CN103576016A - Usb接口检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种USB接口检测系统及方法，用于当USB设备插入计算机的USB接口时检测该USB接口的输出电压及输出电流，该系统包括：获取模块，用于获取所述USB接口的输出电压及与所述USB接口的电源负极相连接的已知电阻的电阻元件的电压，所述USB接口的电源正极和电源负极与模数转换装置连接，且所述USB接口的电源负极与所述电阻元件连接后接地；计算模块，用于根据所述电阻元件的已知电阻和所获取的该电阻元件的电压计算出流经该电阻元件的电流，并将流经该电阻元件的电流视为所述USB接口的输出电流；及输出模块，用于将所述USB接口的输出电压和输出电流输出到显示屏上显示。利用本发明用户可从显示屏上所显示的USB接口的输出电压及输出电流来分析USB设备不能使用的原因。

Description

USB接口检测系统及方法
技术领域
本发明涉及一种USB接口检测系统及方法。
背景技术
当前，我们使用USB（Universal Serial BUS,通用串行总线）设备时经常会碰到这样的问题，USB设备插入计算机的USB接口后，计算机提示该USB设备无法使用。然而该USB设备无法使用的原因是因为USB接口供电不足还是USB设备本身出现问题，现行情况下用户是无从判断的。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种USB接口检测系统及方法，用户可从显示屏上所显示的USB接口的输出电压及输出电流来分析USB设备不能使用的原因。
所述USB接口检测系统，用于当USB设备插入计算机的USB接口时检测该USB接口的输出电压及输出电流，该系统包括：获取模块，用于获取所述USB接口的输出电压及与所述USB接口的电源负极相连接的已知电阻的电阻元件的电压，所述USB接口的电源正极和电源负极与模数转换装置连接，且所述USB接口的电源负极与所述电阻元件连接后接地；计算模块，用于根据所述电阻元件的已知电阻和所获取的该电阻元件的电压计算出流经该电阻元件的电流，并将流经该电阻元件的电流视为所述USB接口的输出电流；及输出模块，用于将所述USB接口的输出电压和输出电流输出到显示屏上显示。
所述USB接口检测方法，用于当USB设备插入计算机的USB接口时检测该USB接口的输出电压及输出电流，该方法包括：获取步骤，获取所述USB接口的输出电压及与所述USB接口的电源负极相连接的已知电阻的电阻元件的电压，所述USB接口的电源正极和电源负极与模数转换装置连接，且所述USB接口的电源负极与所述电阻元件连接后接地；计算步骤，根据所述电阻元件的已知电阻和所获取的该电阻元件的电压计算出流经该电阻元件的电流，并将流经该电阻元件的电流视为所述USB接口的输出电流；及输出步骤，将所述USB接口的输出电压和输出电流输出到显示屏上显示。
相较于现有技术，所述USB接口检测系统及方法，可以在显示屏上显示USB接口的输出电压及输出电流，以供用户查看USB接口的工作情况，特别地，当USB设备不能使用时，用户可以从所显示的USB接口的输出电压及输出电流来分析USB设备不能使用的原因。
附图说明
图1是本发明USB接口检测系统的运行环境图。
图2是本发明USB接口检测系统的功能模块图。
图3是本发明USB接口检测方法的较佳实施例的流程图。
主要元件符号说明
  USB设备   100
  计算机   200
  USB接口   10
  主机电源   20
  电阻元件   30
  模数转换装置   40
  单片机   50
  检测系统   60
  显示屏  90
  获取模块  601
  计算模块  602
  输出模块  603
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
如图1所示，是本发明检测系统的运行环境图。在本实施例中，计算机200的USB接口10（图中仅示出一个）的电源正极与主机电源20直接连接，即所述USB接口10不是取自所述计算机200的主板上的＋5V电源，而是直接取自主机电源20的＋5V电源。所述USB接口10可以为USB 2.0或3.0接口，所述USB接口10可以为计算机200的机箱前置USB接口或后置UBS接口。本实施例中，所述USB接口10为机箱前置USB接口，符合USB2.0接口协议标准，最大输出电流限制为700mA。
本实施例中，所述USB接口10的电源负极与电阻元件30连接后接地，该连接方式使得流经所述电阻元件30的电流大小等于所述USB接口10的输出电流。所述USB接口10的电源正极和电源负极与模数转换装置40连接，所述模数转换装置40还与单片机50连接，该连接方式使得所述模数转换装置40可以分别采集到所述USB接口10的输出电压及所述电阻元件30的电压的模拟量，并将所采集到的所述USB接口10的输出电压及所述电阻元件30的电压的模拟量转换为电压的数字量后发送给所述单片机50。
需要说明的是，所述电阻元件30为已知阻值的毫欧级电阻，即当USB设备100插入所述USB接口10时，所述电阻元件30的分压影响可以忽略，所述电阻元件30的电阻可以为1～10mΩ。
检测系统60运行于所述单片机50中，用于当所述USB设备100插入所述USB接口10时可以检测所述USB接口10的输出电压及输出电流并将所检测到的所述USB接口10的输出电压及输出电流在显示屏90上显示，以当所述USB设备不能使用时，用户可以根据所述USB接口10的输出电压及输出电流来分析USB设备不能使用的原因，例如是否为所述USB接口10供电不足。需要说明的是，由于流经所述电阻元件30的电流大小等于所述USB接口10的输出电流，即本实施例中所述电阻元件30的作用可以为所述USB接口10的输出电流取样，根据该特点，所述检测系统60从所述模数转换装置40获取到所述电阻元件30的电压后，根据所述电阻元件30的已知电阻计算得到流经所述电阻元件30的电流后即可得知所述USB接口10的输出电流。
参阅图2所示，是本发明检测系统的较佳实施例的功能模块图。所述检测系统60包括获取模块601、计算模块602及输出模块603。本发明所称的模块是完成一特定功能的程序段，关于各模块的功能将在图3的流程图中具体描述。
参阅图3所示，是本发明检测系统的较佳实施例的流程图。
步骤S1，将USB设备100插入USB接口10，本实施例中，所述USB接口10为USB2.0接口，在其他实施例中，所述USB接口10也可以为USB3.0接口。模数转换装置40采集所述USB接口10的输出电压的模拟量、电阻元件30的电压的模拟量，并将所采集到的所述USB接口10的输出电压的模拟量及所述电阻元件30的电压的模拟量转换成电压的数字量后发送给单片机50。
步骤S2，获取模块601获取所述USB接口10的输出电压及所述电阻元件30的电压。例如，获取到所述USB接口10的输出电压U1=5V，所述电阻元件30的电压U2=0.0007V。
步骤S3，计算模块602根据所述电阻元件30的已知电阻和所获取的该电阻元件30的电压计算出流经该电阻元件30的电流，并将流经该电阻元件30的电流大小视为所述USB接口10的输出电流。例如，所述电阻元件30的已知电阻R=0.001Ω，则可计算得出流经该电阻元件30的电流I=0.7A，根据电阻元件30的电流大小等于所述USB接口10的输出电流，也即得出所述USB接口10的输出电流为0.7A。
步骤S4，输出模块603将所述USB接口10的输出电压及输出电流输出到显示屏90上显示，以供用户查看所述USB接口10是否正常工作。特别地，当所述USB设备100无法使用时，用户可从所述显示屏90上所显示的所述USB接口10的输出电压及输出电流来分析所述USB设备100无法使用的原因。在该步骤中，所述输出模块603可以用单片机串口协议输出，进一步地，如果计算机主板取消了串口，则该输出模块603可利用串口转USB接口的方式完成与计算机的通讯连接。
举例而言，例如所述USB接口10为USB2.0接口即根据USB2.0接口协议标准，该USB接口10的输出电压为5V，最大输出电流为0.7A，当所述USB设备100插入所述USB接口10时，所述显示屏90上显示所述USB接口10的输出电压为4V，输出电流为0.4A，用户即可分析得出所述USB接口10出现问题，即输出电压没有达到5V。
又如所述USB接口10为USB2.0接口，若所述显示屏90上显示所述USB接口10的输出电压为5V，输出电流为0.7A，所述USB设备100为外接USB硬盘，所述外接USB硬盘所需驱动电流为1A，则此时用户可分析得出所述USB接口工作正常，所述外接USB硬盘无法使用的原因为所述外接USB硬盘所需驱动电流大于该USB接口10所能输出的最大电流，那么此时用户可将该外接USB硬盘插入到能够提供所需驱动电流为1A的USB3.0接口来使用。
再如，所述USB接口10为USB2.0接口，若所述显示屏90上显示所述USB接口10的输出电压为5V，输出电流为0.7A，所述USB设备100所需驱动电流为0.7A，但是所述USB设备无法使用，那么用户可分析得出该USB设备本身出了问题。
综上所述，可以看出利用本发明可在所述显示屏90上显示所述USB接口10的输出电压及输出电流。用户可从所述显示屏90上所显示的所述USB接口10的输出电压及输出电流来分析所述USB接口10是否正常工作，并且当所述USB设备100无法使用时，可供用户参考分析所述USB设备不能使用的原因。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种USB接口检测系统，用于当USB设备插入计算机的USB接口时检测该USB接口的输出电压及输出电流，其特征在于，该系统包括：
获取模块，用于获取所述USB接口的输出电压及与所述USB接口的电源负极相连接的已知电阻的电阻元件的电压，所述USB接口的电源正极和电源负极与模数转换装置连接，且所述USB接口的电源负极与所述电阻元件连接后接地；
计算模块，用于根据所述电阻元件的已知电阻和所获取的该电阻元件的电压计算出流经该电阻元件的电流，并将流经该电阻元件的电流视为所述USB接口的输出电流；及
输出模块，用于将所述USB接口的输出电压和输出电流输出到显示屏上显示。
2.如权利要求1所述的USB接口检测系统，其特征在于，所述USB接口的电源正极与主机电源直接连接。
3.如权利要求1所述的USB接口检测系统，其特征在于，所述模数转换装置采集所述USB接口的输出电压的模拟量、所述电阻元件的电压的模拟量，并将所采集到的所述USB接口的输出电压的模拟量及所述电阻元件的电压的模拟量转换成电压的数字量后发送给与所述模数转换装置连接的单片机。
4.如权利要求3所述的USB接口检测系统，其特征在于，所述输出模块用单片机串口协议或者串口转USB接口方式输出所述电压电流值。
5.如权利要求1所述的USB接口检测系统，其特征在于，所述电阻元件的电阻为1～10mΩ。
6.一种USB接口检测方法，用于当USB设备插入计算机的USB接口时检测该USB接口的输出电压及输出电流，其特征在于，该方法包括：
获取步骤，获取所述USB接口的输出电压及与所述USB接口的电源负极相连接的已知电阻的电阻元件的电压，所述USB接口的电源正极和电源负极与模数转换装置连接，且所述USB接口的电源负极与所述电阻元件连接后接地；
计算步骤，根据所述电阻元件的已知电阻和所获取的该电阻元件的电压计算出流经该电阻元件的电流，并将流经该电阻元件的电流视为所述USB接口的输出电流；及
输出步骤，将所述USB接口的输出电压和输出电流输出到显示屏上显示。
7.如权利要求6所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述USB接口的电源正极与主机电源直接连接。
8.如权利要求6所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述模数转换装置采集所述USB接口的输出电压的模拟量、所述电阻元件的电压的模拟量，并将所采集到的所述USB接口的输出电压的模拟量及所述电阻元件的电压的模拟量转换成电压的数字量后发送给与所述模数转换装置连接的单片机。
9.如权利要求8所述的USB接口检测方法，其特征在于，在输出步骤中，通过单片机串口协议或者串口转USB接口方式输出所述电压电流值。
10.如权利要求6所述的USB接口检测方法，其特征在于，所述电阻元件的电阻为1～10mΩ。
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