CN104269673A - 一种支持多信号传输的数据接口组件及多媒体系统 - Google Patents

一种支持多信号传输的数据接口组件及多媒体系统 Download PDF

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CN104269673A CN201410344743.0A CN201410344743A CN104269673A CN 104269673 A CN104269673 A CN 104269673A CN 201410344743 A CN201410344743 A CN 201410344743A CN 104269673 A CN104269673 A CN 104269673A
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Abstract

本发明公开了一种支持多信号传输的数据接口组件,包括相互配合的公连接端和母连接端;其中:公连接端包括一插头,插头表面均布有若干插头pin针;母连接端包括与插头相配合的插口,插口内均布有若干插口pin针;一个插头pin针与一个插口pin针对应配合;插头pin针的数量至少为39,不同的pin针对应不同种类的信号。本发明具有以下有益效果:能够实现移动设备上音频信号、视频信号、触控信号、侦测信号、信息传输信号、电源充电信号由一个接口同时输出,且各信号之间互不干扰,性能稳定;能够大大减少移动设备上的输出接口处理;产品体积小,能够在非常小的空间内实现,有利于移动设备的小型化;对部分pin针做加长处理,具有短路防护的效果。

Description

一种支持多信号传输的数据接口组件及多媒体系统
技术领域
本发明属于数据传输接口技术领域,具体涉及一种支持多信号传输的数据接口组件。 
背景技术
目前,对于移动设备而言,不同种类的信号需要通过不同的数据接口组件实现对应的信号传输,如microUSB接口实现充电信号和数据传输信号的传输,3.5mm耳机接口实现音频信号的传输,HDMI接口实现高清视频信号的传输。正由于此,移动设备需要设置多种不同类型的数据接口,不利于移动设备的小型化。因此,有必要设计一种新型的数据接口组件,使得充电信号、数据传输信号、音频信号、高清视频信号等多种不同的信号能够实现同时传输。 
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺陷,本发明提供一种支持多信号传输的数据接口组件。本发明具体的技术方案如下: 
一种支持多信号传输的数据接口组件,包括相互配合的公连接端和母连接端;其中: 
公连接端包括一插头,插头表面均布有若干插头pin针;母连接端包括与插头相配合的插口,插口内均布有若干插口pin针;一个插头pin针与一个插口pin针对应配合; 
插头pin针的数量至少为39,其中包括6根音频信号引脚、7根地信号引脚、8根USB信号引脚、7根触控信号引脚、2根debug测试信号引脚、8根高清视频信号引脚以及1根侦测信号引脚; 
插头pin针的规格、数量及引脚定义与插口pin针的规格、数量及引脚定义相一致。 
作为优化方案,插头pin针的数量为41,其中还包括预留的2根空信号引脚。 
作为优化方案,插头呈扁平状,其两侧面各设有一排插头pin针;插口内设有第一弹片和第二弹片,第一弹片与插头的一侧面相配合,第二弹片与插头的另一侧面相配合;第一弹片和第二弹片上各设有一排插口pin针。 
作为优化方案,插头的一侧面均布有一排21根插头pin针,另一侧面均布有一排20根插头pin针;第一弹片均布有一排21根插口pin针,第二弹片均布有一排20根插口pin针; 
插头一侧面的21根插头pin针的编号依次为1、3、5、7……37、39、41,插头另一侧面的20根插 头pin针的编号依次为2、4、6、8……36、38、40;其中2号插头pin针邻近1号插头pin针,且远离41号插头pin针; 
其中,1-6号插头pin针为音频信号引脚,7-12、14号插头pin针为地信号引脚,15、17、19、21、23、25、27、29号插头pin针为USB信号引脚,16、20、22、24、26、28、30号插头pin针为触控信号引脚,13和18号插头pin针为debug测试信号引脚,31-37、39号插头pin针为高清视频信号引脚,38和40号插头pin针为空信号引脚、41号插头pin针为侦测信号引脚。 
作为优化方案,8根USB信号引脚中包括2根5V电源引脚; 
插头pin针中的任一5V电源引脚和任一地信号引脚的长度大于其他引脚的长度; 
插口pin针中对应的5V电源引脚和地信号引脚的长度大于其他引脚的长度。 
作为优化方案,每根插头pin针的宽度为0.3mm,相邻插头pin针之间的间距为0.3mm; 
相应的,每根插口pin针的宽度为0.3mm,相邻插口pin针之间的间距为0.3mm。 
作为优化方案,插头的尾部与一公端基座固定连接,公端基座上设有若干公端pin针,一个公端pin针与一个插头pin针对应连接,插头pin针的数量与公端pin针的数量相对应; 
母连接端包括一母端基座,插口设置在母端基座上,插口的尾部设有若干母端pin针,一个母端pin针与一个插口pin针对应连接,母端pin针的数量与插口pin针的数量相对应。 
作为优化方案,插头长度方向的两端分别设有卡槽,插口内长度方向的两端分别设有与卡槽相配合的卡扣。 
作为优化方案,插头的一侧面,靠近长度方向的两端分别设有条状的定位槽,插口内靠近长度方向的两端分别设有与定位槽相配合的定位凸块。 
作为优化方案,第一弹片和第二弹片之间的夹角呈25°。 
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果: 
(1)本发明提供的数据接口组件能够实现移动设备上音频信号、视频信号、触控信号、侦测信号、信息传输信号、电源充电信号由一个接口同时输出,且各信号之间互不干扰,性能稳定;能够大大减少移动设备上的输出接口处理; 
(2)本发明提供的数据接口组件体积小,能够在非常小的空间内实现,有利于移动设备的小型化; 
(3)本发明提供的数据接口组件对部分pin针做加长处理,具有短路防护的效果。 
附图说明
图1为公连接端的立体图; 
图2为公连接端的主视图; 
图3为公连接端的俯视图; 
图4为公连接端的仰视图; 
图5为公连接端的左视图; 
图6为公连接端的后视图; 
图7为母连接端的立体图; 
图8为母连接端的主视图; 
图9为母连接端的俯视图; 
图10为母连接端的仰视图; 
图11为母连接端的左视图; 
图12为母连接端的纵剖面的剖视图; 
图13为公连接端和母连接端的配合示意图; 
图14为pin针分布示意图。 
上图中序号为:1-公连接端、11-插头、111-插头pin针、112-定位槽、113-卡槽、12-公端基座、121-公端pin针、2-母连接端、21-插口、211-插口pin针、212-第一弹片、213-第二弹片、214-定位凸块、215-卡扣、22-母端基座、221-母端pin针。 
具体实施方式
下面结合附图以实施例的方式详细描述本发明。 
实施例1: 
一种支持多信号传输的数据接口组件,包括相互配合的公连接端1和母连接端2。其中:公连接端1的具体结构如图1-图6所示,母连接端2的具体结构如图7-图12所示。公连接端1设置在数据线的一端,母连接端2嵌设在移动设备上,由公连接端1与母连接端2的配合实现移动设备与数据线之间的多种信号的同时传输。 
如图1所示,公连接端1包括一插头11,插头11表面均布有若干插头pin针111。如图7所示,母连接端2包括与插头11相配合的插口21,插口21内均布有若干插口pin针211。一个插头pin针111与 一个插口pin针211对应配合。插头11和插口21的接插配合如图13所示。 
为了同时支持多种不同信号的传输,考虑到使得高清视频输出、音频输入输出、触摸控制反馈、产品测试数据反馈、充电、数据通信以及信号侦测功能能够实现,插头pin针111的数量至少为39个,其中包括6根音频信号引脚、7根地信号引脚、8根USB信号引脚、7根触控信号引脚、2根debug测试信号引脚、8根高清视频信号引脚以及1根侦测信号引脚。 
插头pin针111的规格、数量及引脚定义与插口pin针211的规格、数量及引脚定义相一致。 
在本实施例中,为了提高数据接口组件的可扩展性,插头pin针111的数量为41,其中还包括预留的2根空信号引脚。当然,插头pin针111的数量不限于此,如果产品的空间结构允许,可以在此基础上增加更多的pin针。 
在本实施例中,为了适应移动设备机身日益纤薄的特点,插头11和插口21均采用扁平状的形状设计,将插头pin针111均匀设计为两排,分别布置于插头11的两侧面。为了便于插拔,插头11与插口21之间的接插配合采用上下加紧式接触的方式,如图13所示,插口21内设有第一弹片212和第二弹片213,第一弹片212与插头11的一侧面相配合,第二弹片213与插头11的另一侧面相配合;第一弹片212和第二弹片213上各设有一排插口pin针211。插口pin针211的位置与插头pin针111的位置一一对应。在本实施例中,第一弹片212和第二弹片213之间的夹角设计为25°,保证插头11与插口21之间具有足够的夹持力。 
为了排除不同信号之间的相互干扰问题,本实施例对pin针的具体分布以及顺序进行了特殊布置。插头11的一侧面均布有一排21根插头pin针111,另一侧面均布有一排20根插头pin针111;相应地,第一弹片212均布有一 排21根插口pin针211,第二弹片213均布有一排20根插口pin针211。下面对pin针进行编号:插头11一侧面的21根插头pin针111的编号依次为1、3、5、7……37、39、41,插头11另一侧面的20根插头pin针111的编号依次为2、4、6、8……36、38、40;其中2号插头pin针111邻近1号插头pin针111,且远离41号插头pin针111。 
各pin针的引脚定义如表1所示: 
表1各pin针的引脚定义表 
定义 编号 编号 定义
EAR_L 1 2 EAR_ANT
Headset_REF_GND 3 4 EAR_DET
EAR_R 5 6 MIC
GND 7 8 GND
GND 9 10 GND
GND 11 12 GND
UART_TX 13 14 GND
USB_5V 15 16 GND
USB_5V 17 18 UART_RX
GND 19 20 TP_2.8V(NC)
USB_D- 21 22 TP_1.8V(NC)
USB_D+ 23 24 TP INT
GND 25 26 TP SCL
USB_ID 27 28 TP SDA
GND 29 30 TP Reset
MHL_POWER 31 32 MHL_POWER
GND 33 34 GND
MHL_D- 35 36 MHL_ID
MHL_D+ 37 38 NC
GND 39 40 NC
Detect 41    
其中,1-6号插头pin针111为音频信号引脚,7-12、14号插头pin针111为地信号引脚,15、17、19、21、23、25、27、29号插头pin针111为USB信号引脚,16、20、22、24、26、28、30号插头pin针111为触控信号引脚,13和18号插头pin针111为debug测试信号引脚,31-37、39号插头pin针111为高清视频信号引脚,38和40号插头pin针111为空信号引脚、41号插头pin针111为侦测信号引脚。 
由于耳机插头需要6个触点才能接收到声音,所以对应的音频信号引脚需要6个,分别为1-左声道(EAR_L)、2-天线信号(EAR_ANT)、3-参考地信号(Headset_REF_GND)、4-侦测信号(EAR_DET)、5-右声道(EAR_R)、6-麦克风信号(MIC)。本实施例提供了足够多的地信号引脚(GND)来保证信号传输平稳,不受外界环境干扰。8根USB信号引脚用来对产品进行充电及数据传输,其中包括2个5V电源引脚、2个 数据传输信号引脚、3个地信号引脚和1个侦测信号引脚。触控信号引脚共包括7根,这7根引脚的信号可以实现常用的触摸产品的控制,其中包括2个电源信号引脚,一组数据信号引脚,1个初始化信号引脚和1个重启信号引脚。debug测试信号引脚共设有2根,用于产品debug测试输出及输入信号。8根高清视频信号引脚是基于行业高清视频线材输出信号定义的。1根侦测信号引脚用于侦测接口是否插入,信号是否接通,起到安全插拔的作用。 
插口pin针211的编号以及引脚定义与插头pin针111是相一致的,可参考表1中的编号和定义,对此不再赘述。 
由于本实施例提供的产品pin针数量多,为防止数据信号和电源信号不同时接触造成短路,烧毁主板,在结构设计时有必要增加短路防护的相关设计。在本实施例中,将插头pin针111的USB信号引脚中的任一5V电源引脚和任一地信号引脚作加长设计,这两个pin针的长度大于其他pin针的长度;相应的,插口pin针211中对应的5V电源引脚和地信号引脚也作加长设计,这两个pin针的长度大于其他pin针的长度。其技术原理是:将插头11和插口21对接时,充电的电源信号和地信号会先接触,保证电路为通路,然后插头11继续插入使全部数据信号接通,实现防止短路的效果。 
本实施例还对pin针的宽度以及pin针之间的间距进行了限定:每根插头pin针111的宽度为0.3mm,相邻插头pin针111之间的间距为0.3mm;相应的,每根插口pin针211的宽度为0.3mm,相邻插口pin针211之间的间距为0.3mm。关于宽度的设置:0.3mm宽度pin针表面镀0.005mm厚的金,就可通过1A的电流,5V的电压,符合常用的移动通信设备的电气标准,若小于此宽度将无法实现。关于间距的设置:0.3mm在塑胶成型中为最小极限值,比0.3mm小塑胶无法成型,0.3mm间距也突破了行业内设计的底线。本实施例对pin针的宽度和间距的限定,使得有限的空间内得以容纳足够多的结构,有利于实现产品的迷你化,高精度,高性能;上述宽度和间距的设置使产品增加了更多的pin脚,在保证数据传输效果不变的情况下,导入了更多的信号输出功能,扩展性更强。 
为了使得数据接口组件能更好与移动设备相匹配,本实施例对公连接端1和母连接端2的结构进行了具体限定:插头11的尾部与一公端基座12固定连接,公端基座12上设有若干公端pin针121,一个公端pin针121与一个插头pin针111对应连接,插头pin针111的数量与公端pin针121的数量相对应。公端pin针121用于与移动设备的内部电路连接。母连接端2包括一母端基座22,插口21设置在母端基座22上,插口21的尾部设有若干母端pin针221,一个母端pin针221与一个插口pin针211对应连接,母端pin针221的数量与插口pin针211的数量相对应。母端pin针221用于连接数据线的一端。插头11和插口21接合后,移动设备的内部电路与数据线连接,可通过数据线实现移动设备与外界的数据传输。 
为了使得公连接端1和母连接端2的接插稳固,不易晃动,插头11长度方向的两端分别设有卡槽113,插口21内长度方向的两端分别设有与卡槽113相配合的卡扣215。当插头11插入插口21时,卡槽113与卡扣215相配合,保证插头11和插口21不晃动。 
由于两排,pin针的数量不相同,一排为21根,另一排为20根,为了防止插头11和插口21在连接时插反,插头11的一侧面,靠近长度方向的两端分别设有条状的定位槽112,插口21内靠近长度方向的两端分别设有与定位槽112相配合的定位凸块214。定位槽112和定位凸块214的配合使得插头11一侧面的21根插头pin针111只能与第一弹片212上的21根插口pin针211相配合;相应的,插头另一侧面的20根插头pin针111只能与第二弹片213上的20根插口pin针211相配合;不会出现插头11与插口21插反的情况。 
以上公开的仅为本申请的一个具体实施例,但本申请并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之变化,都应落在本申请的保护范围内。 

Claims (10)

1.一种支持多信号传输的数据接口组件,其特征在于,包括相互配合的公连接端(1)和母连接端(2);其中:
所述公连接端(1)包括一插头(11),所述插头(11)表面均布有若干插头pin针(111);所述母连接端(2)包括与所述插头(11)相配合的插口(21),所述插口(21)内均布有若干插口pin针(211);一个插头pin针(111)与一个插口pin针(211)对应配合;
所述插头pin针(111)的数量至少为39,其中包括6根音频信号引脚、7根地信号引脚、8根USB信号引脚、7根触控信号引脚、2根debug测试信号引脚、8根高清视频信号引脚以及1根侦测信号引脚;
所述插头pin针(111)的规格、数量及引脚定义与所述插口pin针(211)的规格、数量及引脚定义相一致。
2.根据权利要求1所述的数据接口组件,其特征在于:所述插头pin针(111)的数量为41,其中还包括预留的2根空信号引脚。
3.根据权利要求2所述的数据接口组件,其特征在于:
所述插头(11)呈扁平状,其两侧面各设有一排插头pin针(111);
所述插口(21)内设有第一弹片(212)和第二弹片(213),所述第一弹片(212)与所述插头(11)的一侧面相配合,所述第二弹片(213)与所述插头(11)的另一侧面相配合;所述第一弹片(212)和所述第二弹片(213)上各设有一排插口pin针(211)。
4.根据权利要求3所述的数据接口组件,其特征在于:
所述插头(11)的一侧面均布有一排21根插头pin针(111),另一侧面均布有一排20根插头pin针(111);所述第一弹片(212)均布有一排21根插口pin针(211),所述第二弹片(213)均布有一排20根插口pin针(211);
所述插头(11)一侧面的21根插头pin针(111)的编号依次为1、3、5、7……37、39、41,所述插头(11)另一侧面的20根插头pin针(111)的编号依次为2、4、6、8……36、38、40;其中2号插头pin针(111)邻近1号插头pin针(111),且远离41号插头pin针(111);
其中,1-6号插头pin针(111)为音频信号引脚,7-12、14号插头pin针(111)为地信号引脚,15、17、19、21、23、25、27、29号插头pin针(111)为USB信号引脚,16、20、22、24、26、28、30号插头pin针(111)为触控信号引脚,13和18号插头pin针(111)为debug测试信号引脚,31-37、39号插头pin针(111)为高清视频信号引脚,38和40号插头pin针(111)为空信号引脚、41号插头pin针(111)为侦测信号引脚。
5.根据权利要求1所述的数据接口组件,其特征在于:
所述8根USB信号引脚中包括2根5V电源引脚;
所述插头pin针(111)中的任一5V电源引脚和任一地信号引脚的长度大于其他引脚的长度;
所述插口pin针(211)中对应的5V电源引脚和地信号引脚的长度大于其他引脚的长度。
6.根据权利要求1所述的数据接口组件,其特征在于:
每根插头pin针(111)的宽度为0.3mm,相邻插头pin针(111)之间的间距为0.3mm;
相应的,每根插口pin针(211)的宽度为0.3mm,相邻插口pin针(211)之间的间距为0.3mm。
7.根据权利要求1所述的数据接口组件,其特征在于:
所述插头(11)的尾部与一公端基座(12)固定连接,所述公端基座(12)上设有若干公端pin针(121),一个公端pin针(121)与一个插头pin针(111)对应连接,所述插头pin针(111)的数量与所述公端pin针(121)的数量相对应;
所述母连接端(2)包括一母端基座(22),所述插口(21)设置在所述母端基座(22)上,所述插口(21)的尾部设有若干母端pin针(221),一个母端pin针(221)与一个插口pin针(211)对应连接,所述母端pin针(221)的数量与所述插口pin针(211)的数量相对应。
8.根据权利要求3所述的数据接口组件,其特征在于,所述插头(11)长度方向的两端分别设有卡槽(113),所述插口(21)内长度方向的两端分别设有与所述卡槽(113)相配合的卡扣(215)。
9.根据权利要求3所述的数据接口组件,其特征在于,所述插头(11)的一侧面,靠近长度方向的两端分别设有条状的定位槽(112),所述插口(21)内靠近长度方向的两端分别设有与所述定位槽(112)相配合的定位凸块(214)。
10.根据权利要求3所述的数据接口组件,其特征在于,所述第一弹片(212)和所述第二弹片(213)之间的夹角呈25°。
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