CN113777977A - 一种电子设备的控制电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种电子设备的控制电路及其控制方法，控制电路包括微控制芯片、插接端子、检测模块以及频率信号产生模块；微控制芯片的信号接收端通过插接端子与检测模块的电平信号输出端电连接，微控制芯片的信号接收端还与频率信号产生模块的频率信号输出端电连接；检测模块用于向信号接收端发送电平信号；频率信号产生模块用于向信号接收端发送频率信号，频率信号的幅值小于电平信号的幅值；微控制芯片用于确定信号接收端的接收信号的频率，并在接收信号的频率处于第一阈值范围内时，判定插接端子连接异常，否则，判定插接端子连接正常。该控制电路可对插接端子的连接状态进行自检，判断检测模块是否正常连接在插接端子上。

Description

一种电子设备的控制电路及其控制方法

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种电子设备的控制电路及其控制方法。

背景技术

在众多电子设备中，大多具有如下工作逻辑的控制电路：检测模块(如传感器)检测环境状态或用户操作，并根据检测结果向微控制芯片发送高电平信号/低电平信号，以使微控制芯片根据接收的信号控制相应的执行模块执行相应的动作，响应环境状态或用户操作。例如，电子设备可以是光控灯，当检测到环境中光线较暗时，灯亮；电子设备也可以是具有触控功能的设备，如手机、生产设备等，当检测到用户触摸时，执行与用户触摸相对应的动作(如启动设备)，以上功能均是按照上述工作逻辑实现的。

微控制芯片常设置在电子设备的主控板上，通过主控板上的插接端子与检测模块电连接，但是，现有的控制电路中，微控制芯片无法判断插接端子的连接状态，即无法判断检测模块是否正常连接在插接端子上。如此，在生产过程的质检阶段，将导致筛选出不良产品的难度加大，另外，若在电子设备的使用过程中出现此问题，将导致电子设备工作异常，降低电子设备的可靠性。

发明内容

本发明实施例提供一种电子设备的控制电路及其控制方法，该控制电路可对插接端子的连接状态进行自检，提升电子设备在使用过程中的可靠性，降低电子设备在生产过程中的质检难度。

第一方面，本发明实施例提供了一种电子设备的控制电路，包括：微控制芯片、插接端子、检测模块以及频率信号产生模块；

微控制芯片的信号接收端通过插接端子与检测模块的电平信号输出端电连接，微控制芯片的信号接收端还与频率信号产生模块的频率信号输出端电连接；

检测模块用于向微控制芯片的信号接收端发送电平信号，电平信号包括第一电平信号或第二电平信号，第一电平信号的电位大于第二电平信号的电位；

频率信号产生模块用于向微控制芯片的信号接收端发送频率信号，频率信号的幅值小于电平信号的幅值；

微控制芯片用于确定信号接收端的接收信号的频率，以及判断接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则判定插接端子连接异常，若否，则判定插接端子连接正常；

其中，第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

可选的，频率信号产生模块集成于微控制芯片内，频率信号输出端为微控制芯片的频率信号输出引脚。

可选的，控制电路还包括耦合电阻，耦合电阻连接于微控制芯片的信号接收端与频率信号产生模块的频率信号输出端之间。

可选的，控制电路还包括警示模块，警示模块与微控制芯片电连接；

微控制芯片还用于在判定插接端子连接异常后，向警示模块发送警示信号，以使警示模块根据警示信号进行示警。

可选的，控制电路还包括执行模块，执行模块与微控制芯片电连接；

微控制芯片还用于在判定插接端子连接正常后，向执行模块发送动作信号，以使执行模块根据动作信号执行相应的动作；动作信号与微控制芯片的信号接收端接收的电平信号对应。

可选的，频率信号产生模块包括震荡电路；

频率信号包括模拟信号、TTL电平信号或者PWM信号。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备的控制电路的控制方法，采用上一方面提供的电子设备的控制电路执行，控制方法包括：

频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号；

微控制芯片确定信号接收端的接收信号的频率，以及判断接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则判定插接端子连接异常，若否，则判定插接端子连接正常；

其中，频率信号的幅值小于检测模块向微控制芯片发送的电平信号的幅值；第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

可选的，微控制芯片确定信号接收端的接收信号的频率，包括：

微控制芯片采用中断计时功能或定时轮询功能采集信号接收端的接收信号在预设时间内的电平翻转次数，并根据预设时间以及电平翻转次数计算接收信号的频率。

可选的，控制电路还包括警示模块，警示模块与微控制芯片电连接；

在判定插接端子连接异常之后，控制方法还包括：

微控制芯片向警示模块发送警示信号，以使警示模块根据警示信号进行示警。

可选的，控制电路还包括执行模块，执行模块与微控制芯片电连接；

在判定插接端子连接正常之后，控制方法还包括：

微控制芯片向执行模块发送动作信号，以使执行模块根据动作信号执行相应的动作；动作信号与微控制芯片的信号接收端接收的电平信号对应。

本发明实施例通过频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号，并且设置频率信号的幅值小于电平信号的幅值，如此，若检测模块未正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号，若检测模块正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号与电平信号的叠加信号，由于频率信号的幅值小于电平信号的幅值，因此，频率信号对叠加信号的影响很小，可以忽略，叠加信号仍呈现第一电平信号或第二电平信号或者变化不频繁的第一电平信号和第二电平信号，因此，微控制芯片可以根据其信号接收端的接收信号的频率判断插接端子是否正常连接。具体的，若接收信号的频率处于第一阈值范围内，则说明插接端子连接异常，检测模块未正常连接到插接端子上，若接收信号的频率不在第一阈值范围内，则说明插接端子连接正常，检测模块正常连接到插接端子上，从而可以对插接端子的连接状态进行自检，提升电子设备在使用过程中的可靠性，降低电子设备在生产过程中的质检难度。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种电子设备的控制电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种电子设备的控制电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种电子设备的控制电路的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种电子设备的控制电路的控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种电子设备的控制电路的结构示意图，参见图1，电子设备的控制电路100包括：微控制芯片1、插接端子2、检测模块3以及频率信号产生模块4；微控制芯片1的信号接收端11通过插接端子2与检测模块3的电平信号输出端31电连接，微控制芯片1的信号接收端11还与频率信号产生模块4的频率信号输出端41电连接；检测模块3用于向微控制芯片1的信号接收端11发送电平信号，电平信号包括第一电平信号或第二电平信号，第一电平信号的电位大于第二电平信号的电位；频率信号产生模块4用于向微控制芯片1的信号接收端11发送频率信号，频率信号的幅值小于电平信号的幅值；微控制芯片1用于确定信号接收端11的接收信号的频率，以及判断接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则判定插接端子2连接异常，若否，则判定插接端子2连接正常；其中，第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

其中，检测模块3例如可以是传感器，可以检测环境状态或用户操作，并根据检测结果向微控制芯片1发送第一电平信号或第二电平信号。换句话说，检测模块3根据检测结果向微控制芯片1发送的电平信号为开关量信号，例如，第一电平信号代表“开”，第二电平信号代表“关”，或者，第一电平信号代表“关”，第二电平信号代表“开”，具体需要根据微控制芯片1的信号接收端11所需的使能信号确定第一电平信号和第二电平信号中的哪一者是使能电平信号。

可选的，本实施例中，第一电平信号的电位大于第二电平信号的电位，“第一”和“第二”并无实质含义，仅用于区分，表明检测模块3可以输出两种不同电平的信号，即高电平信号或低电平信号。

可以理解的，只有环境发生变化或用户操作发生变化，才会使检测模块3输出的电平信号发生变化，由第一电平信号翻转到第二电平信号，或者由第二电平信号翻转到第一电平信号，因此，若检测模块3正常连接在插接端子2上，短时间内检测模块3向微控制芯片1发送的电平信号的电平变化不频繁甚至不变化，频率很小甚至为零。

本实施例中，控制电路100包括频率信号产生模块4，频率信号产生模块4用于向微控制芯片1的信号接收端11发送频率信号。示例性的，可选频率信号为模拟信号、TTL电平信号或者PWM信号。频率信号的频率远大于电平信号的最快变化频率。此外，可选频率信号产生模块4为震荡电路，利用震荡电路向微控制芯片1发送频率信号。

如图1所示，微控制芯片1的信号接收端11分别与插接端子2和频率信号产生模块4电连接，如此，若检测模块3未正常连接到插接端子2上，微控制芯片1的信号接收端11接收的接收信号则是频率信号，接收信号的频率在频率信号的频率附近；若检测模块3正常连接到插接端子2上，微控制芯片1的信号接收端11接收的接收信号则是频率信号与电平信号的叠加信号，由于频率信号的幅值小于电平信号的幅值，因此，频率信号对叠加信号的频率和幅值影响很小，可以忽略，叠加信号仍基本呈现第一电平信号或第二电平信号或者变化不频繁的第一电平信号和第二电平信号，即叠加信号(信号接收端11的接收信号)的频率很小甚至为0，远小于频率信号的频率，而且，叠加信号的电位基本与第一电平信号或第二电平信号的电位一致，因而不会影响电子设备实现与电平信号对应的功能。

综上所述，检测模块3是否正常连接到插接端子2上，微控制芯片1的信号接收端11所接收到的接收信号的频率是不同的，因此，微控制芯片1可以根据其信号接收端11的接收信号的频率判断插接端子2是否正常连接。

具体的，本实施例中，设置第一阈值范围，使第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，其中，f₀为频率信号的频率，σ为大于0的预设值。如此，第一阈值范围内的频率f处于频率信号的频率附近，或者比频率信号的频率更大，根据以上分析可知，当微控制芯片1的信号接收端11的接收信号的频率处于第一阈值范围内时，表明插接端子2连接异常，检测模块3未正常连接到插接端子2上；否则，表明插接端子2连接正常，检测模块3正常连接到插接端子2上，从而实现了对插接端子2的连接状态进行自检。

示例性的，预设值σ例如可以是接近0的值，或者可以根据对电平信号的变化频率的经验值确定预设值σ，只要保证f₀-σ大于电平信号的最快变化频率即可。

本发明实施例通过频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号，并且设置频率信号的幅值小于电平信号的幅值，如此，若检测模块未正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号，若检测模块正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号与电平信号的叠加信号，由于频率信号的幅值小于电平信号的幅值，因此，频率信号对叠加信号的影响很小，可以忽略，叠加信号仍呈现第一电平信号或第二电平信号或者变化不频繁的第一电平信号和第二电平信号，因此，微控制芯片可以根据其信号接收端的接收信号的频率判断插接端子是否正常连接。具体的，若接收信号的频率处于第一阈值范围内，则说明插接端子连接异常，检测模块未正常连接到插接端子上，若接收信号的频率不在第一阈值范围内，则说明插接端子连接正常，检测模块正常连接到插接端子上，从而可以对插接端子的连接状态进行自检，提升电子设备在使用过程中的可靠性，降低电子设备在生产过程中的质检难度。

在上述实施例的基础上，继续参见图1，控制电路100还包括执行模块5，执行模块5与微控制芯片1电连接；微控制芯片1还用于在判定插接端子2连接正常后，向执行模块5发送动作信号，以使执行模块5根据动作信号执行相应的动作；动作信号与微控制芯片1的信号接收端11接收的电平信号对应。

若微控制芯片1判定插接端子2连接正常，即检测模块3正常连接到插接端子2上时，可以进行常规的逻辑处理。具体的，微控制芯片1可以根据信号接收端11的接收信号(此时为电平信号与频率信号的叠加信号)，向执行模块5发送相应的动作信号，使执行模块5根据动作信号执行相应的动作。如上所述，在插接端子2连接正常时，频率信号对叠加信号的影响很小，叠加信号基本与电平信号一致，因此，微控制芯片1根据信号接收端11的接收信号向执行模块5发送的动作信号与微控制芯片1的信号接收端11接收的电平信号对应，可使执行模块5执行与电平信号对应的动作，以响应检测模块3的检测结果。

示例性的，以用户触摸电子设备的启动图标为例，当用户触摸启动图标后，检测模块3检测到用户的触摸动作，并向微控制芯片1的信号接收端11发送使能电平信号(如第一电平信号)，同时，频率产生模块向微控制芯片1的信号接收端11发送频率信号，由于频率信号的幅值小于电平信号的幅值，因此，微控制芯片1的信号接收端11的接收信号与使能电平信号基本一致，进而可以根据该使能电平信号向电子设备的启动电路(执行模块5)发送启动信号，将电子设备启动。

图2是本发明实施例提供的另一种电子设备的控制电路的结构示意图，参见图2，可选频率信号产生模块4集成于微控制芯片1内，频率信号输出端41为微控制芯片1的频率信号输出引脚。

如此设置，可以利用微控制芯片1自身具备的频率信号产生模块4，为其信号接收端11提供频率信号，以判断插接端子2是否连接正常，无需专门设置频率信号产生模块4，进而可以减低成本，提高控制电路的集成度。示例性的，当频率信号产生模块4集成于微控制芯片1时，频率信号产生模块4可以是指微控制芯片1内部的震荡电路。

图3是本发明实施例提供的又一种电子设备的控制电路的结构示意图，参见图3，可选控制电路100还包括耦合电阻R，耦合电阻R连接于微控制芯片1的信号接收端11与频率信号产生模块4的频率信号输出端41之间。

本实施例中，通过在微控制芯片1的信号接收端11与频率信号产生模块4的频率信号输出端41之间设置耦合电阻R，可以降低频率信号的幅值，以在检测模块3正常连接在插接端子2上时，降低频率信号对叠加信号的影响，具体可以参考上文描述，在此不再赘述。

继续参见图3，可选控制电路还包括警示模块6，警示模块6与微控制芯片1电连接；微控制芯片1还用于在判定插接端子2连接异常后，向警示模块6发送警示信号，以使警示模块6根据警示信号进行示警。

示例性的，警示模块6可以是报警器或指示灯等可以发出警告或指示的功能模块，也可以是本领域技术人员可知的任意具有上述功能的结构，本发明实施例对此不作限定。在判定插接端子2连接异常后，通过微控制芯片1向警示模块6发送警示信号，使警示模块6进行示警，以便在生产过程中筛选出不良产品，在使用过程中告知用户电子设备出现异常无法正常工作，需要及时修理。

此外，在其他实施方式中，在微控制芯片1判定插接端子2连接异常后，可以先将微控制器芯片内部存储的与检测模块3以及相应执行模块5的程序做屏蔽处理，避免电子设备的工作出现异常。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备的控制电路的控制方法，采用上述任一实施例提供的电子设备的控制电路执行。图4是本发明实施例提供的一种电子设备的控制电路的控制方法的流程示意图，参见图4，控制方法可以包括如下步骤：

S101、频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号。

其中，频率信号的幅值小于检测模块3向微控制芯片1发送的电平信号的幅值。

示例性的，频率信号产生模块4可以在微控制芯片1的控制下，向微控制芯片1的信号接收端11发送频率信号。或者，频率信号产生模块4可以集成于微控制芯片1内，或者说频率信号产生模块4属于微控制芯片1自身具备的模块，由微控制芯片1向其信号接收端11发送频率信号。通过频率信号产生模块4向微控制芯片1的信号接收端11发送频率信号，可使微控制芯片1根据其信号接收端11所接收到的接收信号的频率判断检测模块3是否正常连接在插接端子2上，具体原理请参考上述控制电路实施例的描述，在此不再赘述。

S102、微控制芯片确定信号接收端的接收信号的频率。

可选的，微控制芯片1可以采用中断计时功能或定时轮询功能采集信号接收端11的接收信号在预设时间内的电平翻转次数，并根据预设时间以及电平翻转次数计算接收信号的频率。可以理解的，频率是描述周期运动频繁程度的量，表示单位时间内完成周期性变化的次数，因此，在得到预设时间内电平翻转的次数后，即可得到单位时间内电平的周期性翻转次数，即接收信号的频率。

S103、微控制芯片判断接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则执行S104，若否，则执行S105。其中，第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

S104、判定插接端子连接异常。

S105、判定插接端子连接正常。

本发明实施例的控制方法通过频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号，并且设置频率信号的幅值小于电平信号的幅值，如此，若检测模块未正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号，若检测模块正常连接到插接端子上，微控制芯片的信号接收端接收的则是频率信号与电平信号的叠加信号，由于频率信号的幅值小于电平信号的幅值，因此，频率信号对叠加信号的影响很小，可以忽略，叠加信号仍呈现第一电平信号或第二电平信号或者变化不频繁的第一电平信号和第二电平信号，因此，微控制芯片可以根据其信号接收端的接收信号的频率判断插接端子是否正常连接。具体的，若微控制芯片确定接收信号的频率处于第一阈值范围内，则判定插接端子连接异常，检测模块未正常连接到插接端子上，若微控制芯片确定接收信号的频率不在第一阈值范围内，则判定插接端子连接正常，检测模块正常连接到插接端子上，从而可以对插接端子的连接状态进行自检，提升电子设备在使用过程中的可靠性，降低电子设备在生产过程中的质检难度。

在上述实施例的基础上，可选控制电路100还包括警示模块6，警示模块6与微控制芯片1电连接；在判定插接端子2连接异常(S104)之后，控制方法还可以包括：微控制芯片向警示模块发送警示信号，以使警示模块根据警示信号进行示警，提示或警告用户产品不良。

此外，控制电路100还包括执行模块5，执行模块5与微控制芯片1电连接；在判定插接端子2连接正常(S105)之后，控制方法还包括：微控制芯片向执行模块发送动作信号，以使执行模块根据动作信号执行相应的动作；其中，动作信号与微控制芯片的信号接收端接收的电平信号对应。

参照上述控制电路实施例的描述，在检测模块3正常连接在插接端子2上时，频率信号对叠加信号的影响较小，微控制芯片1的信号接收端11接收的二者的叠加信号基本与电平信号一致，因此，微控制芯片1可以控制执行模块5执行与电平信号对应的动作，不会影响电子设备的正常工作。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种电子设备的控制电路，其特征在于，包括：微控制芯片、插接端子、检测模块以及频率信号产生模块；

所述微控制芯片的信号接收端通过所述插接端子与所述检测模块的电平信号输出端电连接，所述微控制芯片的信号接收端还与所述频率信号产生模块的频率信号输出端电连接；

所述检测模块用于向所述微控制芯片的信号接收端发送电平信号，所述电平信号包括第一电平信号或第二电平信号，所述第一电平信号的电位大于所述第二电平信号的电位；

所述频率信号产生模块用于向所述微控制芯片的信号接收端发送频率信号，所述频率信号的幅值小于所述电平信号的幅值；

所述微控制芯片用于确定所述信号接收端的接收信号的频率，以及判断所述接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则判定所述插接端子连接异常，若否，则判定所述插接端子连接正常；

其中，所述第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为所述频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述频率信号产生模块集成于所述微控制芯片内，所述频率信号输出端为所述微控制芯片的频率信号输出引脚。

3.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括耦合电阻，所述耦合电阻连接于所述微控制芯片的信号接收端与所述频率信号产生模块的频率信号输出端之间。

4.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括警示模块，所述警示模块与所述微控制芯片电连接；

所述微控制芯片还用于在判定所述插接端子连接异常后，向所述警示模块发送警示信号，以使所述警示模块根据所述警示信号进行示警。

5.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，还包括执行模块，所述执行模块与所述微控制芯片电连接；

所述微控制芯片还用于在判定所述插接端子连接正常后，向所述执行模块发送动作信号，以使所述执行模块根据所述动作信号执行相应的动作；所述动作信号与所述微控制芯片的信号接收端接收的电平信号对应。

6.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述频率信号产生模块包括震荡电路；

所述频率信号包括模拟信号、TTL电平信号或者PWM信号。

7.一种电子设备的控制电路的控制方法，采用权利要求1-6任一项所述的电子设备的控制电路执行，其特征在于，所述控制方法包括：

频率信号产生模块向微控制芯片的信号接收端发送频率信号；

所述微控制芯片确定所述信号接收端的接收信号的频率，以及判断所述接收信号的频率是否处于第一阈值范围内，若是，则判定插接端子连接异常，若否，则判定插接端子连接正常；

其中，所述频率信号的幅值小于检测模块向所述微控制芯片发送的电平信号的幅值；所述第一阈值范围内的频率f满足f≥f₀-σ，f₀为所述频率信号的频率，σ为大于0的预设值。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述微控制芯片确定所述信号接收端的接收信号的频率，包括：

所述微控制芯片采用中断计时功能或定时轮询功能采集所述信号接收端的接收信号在预设时间内的电平翻转次数，并根据所述预设时间以及所述电平翻转次数计算所述接收信号的频率。

9.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制电路还包括警示模块，所述警示模块与所述微控制芯片电连接；

在所述判定插接端子连接异常之后，所述控制方法还包括：

所述微控制芯片向所述警示模块发送警示信号，以使所述警示模块根据所述警示信号进行示警。

10.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述控制电路还包括执行模块，所述执行模块与所述微控制芯片电连接；

在所述判定插接端子连接正常之后，所述控制方法还包括：

所述微控制芯片向所述执行模块发送动作信号，以使所述执行模块根据所述动作信号执行相应的动作；所述动作信号与所述微控制芯片的信号接收端接收的电平信号对应。

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