一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統的製作方法

2023-05-28 06:53:26 2

本實用新型屬於通信技術領域，尤其是涉及一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統。

背景技術：

目前世界上通用的耳機接口有兩種標準，OMTP標準與CTIA標準。OMTP(Open Mobile Terminal Platform)開放移動終端平臺組織OMTP是由mmO2、NTT DoCoMo、Orange、SMART通信公司、西班牙電信移動公司、義大利電信移動公司、T-Mobile和沃達豐等公司於2004年6月創立的，並且還包括飛思卡爾在內的其它15家重要的行業實體。OMTP工作組致力於為行動裝置製造商、相關的軟體與硬體供應商建立開放性架構，以幫助他們開發出開放性的移動終端平臺,2010年7月1日，合併到WAC(Wholesale Applications Community)。

OMTP標準通常被稱為國家標準，是開放移動終端平臺組織(OMTP)為了統一行動裝置接口標準制定的一種含麥克風耳機的標準,是目前手機上最常見到的耳機.這種標準接口的耳機，插頭分為4段，從頭至底部分別為：左聲道，右聲道，麥克風，接地。

與這個標準對應的是CTIA接口標準，也被成為國際標準，同樣，CTIA標準的插頭也分為4斷，從頭至底部分別為：左聲道，右聲道，接地，麥克風。

中國的國家標準是OMTP接口,隨著觸控螢幕技術的成熟，目前很多手機、pad等電子設備都已經取消了鍵盤而以單純的觸控螢幕作為輸入界面。隨著手 機、pad等電子設備的功能日益強大，這類電子產品已成為可攜式娛樂平臺，很多廠商為此開發了眾多遊戲。而沒有鍵盤的手機和pad，在玩遊戲，乃至發郵件的時候會遇到很多不便。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提出一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統，以解決現有手機、pad等電子設備在需要鍵盤功能時不具備實體鍵盤機相應接口的問題。

為達到上述目的，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統,包括耳機接口、檢測電路、擴展模塊、切換控制系統和主控系統，所述耳機接口分別與所述檢測電路和所述擴展模塊電路連接，所述檢測電路的另一端與所述主控系統電路連接，所述主控系統還與所述切換控制系統電路連接，所述切換控制系統包括切換控制晶片及其周圍的電路，所述主控系統包括主控晶片及其周圍的電路，所述擴展模塊包括插頭和鍵盤模塊。

進一步的，所述主控晶片的型號為IMX535，所述主控晶片的引腳ADDA、ADDB和ADDC分別連接所述切換控制晶片的引腳ADDA、ADDB和ADDC，所述主控晶片的引腳GPIO[1]連接至所述切換控制晶片的INH引腳，引腳SCLK和引腳SDIN分別連接至所述切換控制晶片的NOB引腳和NOC引腳，引腳MIC2經電容C1後連接至所述切換控制晶片的NCB引腳，引腳SPKOUTP和引腳SPKOUTN分別連接至所述切換控制晶片的NCA引腳和NCC引腳。

進一步的，所述鍵盤模塊為鍵盤矩陣擴展模塊，所述鍵盤矩陣擴展模塊控制晶片的型號為TCA8418。

進一步的，所述耳機接口為3.5mm標準接口，所述耳機接口插入所述擴 展模塊後，所述插頭的四個引腳1、2、3和4分別與所述耳機接口的左聲道引腳、右聲道引腳、麥克風引腳和接地端連接，所述插頭內部的引腳VCC、SDA、SCL和GND分別與所述鍵盤模塊電路連接。

進一步的，所述切換控制晶片的型號為MAX4053或MC74HC4053，所述切換控制晶片的引腳COMA、COMB和COMC分別連接所述耳機接口的左聲道引腳、麥克風引腳和右聲道引腳。

進一步的，所述主控晶片的引腳GPIO[0]連接至所述耳機接口的左聲道引腳組成所述檢測電路。

進一步的，所述耳機接口系統還包括保護電路，所述保護電路的兩端分別連接所述耳機接口和所述切換控制系統。

進一步的，所述保護電路由三個並聯的二極體組成，三個所述二極體的一端均接地，另一端分別連接至所述耳機接口的右聲道引腳、左聲道引腳和麥克風引腳。

相對於現有技術，本實用新型所述的具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統具有以下優勢：

(1)本實用新型所述的具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統，能同時擴展通訊和電源，使得耳機接口的功能更強大，特別是在機構受限，接口數量受限等方面，提供了更靈活的擴展空間。

(2)本實用新型所述的具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統中的保護電路，能夠有效保護電子器件，防止電子器件被靜電損壞。

附圖說明

構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實 用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為本實用新型實施例所述的具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統的框圖；

圖2為本實用新型實施例所述的具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統電路原理圖；

圖3為本實用新型實施例所述的擴展模塊結構示意圖；

附圖標記說明：

1-耳機接口；2-檢測電路；3-保護電路；4-擴展模塊；5-切換控制系統；6-主控系統。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本實用新型的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定， 術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本實用新型。

一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統，如圖1至圖3所示，包括耳機接口1、檢測電路2、擴展模塊4、切換控制系統5和主控系統6，所述耳機接口1分別與所述檢測電路2和所述擴展模塊4電路連接，所述檢測電路2的另一端與所述主控系統6電路連接，所述主控系統6還與所述切換控制系統5電路連接，所述切換控制系統5包括切換控制晶片及其周圍的電路，所述主控系統6包括主控晶片及其周圍的電路，所述擴展模塊4包括插頭和鍵盤模塊。

所述主控晶片的型號為IMX535，所述主控晶片的引腳ADDA、ADDB和ADDC分別連接所述切換控制晶片的引腳ADDA、ADDB和ADDC，所述主控晶片的引腳GPIO[1]連接至所述切換控制晶片的INH引腳，引腳SCLK和引腳SDIN分別連接至所述切換控制晶片的NOB引腳和NOC引腳，引腳MIC2經電容C1後連接至所述切換控制晶片的NCB引腳，引腳SPKOUTP和引腳SPKOUTN分別連接至所述切換控制晶片的NCA引腳和NCC引腳。

所述鍵盤模塊為鍵盤矩陣擴展模塊，所述鍵盤矩陣擴展模塊控制晶片的型號為TCA8418，此晶片通過簡單的I2C總線能實現矩陣掃描功能、單鍵及組合鍵功能。注意的是擴展線纜需要根據接口實現對應關係。

所述耳機接口1為3.5mm標準接口，所述耳機接口1插入所述擴展模塊4後，所述插頭的四個引腳1、2、3和4分別與所述耳機接口1的左聲道引 腳、右聲道引腳、麥克風引腳和接地端分別連接，所述插頭內部的引腳VCC、SDA、SCL和GND分別與所述鍵盤模塊電路連接。

所述切換控制晶片的型號為MAX4053或MC74HC4053，所述切換控制晶片的引腳NOA和引腳V+均連接至電源電壓VCC，引腳V-和引腳GND均接地，引腳COMA、COMB和COMC分別連接所述耳機接口1的左聲道引腳、麥克風引腳和右聲道引腳，所述耳機接口1的第一引腳和第五引腳均接地。

所述主控晶片的引腳GPIO[0]連接至所述耳機接口1的左聲道引腳組成所述檢測電路2，所述檢測電路2用來檢測耳機是否插入，以實現耳機接口1的不同通路。

所述耳機接口系統還包括保護電路3，所述保護電路3的兩端分別連接所述耳機接口1和所述切換控制系統5。

所述保護電路3由三個並聯的二極體組成，三個所述二極體的一端均接地，另一端分別連接至所述耳機接口1的右聲道引腳、左聲道引腳和麥克風引腳。

一種具有擴展鍵盤功能的耳機接口系統的實現步驟為：

圖1中英文字母特指：

V 供電電壓

L 耳機的左聲道

R 耳機的右聲道

M 耳機的麥克風

C I2C總線的時鐘信號線

D I2C總線的數據信號線

耳機功能實現：

步驟1：耳機未插入耳機接口1時，信號HANDPHONE因通過電阻R1上拉到電源電壓，此時該信號呈現高電平；

步驟2：耳機插入耳機接口1後，信號HANDPHONE電平因電抗分壓，信號變低；

步驟3：此時檢測電路2檢測到信號高電平到低電平的跳變，將信號傳遞給主控晶片，主控晶片向切換控制晶片發出信號[ADDC,ADDB,ADDA]；

步驟4：切換控制晶片在信號[ADDC,ADDB,ADDA]控制下，使得信號COMA,COMB,COMC分別與左聲道，麥克風，右聲道連通，實現耳機功能；

鍵盤模塊功能實現：

步驟5：插入擴展模塊4，由於受到耳機接口1受限，主控系統6控制切換控制系統5來切換到擴展模塊4；

步驟6：擴展模塊4接入後，切換控制晶片將信號COMA、COMB和COMC分別與鍵盤模塊的供電電壓，I2C時鐘，I2C數據連通；

步驟7：鍵盤模塊上電，主控系統6能夠通過I2C總線控制擴展模塊4實現鍵盤功能，包括單鍵及組合鍵。

本實用新型也可擴展到任何四線應用，比如USB(供電電壓，公共地，數據線D+,數據線D-)，這樣使得耳機接口的功能更加豐富，能夠實現外部的藍牙模塊，3G/4G模塊，攝像頭等模塊。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並可在任何含耳機接口(主控晶片需要有I2C總線或者GPIO模擬實現)的設備實現，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。