CN103346448A - Usb线路系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了USB线路系统，包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括两路USB数据接口，其中，一路所述USB数据接口通过所述主设备模式线路与所述Mini USB插座电连接；另一路所述USB数据接口通过所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。本发明的USB线路系统，能够用单个Mini USB插座实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能,从而降低了成本，减小了产品尺寸。

Description

USB线路系统
技术领域
本发明涉及USB技术领域，具体地说，涉及一种USB线路系统。
背景技术
当前的电子产品设计中，尤其是便携式移动产品的设计中，经常涉及产品的USB设备需要满足USB主设备跟USB从设备两个模式。USB,是英文UniversalSerial BUS（通用串行总线）的缩写，而其中文简称为“通串线”，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。
当USB设备为USB主设备模式时，可以读取外围USB设备的数据，例如读取U盘的数据；当USB设备为USB从设备模式时，可以作为USB从设备存储数据被主设备读取，例如被电脑读取。通常的电路需要满足USB主设备跟USB从设备两个模式时，需要采用两个不同的USB接口，这样不但会增加产品的成本，而且采用两个USB座会增加产品尺寸，也会使产品的ID设计变得复杂。ID是工业设计，是英文Industrial Design的缩写，产品的ID设计一般指的是产品的外观设计。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够用单个Mini USB插座实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能的USB线路系统。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种USB线路系统，包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括两路USB数据接口，其中，一路所述USB数据接口通过所述主设备模式线路与所述Mini USB插座电连接；另一路所述USB数据接口通过所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。
优选的，所述主设备模式线路包括分别与Mini USB插座一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线、一根与5V的升压芯片的输出电源端连接的第一电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第一检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第一数据通信线；所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的输出端电连接；所述两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻。
优选的，所述从设备模式线路包括分别与Mini USB插座另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第二检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第二数据通信线。
优选的，所述升压芯片为TPS61040。
优选的，所述下拉电阻为15KΩ的电阻。
一种USB线路系统，包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括一路USB数据接口，所述MCU控制器的USB数据接口电连接有选择开关，所述MCU控制器的USB数据接口通过选择开关选择通过所述主设备模式线路或者所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。
优选的，所述主设备模式线路包括分别与Mini USB插座一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线、一根与5V的升压芯片的输出电源端连接的第一电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第一检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第一数据通信线；所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的输出端电连接；所述两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻。
优选的，所述从设备模式线路包括分别与Mini USB插座另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第二检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第二数据通信线。
优选的，所述升压芯片为TPS61040。
优选的，所述下拉电阻为15KΩ的电阻。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
由于本发明的USB线路系统包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括两路USB数据接口，其中，一路所述USB数据接口通过所述主设备模式线路与所述Mini USB插座电连接；另一路所述USB数据接口通过所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。因此，当将该发明的USB线路系统应用于电子产品设计中时，可以通过MCU控制器的切换改变Mini插座连通主设备模式线路或者从设备模式线路。从而实现用单个Mini USB插座实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能。从而降低了成本，减小了产品尺寸。降低了产品的ID设计的复杂程度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的实施例一的USB线路系统的电路原理图；
图2是图1中的Mini USB插座的连接电路图；
图3是本发明的实施例二的USB线路系统的电路原理图；
图中：1、MCU控制器；2、Mini USB插座；21、第一接地线；22、第一电源线；ID1、第一检测线；23、第二接地线；24、第二电源线；ID2、第二检测线；3、升压芯片；4、下拉电阻；5、外部USB主设备电源；6、选择开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
实施例一
图1是本发明的实施例一的USB线路系统的电路原理图；图2是图1中的MiniUSB插座的连接电路图；参照图1和图2，本实施例的USB线路系统，包括Mini USB插座2和MCU控制器1，Mini USB插座2的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接。MCU控制器1包括两路USB数据接口，其中，一路USB数据接口通过主设备模式线路与Mini USB插座2电连接；另一路USB数据接口通过从设备模式线路与Mini USB插座2电连接。MCU控制器1可选择通过主设备模式线路或者从设备模式线路与Mini USB插座2电连接。其中，Mini USB插座2即小型的USB插座，MCU全称Micro Control Unit，中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机。
主设备模式线路包括分别与Mini USB插座2一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线21、一根与5V的升压芯片3的输出电源端连接的第一电源线22、一根与MCU控制器1电连接的第一检测线ID1、以及两根与MCU控制器电连接的第一数据通信线；升压芯片3的使能端与MCU控制器1的输出端电连接；两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻4。两根第一数据通信线包括数据通信线DP1和数据通信线DM1。
从设备模式线路包括分别与Mini USB插座2另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线23、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线24、一根与MCU控制器1电连接的第二检测线ID2、以及两根与MCU控制器1电连接的第二数据通信线。第二数据通信线包括数据通信线DP2和数据通信线DM2。
本实施例中，升压芯片为TPS61040。下拉电阻4为15KΩ的电阻。
本实施例的USB线路系统应用于电子产品设计中时，可以通过MCU控制器1的切换改变Mini插座2连通主设备模式线路或者从设备模式线路。从而实现用单个Mini USB插座2实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能。当该USB线路系统为主设备模式时，应用本发明的USB线路系统的产品就会作为主设备读取外围USB从设备，例如U盘的数据，使用时，通过USB转接线将应用该USB线路系统的产品与U盘相连，MCU控制器1根据第一检测线ID1接收到外围USB从设备接入的指令，切换到主设备模式，MCU控制器1控制升压芯片3输出5V直流电源通过第一电源线22连接到Mini USB插座2，给外围USB从设备供电，MCU控制器1将通过数据通信线DP1和数据通信线DM1来读取外围USB从设备的数据；当该USB线路系统为从设备模式时，应用本实施例的USB线路系统的产品就会作为从设备连接到外围USB主设备上，例如电脑对产品进行数据上的读取，使用时，MCU控制器1通过第二检测线ID2的检测信号，切换到从设备模式，外围USB主设备电源5通过第二电源线24连接到Mini USB插座2，给从设备模式线路提供电源，外围USB主设备将通过数据通信线DP2和数据通信线DM2来读取MCU控制器1的数据。本实施例的USB线路系统，实现用单个Mini USB插座2实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能，从而降低了成本，减小了产品尺寸。降低了产品的ID设计的复杂程度。
实施例二
图3是本发明的实施例二的USB线路系统的电路原理图；参照图3，本实施例的USB线路系统，包括Mini USB插座2和MCU控制器1，Mini USB插座2的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接。MCU控制器1包括一路USB数据接口，MCU控制器1的USB数据接口电连接有选择开关6，本实施例中，选择开关6为单刀双掷开关，MCU控制器1的USB数据接口通过选择开关6选择通过主设备模式线路或者从设备模式线路与Mini USB插座2电连接。其中，Mini USB插座2即小型的USB插座，MCU全称Micro Control Unit，中文名称为微控制单元，又称单片微型计算机或者单片机。
主设备模式线路包括分别与Mini USB插座2一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线21、一根与5V的升压芯片3的输出电源端连接的第一电源线22、一根与MCU控制器1电连接的第一检测线ID1、以及两根与MCU控制器电连接的第一数据通信线；升压芯片3的使能端与MCU控制器1的输出端电连接；两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻4。两根第一数据通信线包括数据通信线DP1和数据通信线DM1。
从设备模式线路包括分别与Mini USB插座2另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线23、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线24、一根与MCU控制器1电连接的第二检测线ID2、以及两根与MCU控制器1电连接的第二数据通信线。第二数据通信线包括数据通信线DP2和数据通信线DM2。
本实施例中，升压芯片为TPS61040。下拉电阻4为15KΩ的电阻。
本实施例的USB线路系统应用于电子产品设计中时，可以通过选择开关6的切换改变MCU主控制器1与Mini插座2之间连通主设备模式线路或者从设备模式线路。从而实现用单个Mini USB插座2实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能。当选择开关选择连通主设备模式线路时，该USB线路系统为主设备模式，应用本实施例的USB线路系统的产品就会作为主设备读取外围USB从设备，例如U盘的数据，使用时，通过USB转接线将应用该USB线路系统的产品与U盘相连，MCU控制器1根据第一检测线ID1接收到外围USB从设备接入的指令，切换到主设备模式，MCU控制器1控制升压芯片3输出5V直流电源通过第一电源线22连接到Mini USB插座2，给外围USB从设备供电，MCU控制器1将通过数据通信线DP1和数据通信线DM1来读取外围USB从设备的数据；当当选择开关选择连通从设备模式线路时，该USB线路系统为从设备模式，应用本实施例的USB线路系统的产品就会作为从设备连接到外围USB主设备上，例如电脑对产品进行数据上的读取，使用时，MCU控制器1通过第二检测线ID2的检测信号，切换到从设备模式，外围USB主设备电源5通过第二电源线24连接到MiniUSB插座2，给从设备模式线路提供电源，外围USB主设备将通过数据通信线DP2和数据通信线DM2来读取MCU控制器1的数据。本实施例的USB线路系统，实现用单个Mini USB插座2实现兼容USB主设备功能和USB从设备功能，从而降低了成本，减小了产品尺寸。降低了产品的ID设计的复杂程度。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.USB线路系统，其特征在于：包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括两路USB数据接口，其中，一路所述USB数据接口通过所述主设备模式线路与所述Mini USB插座电连接；另一路所述USB数据接口通过所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。
2.如权利要求1所述的USB线路系统，其特征在于：所述主设备模式线路包括分别与Mini USB插座一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线、一根与5V的升压芯片的输出电源端连接的第一电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第一检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第一数据通信线；所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的输出端电连接；所述两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻。
3.如权利要求2所述的USB线路系统，其特征在于：所述从设备模式线路包括分别与Mini USB插座另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第二检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第二数据通信线。
4.如权利要求1所述的USB线路系统，其特征在于：所述升压芯片为TPS61040。
5.如权利要求1至4任一项所述的USB线路系统，其特征在于：所述下拉电阻为15KΩ的电阻。
6.USB线路系统，其特征在于：包括Mini USB插座，所述Mini USB插座的相对两侧分别包括五根金手指；其中，一侧的五根金手指与主设备模式线路电连接；另一侧的五根金手指与从设备模式线路电连接；还包括MCU控制器，所述MCU控制器包括一路USB数据接口，所述MCU控制器的USB数据接口电连接有选择开关，所述MCU控制器的USB数据接口通过选择开关选择通过所述主设备模式线路或者所述从设备模式线路与所述Mini USB插座电连接。
7.如权利要求6所述的USB线路系统，其特征在于：所述主设备模式线路包括分别与Mini USB插座一侧的五根金手指电连接的一根第一接地线、一根与5V的升压芯片的输出电源端连接的第一电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第一检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第一数据通信线；所述升压芯片的使能端与所述MCU控制器的输出端电连接；所述两根第一数据通信线分别连接有下拉电阻。
8.如权利要求7所述的USB线路系统，其特征在于：所述从设备模式线路包括分别与Mini USB插座另一侧的五根金手指电连接的一根第二接地线、一根与外部USB主设备电源电连接的第二电源线、一根与所述MCU控制器电连接的第二检测线、以及两根与所述MCU控制器电连接的第二数据通信线。
9.如权利要求6所述的USB线路系统，其特征在于：所述升压芯片为TPS61040。
10.如权利要求6至9任一项所述的USB线路系统，其特征在于：所述下拉电阻为15KΩ的电阻。
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