CN102880581A

CN102880581A - 一种集成微型usb接口的电子设备

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Publication number: CN102880581A
Application number: CN2012103082818A
Authority: CN
Inventors: 夏勇; 韩彦超; 李敬; 许元红; 贾小芳; 李冬月
Original assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2013-01-16

Abstract

一种集成微型USB接口的电子设备，涉及一种电子设备，解决了现有的智能仪器不能直接连接小体积移动设备的问题。该电子设备与具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的小体积USB主机相连进行数据传输及处理，包括与小体积USB主机进行通讯的处理器；与处理器电连接的将数字信号转换为模拟信号的信号发生器、将模拟信号转换为数字信号的数据采集器和数字输入输出电路；电源模块和扩展接口集成在印刷电路板上；外壳包覆在其外表面上；接口驱动单元分别与扩展接口、信号发生器、数据采集器和数字输入输出电路电连接；微型USB接口与电源模块电连接并从小体积USB主机取得电量。本发明的电子设备体积小，使用方便。

Description

一种集成微型USB接口的电子设备

技术领域

本发明涉及一种电子设备，具体涉及一种集成微型USB接口的电子设备。

背景技术

目前，很多电子设备通过USB接口与计算机相连接来进行数据传输。USB是Universal Serial Bus，通用串行总线的缩写。一个USB接口系统包括一个USB 主机（如计算机）、一个或一个以上的USB设备（如电子设备）。USB接口系统中使用的接口包括用于上传数据到USB主机的A型USB插头/插座，和用于下传数据到USB设备的B型USB插头/插座。主机如计算机上安装有多个A型USB插座，设备如电子设备上安装的是一个B型USB插座，两者之间通过一端是A型USB插头，另一端是B型USB插头的USB连接线相连。对于小体积USB主机如移动电话，受体积限制，一般不会集成标准的A型USB插座，而是使用微型化的A型USB插座如Mini-A或Micro-A型USB插座，USB设备上则安装有Mini-B型或Micro-B型USB插座, 两者通过一端是Mini-A型或Micro-A型USB插头，另一端是Mini-B型或Micro-B型USB插头的USB连接线相连。这种使用USB连接线的方式不利于减小体积，提高便携性。

因此，迫切需求一种能直接与小体积USB主机如移动电话连接，体积小、使用方便的电子设备。

发明内容

为了解决现有的USB连接线的方式不利于减小体积，提高便携性且不能适用于小体积USB主机如移动电话的问题，本发明提供一种集成微型USB接口的电子设备。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种集成微型USB接口的电子设备，该电子设备与具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的小体积USB主机相连接进行数据传输及处理，该电子设备包括：

与外部小体积USB主机进行通讯的处理器；

与所述处理器电连接并可将数字信号转换为模拟信号的信号发生器；

与所述处理器电连接并可将模拟信号转换为数字信号的数据采集器；

与所述处理器电连接并用于数字信号输入及输出的数字输入输出电路；

所述处理器、信号发生器、数据采集器和数字输入输出电路集成在一块印刷电路板上；

集成在印刷电路板上的电源模块和扩展接口；

包覆在所述印刷电路板外表面上的外壳；

还包括：接口驱动单元和微型USB接口，

所述接口驱动单元一端与所述扩展接口电连接，另一端分别与信号发生器、数据采集器和数字输入输出电路电连接；

所述微型USB接口与电源模块电连接，所述电源模块通过微型USB接口从小体积USB主机取得电量并提供电能。

所述扩展接口可连接电极、传感器或其他电子设备。

所述微型USB接口为Mini-A型USB插头，或为Micro-A型USB插头，或为其它能直接与小体积USB主机上的Mini-A型或Micro-A型USB插座相适配的接口。

所述微型USB接口与印刷电路板的连接可通过以下实现：直接焊接在印刷电路板或通过导线与印刷电路板电连接。

所述微型USB接口与印刷电路板连接的一端包括五个引脚，其中两个引脚与处理器电连接，另外两个引脚与电源模块电连接，除上述四个引脚外的第五个引脚是ID引脚，悬空。

所述外壳为金属外壳或表面电镀金属的外壳，可对印刷电路板实施电磁屏蔽。

所述印刷电路板功能包括但不限于：通讯设备，存储设备，娱乐设备，仪器设备，其他设备。

所述小体积USB主机为具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的移动电话或其他电子设备。

本发明的有益效果是：与现有技术相比较，本发明的集成微型USB接口的电子设备一方面将微型USB接口和各个功能电路集成于一电路板上，加强电路的集成度，有效地减小电子设备的体积；另一方面电子设备通过与计算机相适配的微型USB接口直接连接于小体积USB主机如移动电话上的微型USB接口，省去了连接线，简化了连接关系，解决了现有的只能与具有A型USB插座的主机（如计算机）相连，而不能直接与小体积USB主机如移动电话等相连的缺陷。

本发明的集成微型USB接口的电子设备具有体积小、使用方便的优点。

附图说明

图1为本发明的一种集成微型USB接口的电子设备的结构示意图。

图2为本发明的一种集成微型USB接口的电子设备的功能模块图。

图中：10、微型USB接口，11、引脚，20、印刷电路板，21、处理器，22、信号发生器，23、数据采集器，24、数字输入输出电路，25、接口驱动单元，26、电源模块，30、扩展接口，40、外壳。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种集成微型USB接口的电子设备，该电子设备用于与具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的小体积USB主机如移动电话相连接进行数据传输及处理。

该电子设备包括微型USB接口10、印刷电路板20、扩展接口30和外壳40；

印刷电路板20上的电路包括处理器21、信号发生器22、数据采集器23、数字输入输出电路24和电源模块26；

处理器21分别与信号发生器22、数据采集器23和数字输入输出电路24电连接，用于与外部小体积USB主机如移动电话进行通讯；

信号发生器22为将数字信号转换为控制接口驱动单元25的模拟信号的数模转换器；

数据采集器23具体为采集接口驱动单元25的模拟信号并将采集到的模拟信号转换为数字信号的模数转换器，本发明中采用超小型高精度的数模转换器和模数转换器，信号发生器22为20位数模转换器，可以提高控制信号的精度；

数字输入输出电路24用于将数字信号从处理器21和接口驱动单元25中输入和输出；

电源模块26为本发明的电子设备提供电能，电源模块26与微型USB接口10电连接且可以通过微型USB接口10直接从小体积USB主机如移动电话取得电量，这样省去了外加电源，有利于随身携带，电源模块26通过隔离变换滤波后获得各种正负电源为印刷电路板20上的电路提供电能；

扩展接口30可设置于该电子设备尾端或侧面，该电子设备通过扩展接口30可以连接电极或传感器，也可以和其他电子设备连接，实现更复杂的功能，如各种测试方法的联用及有线、无线通讯控制，该扩展接口30的简单扩充可实现独立运行，无需外联计算机支持，并可同时保持USB联机功能。

接口驱动单元25分别与印刷电路板20上的信号发生器22、数据采集器23以及数字输入输出电路24电连接，扩展接口30与接口驱动单元25电连接。

一端与印刷电路板20相连，另一端与小体积USB主机如移动电话的Mini-A型或Micro-A型USB插座相连的微型USB接口10，微型USB接口10直接焊接在印刷电路板20上，或者通过导线与印刷电路板20电连接，同时通过塑封、铰链等方式与该电子设备主体部分形成固定或者活动的机械连接；该微型USB接口10与小体积USB主机如移动电话上的Mini-A型或Micro-A型USB插座相适配，微型USB接口10可以为Mini-A型或Micro-A型USB插头，或者为其它能直接与Mini-A型或Micro-A型USB插座相适配的接口。

微型USB接口10与印刷电路板20连接的一端包括五个引脚11，该引脚11直接焊接于印刷电路板20上，其中两个引脚与处理器21电连接，用于处理器21与小体积USB主机如移动电话进行数据交换，另外两个引脚与电源模块26电连接，用于小体积USB主机如移动电话向电源模块26传输电能，除上述四个引脚外的第五个引脚是ID引脚，悬空。

印刷电路板20外包裹有金属或表面电镀金属的外壳40，该外壳40不但起到保护印刷电路板20的作用，而且对印刷电路板20实施电磁屏蔽，减少外界干扰，有效地实现该电子设备高精度的测量和控制。

印刷电路板20功能包括但不限于：通讯设备，存储设备，娱乐设备，仪器设备，其他设备。

以下具体以一种电化学分析仪为例对本发明集成微型USB接口的电子设备进行详细说明。

本实施例电化学分析仪中，所述接口驱动单元25为电极控制单元，所述扩展接口30为电极插座，用于连接接口驱动单元25和外部电化学反应体系；所述微型USB接口10为Mini-A型USB插头，可连接具有Mini-A型USB插座的小体积USB主机如移动电话；所述信号发生器22为20位数模转换器，以提高电位控制精度；所述处理器21内部集成有各种电化学分析方法。当电化学分析仪工作时，处理器21通过微型USB接口10与外部小体积USB主机进行通讯，处理器21根据预定的程序或小体积USB主机传来的指令控制信号发生器22、数据采集器23以及数字输入输出电路24，将数字信号转换为模拟信号通过接口驱动单元25和扩展接口30对外部电化学反应体系进行精确控制，外部电化学反应体系的响应信号通过扩展接口30和接口驱动单元25由数据采集器23转换为数字信号，处理器21根据选定的分析方法及测试原理对这些数据信号进行处理后得到最终的分析信号和分析结果，而后将最终分析信号和分析结果通过微型USB接口10上传至小体积USB主机。

上述的电化学分析仪可以集成于所印刷电路板20上，组成一个整体式的微型电化学分析仪，也可以与该印刷电路板20电连接但设置于该印刷电路板20外，组成一台分体式的电化学分析仪。

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims

1.一种集成微型USB接口的电子设备，该电子设备与具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的小体积USB主机相连接进行数据传输及处理，该电子设备包括：

与外部小体积USB主机进行通讯的处理器（21）；

与所述处理器（21）电连接并可将数字信号转换为模拟信号的信号发生器（22）；

与所述处理器（21）电连接并可将模拟信号转换为数字信号的数据采集器（23）；

与所述处理器（21）电连接并用于数字信号输入及输出的数字输入输出电路（24）；

所述处理器（21）、信号发生器（22）、数据采集器（23）和数字输入输出电路（24）集成在一块印刷电路板（20）上；

集成在印刷电路板（20）上的电源模块（26）和扩展接口（30）；

包覆在所述印刷电路板（20）外表面上的外壳（40）；

其特征在于，还包括：接口驱动单元（25）和微型USB接口（10），

所述接口驱动单元（25）一端与所述扩展接口（30）电连接，另一端分别与信号发生器（22）、数据采集器（23）和数字输入输出电路（24）电连接；

所述微型USB接口（10）与电源模块（26）电连接，所述电源模块（26）通过微型USB接口（10）从小体积USB主机取得电量并提供电能。

2.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述扩展接口（30）可连接电极、传感器或其他电子设备。

3.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述微型USB接口（10）为Mini-A型USB插头，或为Micro-A型USB插头，或为其它能直接与小体积USB主机上的Mini-A型或Micro-A型USB插座相适配的接口。

4.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述微型USB接口（10）与印刷电路板（20）的连接可通过以下实现：直接焊接在印刷电路板（20）或通过导线与印刷电路板（20）电连接。

5.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述微型USB接口（10）与印刷电路板（20）连接的一端包括五个引脚（11），其中两个引脚（11）与处理器（21）电连接，另外两个引脚（11）与电源模块（26）电连接，除上述四个引脚外的第五个引脚是ID引脚，悬空。

6.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述外壳（40）为金属外壳或表面电镀金属的外壳，可对印刷电路板（20）实施电磁屏蔽。

7.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述印刷电路板（20）功能包括但不限于：通讯设备，存储设备，娱乐设备，仪器设备，其他设备。

8.根据权利要求1所述的一种集成微型USB接口的电子设备，其特征在于，所述小体积USB主机为具有Mini-A型或Micro-A型USB插座的移动电话或其他电子设备。