控制單元電路的電路結 構。以第1個控制工作組為例第1個控制工作組包括有主控繼電器Jll、副控繼電器 J12和選通開關Kl ；主控繼電器Jll通過其線圈控制端JllC來控制其常閉端JllA和常開 端JllB的通/斷，副控繼電器J12採用具有4個觸點開關的四通道繼電器(也可以採用由四 個繼電器構成的四通道繼電器組)，通過其線圈控制端J12C來控制其常開端J12B四個通道 的通/斷；第1個控制工作組對應的USB選通接口 UOl的四根信號線通過副控繼電器的常 開端J12B的四個通道分別與USB設備接口的四根信號線連接。主控繼電器的常開端JllB 與控繼電器的線圈控制端J12C串聯構成第1路副控支路；選通開關K1、主控繼電器的線圈 控制端JllC再與其餘3個控制工作組主控繼電器的常閉端(即第2個控制工作組主控繼電 器的常閉端J21A、第3個控制工作組主控繼電器的常閉端J31A和第4個控制工作組主控繼 電器的常閉端J41A)串聯構成第1路主控支路；第1路主控支路和第1路副控支路再並聯， 構成第1路選通控制單元電路。作為一種改進，在第1路選通控制單元電路的主控支路中， 主控繼電器的線圈控制端JllC還並聯設置有使用狀態指示燈L11。進一步的改進，第1路 選通控制單元電路的主控支路中，還設有可用狀態指示燈L12，選通開關Kl選用單刀雙擲 開關，可用狀態指示燈L12的一端與主控繼電器線圈控制端JllC的一端相連，可用狀態指 示燈L12和主控繼電器線圈控制端JllC的另一端分別連接選通開關Kl的兩個選擲觸點， 從而可用狀態指示燈L12與主控繼電器的線圈控制端JllC形成兩條可選擲支路，通過選通 開關選Kl擲可用狀態指示燈L12或主控繼電器的線圈控制端JllC導通通電。[0022]第2、3、4路選通控制單元電路的結構與第1路選通控制單元電路相同。使用時，將USB設備連接在USB設備接口 UI上，4個USB選通接口再分別連接到4 臺不同的計算機。當各個選通開關均選擲其可用狀態指示燈所在支路時，4路選通控制單元 電路中的可用狀態指示燈均為通電亮起狀態，表明4個USB選通接口與USB設備接口此時 均處於可以被連通的狀態。此時，如果操作第1個控制工作組選通開關使其選擲主控繼電 器的線圈控制端Jl IC所在支路，在第1個控制工作組中，可用狀態指示燈L12熄滅，主控繼 電器的線圈控制端JllC通電後，控制副控繼電器的常閉端JllA由導通狀態改變為斷開狀 態、常開端JllB由斷開狀態改變為導通狀態，第1路主控支路連通得以連通，第1路副控支 路中副控繼電器的線圈控制端J12C通電，副控繼電器的常開端J12B閉合導通，進而使得其 對應的第1個USB選通接口 UOl與USB設備接口 UI的四根信號線連通，USB設備就連通至 第1個USB選通接口 UOl所連接的計算機上工作。由於第1個控制工作組主控繼電器的線 圈控制端JllC通電，與主控繼電器的線圈控制端JllC並聯的使用狀態指示燈Lll也通電 亮起，表示第1個USB選通接口 UOl與USB設備接口 UI此時處於連通使用狀態；同時，由於 第1個控制工作組主控繼電器的常閉端JllA斷開，第2、3、4路選通控制單元電路的主控支 路均無法連通通電，因此第2、3、4路選通控制單元電路中的可用狀態指示燈也均為熄滅狀 態，表明第2、3、4個USB選通接口與USB設備接口此時處於不可被連通的狀態，保證了 USB 設備在已經連接到一臺計算機上工作時不會被另一計算機佔用，避免不同計算機對USB設 備的使用幹擾。本實用新型USB選通控制器的選通路數並不局限於採用4路，對於任意複數路(即 2路或者2路以上的路數)的選通，只要設置相應數量的USB選通接口和選通控制單元電路， 都可以採用本實用新型USB選通控制器實現；同時，本實用新型USB選通控制器電路結構簡 單，USB設備在多臺計算機之間的選通連接沒有經過任何形式的數據轉換，保證數據通信不 失真，非常適合辦公場所使用。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參 照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本 實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範 圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
權利要求1.USB選通控制器，其特徵在於，包括電源、一個USB設備接口、η個USB選通接口以及η 個控制工作組，每個控制工作組均包括一個主控繼電器、一個副控繼電器和一個選通開關; η彡2 ；每一個控制工作組中的主控繼電器的常開端和副控繼電器的線圈控制端串聯構成一 路副控支路；每一個控制工作組中的選通開關和主控繼電器的線圈控制端與其餘各個控制 工作組中的主控繼電器的常閉端串聯構成一路主控支路；同一主控繼電器的線圈控制端所 在的主控支路和常開端所在副控支路並聯構成一路選通控制單元電路；從而η個工作組構 成η路選通控制單元電路；所述電源與η路選通控制單元電路並聯，用於提供工作電壓；所述η個USB選通接口分別通過η個控制工作組中副控繼電器的常開端與USB設備接 口連接。
2.根據權利要求1所述的USB選通控制器，其特徵在於，至少一個控制工作組中還包括 使用狀態指示燈；在包括使用狀態指示燈的控制工作組中，使用狀態指示燈與主控繼電器 的線圈控制端並聯。
3.根據權利要求1或2所述的USB選通控制器，其特徵在於，至少一個控制工作組中還 包括可用狀態指示燈；在包括可用狀態指示燈的控制工作組中，選通開關為單刀雙擲開關， 可用狀態指示燈的一端與主控繼電器線圈控制端的一端相連，可用狀態指示燈和主控繼電 器線圈控制端的另一端分別連接選通開關的兩個選擲觸點。
專利摘要本實用新型提供一種USB選通控制器，該USB選通控制器利用繼電器的工作原理，使用時，將USB設備連接在USB設備接口上，n個USB選通接口再分別連接到n臺不同的計算機，n≥2；通過操作任一控制工作組中的選通開關來控制相應控制工作組中副控繼電器常開端的通/斷，從而實現該工作組對應的一個USB選通接口與USB設備接口的選通，讓USB設備能夠選擇連通到不同的計算機上工作，電路結構簡單，保證數據通信不失真；同時，該USB選通控制器還能夠保證USB設備在已經連接到一臺計算機上工作時不會被另一計算機佔用，即自動控制USB設備在同一時刻至多只能連接到一臺計算機上使用，避免了不同計算機對USB設備的使用幹擾。
文檔編號G11C7/10GK201927354SQ20112004528
公開日2011年8月10日 申請日期2011年2月23日 優先權日2011年2月23日
發明者李國發 申請人:李國發