基于USB-C唤醒一体机的控制电路、方法及一体机
技术领域
本发明涉及一体机技术领域,特别涉及一种基于USB-C唤醒一体机的控制电路、方法及一体机。
背景技术
目前市面上的大屏机器(会议机器或教育机器)都是只支持HDMI通道和VGA通道唤醒。大屏机器在待机情况下接入HDMI或者VGA信号源即可让大屏机器自动开机。但大屏机器不支持USB-C通道唤醒,USB-C信号源(比如电脑)开机之后,还需要手动去按大屏设备的电源键才能开机大屏设备。大屏设备开机之后,还需要手动去点击切换到USB-C通道下才能实现USB-C通道的信号传输。而现在USB-C通道功能已经成为大屏机器的核心功能,不支持USB-C信号源唤醒,会大大降低了用户体验和使用便捷性。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于USB-C唤醒一体机的控制电路、方法及一体机,可以解决现有技术中一体机不支持USB-C通道唤醒,降低用户体验的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
第一方面,本发明提供一种基于USB-C唤醒一体机的控制电路,包括USB-C协议芯片、主控制芯片和电源控制电路;所述的USB-C协议芯片至少包括信号源检测引脚、供电引脚和高低电平输出引脚;所述的电源控制电路包括输入端和输出端;所述的主控制芯片至少包括电平检测引脚、输出电压引脚和控制引脚;所述的USB-C协议芯片的信号源检测引脚连接到一体机的USB-C端口,所述的USB-C协议芯片的供电引脚连接电压控制电路的输出端,所述的USB-C协议芯片的高低电平输出引脚连接主控制芯片的电平检测引脚;所述的主控制芯片的输出电压引脚连接电源控制电路的输入端,所述的主控制芯片的控制引脚控制一体机的电源板。
进一步的,所述的电源控制电路包括电阻RH62、电阻RH108、电阻RH63、电阻RH99、三极管QH7、电容CH43和MOS管QH6;电阻RU108的一端连接电阻RH62的一端并作为电源控制电路的输入端;电阻RH62的另一端接地,电阻RH108的另一端连接三极管QH7的基极;三极管QH7的发射极接地,三极管QH7的集电极连接电阻RH63的一端和电阻RH99的一端;电阻RH63的另一端、电容CH43的一端、MOS管QH6的源极连接+5V_standby电压;电阻RH99的另一端和电容CH43的另一端连接MOS管QH6的栅极;MOS管QH6的漏极作为电源控制电路的输出端。
进一步的,当电源控制电路的输入端输入高电平时,三极管QH7和MOS管QH6导通,电源控制电路的输出端的电压即为+5V_Standby电压。
进一步的,所述的电平检测引脚检测所述的高低电平输出引脚输出的电平值;当高低电平输出引脚输出的默认电平值发生翻转时,所述的主控制芯片的控制引脚控制一体机的电源板执行开机动作。
第二方面,本发明提供一种基于USB-C唤醒一体机的方法,包括以下步骤:
步骤1、USB-C协议芯片检测USB-C端口是否有信号源输入,如果没有,则保持高低电平输出引脚输出默认电平值,如果有,则翻转高低电平输出引脚输出的电平值;
步骤2、主控制芯片通过电源控制电路给USB-C协议芯片供电,当主控制芯片检测到USB-C协议芯片的高低电平输出的默认电平值发生翻转时,通过控制引脚控制一体机的电源板执行开机动作。
进一步的,所述的主控制芯片通过电源控制电路给USB-C协议芯片供电包括:主控制芯片输出一个高电平到电源控制电路中的三极管QH7的基极,三极管QH7导通;三极管QH7导通后有电压加到MOS管QH6的栅极,MOS管QH6也导通;MOS管QH6导通后,其漏极电压等于其源极输入的+5V_Standby电压;
+5V_Standby电压从MOS管QH6的漏极输出给USB-C协议芯片,为USB-C协议芯片供电。
第三方面,本发明提供一种一体机,包括上述基于USB-C唤醒一体机的控制电路。
本发明的基于USB-C唤醒一体机的控制电路、方法及一体机,可以通过USB-C通道唤醒一体机,提升了用户体验。
附图说明
图1为本发明的基于USB-C唤醒一体机的控制电路的电路框图;
图2为本发明的电源控制电路的电路原理图;
图3为本发明的USB-C协议芯片的控制原理图;
图4为本发明的主控制芯片的控制原理图;
图5为一体机的USB-C端口的示意图;
图6为本发明的基于USB-C唤醒一体机的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。
以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
本发明的基于USB-C唤醒一体机的控制电路,如图1至图4所示,包括USB-C协议芯片U2、主控制芯片U1D和电源控制电路。USB-C协议芯片至少包括信号源检测引脚(图3中的第18和第20引脚)、供电引脚(图3中的第1引脚)和高低电平输出引脚(图3中的第31引脚)。电源控制电路包括输入端和输出端。主控制芯片至少包括电平检测引脚(图4中的U3引脚)、输出电压引脚(图4中的Y4引脚)和控制引脚。USB-C协议芯片的信号源检测引脚连接到一体机的USB-C端口,检测USB-C端口是否有信号源输入。USB-C协议芯片的供电引脚连接电压控制电路的输出端,USB-C协议芯片的高低电平输出引脚连接主控制芯片的电平检测引脚,主控制芯片的输出电压引脚连接电源控制电路的输入端。主控制芯片的控制引脚控制一体机的电源板。
图1的工作原理为:主控制芯片通过电源控制电路给USB-C协议芯片供电。USB-C协议芯片的信号源检测引脚检测到一体机的USB-C端口有信号源输入时,其高低电平输出引脚的电平信号翻转。主控制芯片检测到高低电平输出引脚的电平信号翻转后,控制一体机的电源板工作,打开一体机。
进一步的,在本申请的一种优选实施方式中,电源控制电路如图2所示,包括电阻RH62、电阻RH108、电阻RH63、电阻RH99、三极管QH7、电容CH43和MOS管QH6。电阻RU108的一端连接电阻RH62的一端并作为电源控制电路的输入端。电阻RH62的另一端接地,电阻RH108的另一端连接三极管QH7的基极。三极管QH7的发射极接地,三极管QH7的集电极连接电阻RH63的一端和电阻RH99的一端。电阻RH63的另一端、电容CH43的一端、MOS管QH6的源极连接+5V_standby电压。电阻RH99的另一端和电容CH43的另一端连接MOS管QH6的栅极。MOS管QH6的漏极作为电源控制电路的输出端。
本发明一体机在待机时通过主控制芯片的一个IO口(图4中的Y4引脚)去控制USB-C协议芯片的电源是否关闭。如图2所示是USB-C协议芯片的电源控制电路,PD_PWR信号来源于主控制芯片的一个IO口(图4中Y4引脚),+5V_Standby电压是电源板提供的5V电压。+5V_Standby电压不管是在一体机开机运行状态还是处于待机状态都一直存在。当PD_PWR信号为高电平时,三极管QH7导通,MOS管QH6也同时导通,5V_PD网络电压即为+5V_Standby电压。USB-C协议芯片就可以正常工作了。当需要一体机待机USB-C端口唤醒功能时,一体机待机时不关闭USB-C协议芯片的电源,即PD_PWR网络在待机时为高电平,USB-C协议芯片继续正常工作,此时USB-C端口有USB-C信号源接入时,USB-C协议芯片就可以通过CC1_0和CC2_0网络(图5中CONU4的A5和B5引脚连接到图3中U2第18和第20引脚)检测到接入了信号源设备,该检测过程是USB-C协会定义的标准流程,此时USB-C协议芯片的一个IO口(图3中U2芯片的第31脚)Type-C_DET网络的电平会发生变化,该引脚默认状态为高电平,当接入USB-C信号源时此引脚会由高电平状态变成低电平状态,Type-C_DET网络同时连接到了主控制芯片的输入IO引脚(如图4中U1D的第U3引脚),与此同时U3引脚会检测到电平状态由高电平转变为低电平,主控制芯片就知道是接入了USB-C信号源,通过控制引脚控制电源板执行开机动作,从而实现一体机的自动开机功能,整个链路实现逻辑框图如下图6所示。
本发明的基于USB-C唤醒一体机的方法,包括以下步骤:
步骤1、USB-C协议芯片检测USB-C端口是否有信号源输入,如果没有,则保持高低电平输出引脚输出的电平为默认值,如果有,则翻转高低电平输出引脚输出的电平值。
默认值可以为高电平,即无信号源输入时,高低电平输出引脚输出高电平。当有信号源输入时,高低电平输出引脚输出的电平值翻转,从高电平变为低电平。默认值也可以为低电平,即无信号源输入时,高低电平输出引脚输出低电平。当有信号源输入时,高低电平输出引脚输出的电平值翻转,从低电平变为高电平。默认值的设置不能作为对本发明的限制。
步骤2、主控制芯片通过电源控制电路给USB-C协议芯片供电,当主控制芯片检测到USB-C协议芯片的高低电平输出引脚的电平值从默认值翻转时,通过控制引脚控制一体机的电源板执行开机动作。
所述的主控制芯片通过电源控制电路给USB-C协议芯片供电包括:主控制芯片输出一个高电平到电源控制电路中的三极管QH7的基极,三极管QH7导通。三极管QH7导通后有电压加到MOS管QH6的栅极,MOS管QH6也导通。MOS管QH6导通后,其漏极电压等于其源极输入的+5V_Standby电压。+5V_Standby电压从MOS管QH6的漏极输出给USB-C协议芯片,为USB-C协议芯片提供工作电压。
本发明还提供一种一体机,包括上述基于USB-C唤醒一体机的控制电路。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以上仅为说明本发明的实施方式,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,凡在本发明的精神和原则之内,不经过创造性劳动所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。