CN114115501B - 接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质 - Google Patents

接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质 Download PDF

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CN114115501B CN202111282184.1A CN202111282184A CN114115501B CN 114115501 B CN114115501 B CN 114115501B CN 202111282184 A CN202111282184 A CN 202111282184A CN 114115501 B CN114115501 B CN 114115501B
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Abstract

本申请提供了一种接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质，该电路包括：电平转换器件，电平转换器件的第一接口连接外设设备的第二接口；电平转换器件并联多个开关器件，第一接口的接口电压用于向外设设备提供工作电压；主控芯片，用于检测外设设备的第二接口的接口电压；根据第二接口的接口电压，在多个开关器件中确定目标开关器件；控制目标开关器件开通，使得第一接口向外设设备提供工作电压。基于本申请提供的接口电压控制方法，可以提高接口电压控制的兼容性。

Description

接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质
技术领域
本申请实施例涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质。
背景技术
家用电器的主控芯片(Master Chip)往往需要连接外设设备(peripheral)，外设设备和主控芯片的接口(Interface)通常通过不同的串口连接。然而，不同厂家的外设设备使用的接口电平(Interface level)各不相同。
在相关技术中，主控芯片难以对向外设设备提供的接口电压进行灵活切换，为此，主控芯片需要预留多个接口对应不同接口电平的外设设备，导致接口电压控制的兼容性交底。因此，如何提高接口电压控制的兼容性成为亟待解决的重要问题。
发明内容
本申请实施例提供了一种接口电压控制电路、方法、电子设备和存储介质，可以提高接口电压控制的兼容性。
本申请实施例提供的一种接口电压控制电路，包括：
电平转换器件，所述电平转换器件的第一接口连接外设设备的第二接口；所述电平转换器件并联多个开关器件，所述第一接口的接口电压用于向所述外设设备提供工作电压；
主控芯片，用于检测所述外设设备的第二接口的接口电压；根据所述第二接口的接口电压，在所述多个开关器件中确定目标开关器件；控制所述目标开关器件开通，使得所述第一接口向所述外设设备提供工作电压。
在一种实现方式中，所述主控芯片，具体用于控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，使得所述第一接口的数据引脚处于高阻状态；
在所述第一接口的数据引脚处于高阻状态时，检测所述外设设备的第二接口的接口电压。
在一种实现方式中，所述主控芯片，具体用于接收控制指令，所述控制指令用于对所述外设设备进行初始化；
根据所述控制指令，控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平。
在一种实现方式中，所述主控芯片，具体用于确定接口电压信息，所述接口电压信息包括每一个所述开关器件开通后所述第一接口的接口电压；
获取所述第二接口的接口电压和所述接口电压信息的匹配结果；
根据所述匹配结果，在所述多个开关器件中确定目标开关器件。
在一种实现方式中，所述开关器件的类型为绝缘栅场效应管，所述主控芯片，具体用于向所述绝缘栅场效应管提供栅极电压；根据所述绝缘栅场效应管的栅极电压，控制所述目标开关器件开通。
本申请实施例提供的一种接口电压控制方法，包括：
检测外设设备的第二接口的接口电压；所述第二接口连接电平转换器件的第一接口；所述第一接口的接口电压用于向所述外设设备提供工作电压；
根据所述第二接口的接口电压，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件；
控制所述目标开关器件开通，使得所述第一接口向所述外设设备提供工作电压。
在一种实现方式中，所述检测外设设备的第二接口的接口电压，包括：
控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，使得所述第一接口的数据引脚处于高阻状态；
在所述第一接口的数据引脚处于高阻状态时，检测所述外设设备的第二接口的接口电压。
在一种实现方式中，所述控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，包括：
接收控制指令，所述控制指令用于对所述外设设备进行初始化；
根据所述控制指令，控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平。
在一种实现方式中，所述根据所述第二接口的接口电压，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件，包括：
确定接口电压信息，所述接口电压信息包括每一个所述开关器件开通后所述第一接口的接口电压；
获取所述第二接口的接口电压和所述接口电压信息的匹配结果；
根据所述匹配结果，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件。
在一种实现方式中，所述开关器件的类型为绝缘栅场效应管，所述控制所述目标开关器件开通，包括：
向所述绝缘栅场效应管提供栅极电压；根据所述绝缘栅场效应管的栅极电压，控制所述目标开关器件开通。
本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器、处理器及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现前述一个或多个技术方案提供的接口电压控制方法。
本申请实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序；所述计算机程序被执行后能够实现前述一个或多个技术方案提供的接口电压控制方法。
基于本申请提供的接口电压控制电路，电平转换器件的第一接口连接外设设备的第二接口；电平转换器件并联多个开关器件，第一接口的接口电压用于向外设设备提供工作电压。对于不同接口电压的外设设备，主控芯片可以检测外设设备的第二接口的接口电压；根据第二接口的接口电压，在多个开关器件中确定目标开关器件；控制目标开关器件开通，使得第一接口向外设设备提供工作电压。因此，第一接口向外设设备提供的工作电压，可以匹配外设设备的第二接口的接口电压，从而，提高接口电压控制的兼容性。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
图1为相关技术中提供的一种接口电压控制电路的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种接口电压控制电路的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种接口电压控制电路的示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种接口电压控制电路的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种接口电压控制方法的流程示意图；
图6为本申请实施例提供的确定目标开关器件的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
图1示出了本申请实施例提供的一种接口电压控制电路的示意图。参见图1，主控芯片101在向外设设备提供的接口电压时，由于不同厂家的外设设备使用的接口电平各不相同，为此，需要在主控芯片预留多个接口对应不同接口电平的外设设备。
在示例中，多个接口包括提供5V工作电压的接口102、提供3.3V工作电压的接口103。其中，接口102对应第一外设备104，接口103对应第二外设设备105。
如上所述，在相关技术中，为了适配多个不同接口电平的外设设备，需要在主控芯片预留多个接口，每个接口对应一种接口电平的外设设备，可见，接口电压控制的兼容性较低。
针对上述问题，本申请实施例提供一种接口电压控制电路，可以提高接口电压控制的兼容性。以下，对本申请实施例提供的接口电压控制电路进行详细介绍。
图2示出了本申请实施例提供的一种接口电压控制电路的示意图。参见图2，接口电压控制电路包括电平转换芯片201、主控芯片202，其中，电平转换芯片201设置有接口CN1，主控芯片202设置有2个通信IO口，接口CN1通过电平转换芯片201连接主控芯片202的2个通信IO口。
在示例中，电平转换芯片201的第一接口包括SCL1引脚、SDA1引脚，其中，SDA1引脚电平和电平转换芯片201的V1引脚输入电压相关。
例如，在V1引脚的输入为5V时，SCL1引脚、SDA1引脚可以实现5V的接口电平；在V1引脚的输入3.3V时，SCL1引脚、SDA1引脚可以实现3.3V的接口电平。
在示例中，参见图2，电平转换芯片201设置有接口CN1，CN1通过电平转换器件201连接主控芯片202的2个通信IO口，电平转换器件201的V1引脚和第一开关器件Q1、第二开关器件Q2连接。
在示例中，参见图2，第一开关器件Q1连接5V，第二开关器件Q2连接3.3V；其中，第一开关器件Q1的控制端可以连接主控芯片202的引脚V1；第二开关器件Q2的控制端可以连接主控芯片202的引脚V2。
图3示出了本申请实施例提供的接口电压控制电路的示意图。参见图3，本申请实施例提供的接口电压控制电路，可以包括：
电平转换器件201，电平转换器件201的第一接口204连接外设设备的第二接口；电平转换器件201并联多个开关器件203，第一接口204的接口电压用于向外设设备提供工作电压；
主控芯片202，用于检测外设设备的第二接口的接口电压；根据第二接口的接口电压，在多个开关器件203中确定目标开关器件；控制目标开关器件开通，使得第一接口204向外设设备提供工作电压。
在示例中，参见图3，电平转换器件201的第一接口204包括数据引脚和时钟引脚，其中，数据引脚和时钟引脚分别对应SCL1引脚、SDA1引脚。
在示例中，电平转换器件201并联多个开关器件，多个开关器件包括第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3。
在示例中，主控芯片202可以通过V1引脚控制第一开关器件Q1开通，通过V2引脚控制第二开关器件Q2开通，通过V3引脚控制第三开关器件Q3开通。
在示例中，在控制第一开关器件Q1、第二开关器件Q2、第三开关器件Q3中的一个开通时，可以向电平转换器件201的V1引脚提供不同的电压值，使得第一接口204向外设设备提供工作电压。
在实际应用中，外设设备的设备类型可以包括以下任一项：甲醛传感器、CO2传感器。当上述接口电压控制电路应用于家用电器时，可以对室内环境中的甲醛、CO2中的至少一项气体成分进行检测。
基于本申请提供的接口电压控制电路，电平转换器件201的第一接口204连接外设设备的第二接口；电平转换器件201并联多个开关器件203，第一接口204的接口电压用于向外设设备提供工作电压。对于不同接口电压的外设设备，主控芯片202可以检测外设设备的第二接口的接口电压；根据第二接口的接口电压，在多个开关器件203中确定目标开关器件；控制目标开关器件开通，使得第一接口204向外设设备提供工作电压。因此，第一接口204向外设设备提供的工作电压，可以匹配外设设备的第二接口的接口电压，从而，提高接口电压控制的兼容性。
在一种实现方式中，主控芯片202，具体用于控制第一接口204的时钟引脚处于低电平，使得第一接口204的数据引脚处于高阻状态；在第一接口204的数据引脚处于高阻状态时，检测外设设备的第二接口的接口电压。
在实际应用中，在未收到主控芯片202的命令时，可以控制电平转换器件201的SCL1引脚处于低电平，使得电平转换器件201的SDA1引脚处于高阻状态。
在此情况下，外设设备的工作状态设置为从机状态。主控芯片202停止和外设设备间通信，SDA1引脚、SCL1引脚均设置为高阻状态，避免影响电平转换器件201的SDA1引脚检测。
应理解，在控制电平转换器件201的SCL1引脚处于高电平时，电平转换器件201的SDA1引脚将处于低阻状态。此时，主控芯片202和外设设备可以基于电平转换器件的数据引脚SDA1、SDA2进行数据通信。
在实际应用中，SDA1引脚的电平和外设设备的工作电压有关，例如，外设设备的工作电源为3.3V，则SDA1引脚的电压不会大于3.3V；外设设备工作电源为5V，则SDA引脚的电压会大于3.3V。
在一种实现方式中，主控芯片202，具体用于接收控制指令，控制指令用于对外设设备进行初始化；根据控制指令，控制第一接口204的时钟引脚处于低电平。
在示例中，上述接口电压控制方法应用于空调，在外设设备插接到电平转换器件201的接口后，用户可以按下空调遥控器上的初始化外设设备的按键，向主控芯片发送控制指令。
在示例中，控制指令用于指示主控芯片202对外设设备进行初始化。主控芯片202接收控制指令，根据控制指令控制第一接口204的时钟引脚处于低电平，完成对外设设备的初始化。
在一种实现方式中，主控芯片202，具体用于确定接口电压信息，接口电压信息包括每一个开关器件开通后第一接口204的接口电压；获取第二接口的接口电压和接口电压信息的匹配结果；根据匹配结果，在多个开关器件203中确定目标开关器件。
在示例中，参见表1，接口电压信息包括多个开关器件中每一个开关器件开通后第一接口204的接口电压。这里，多个开关器件的标识信息分别为Q1、Q2、Q3、……、Qi、……、QN，其中，Qi为第i个开关器件。
在示例中，参见表1，第i个开关器件开通后第一接口204的接口电压为VCCi。
表1接口电压信息
开关器件的标识 Q1 Q2 Q3 …… Qi …… QN
开关器件导通后的电压值 VCC1 VCC2 VCC3 …… VCCi …… VCCN
在示例中，电平转换芯片201设置有一个AD检测口，AD检测口连接电平转换器件201的SDA1引脚，在电平转换器件201连接外设设备时，可以检测外设设备的数据口的电平，从而，识别外设设备的通信接口的电平。
在示例中，AD检测接口检测到不同的电压值时，控制电压值对应的开关器件开通，从而，向电平转换芯片201的V1引脚提供相应的电压值。
以下，对如何在多个开关器件203中确定目标开关器件进行详细介绍。
在示例中，参见图4，主控芯片202通过AD口检测电平转换器件201的SDA1引脚的电平电压，根据SDA1引脚的电平电压确定外设设备的第二接口的接口电压。
例如，参见图4，在外设设备的工作电压为3.3V时，SDA1引脚电平不大于3.3V。此时，主控芯片202的AD口上检测到接口电压的电平不大于3.3V，可以判断外设设备的接口电压为3.3V。
此时，获取第二接口的接口电压和接口电压信息的匹配结果，匹配结果为：接口电压对应的目标开关器件的标识为Q2。
在此情况下，参见图4，主控芯片202可以通过V2引脚控制第二开关器件Q2开通，通过V1引脚控制第一开关器件Q1关闭，向电平转换器件201的V1引脚提供3.3V，从而，完成外设设备的电平匹配过程。
在实际应用中，如果用户更改外设设备，插入新的外设设备，主控芯片202可以重复上述匹配过程。
例如，参见图4，在外设设备的工作电压为5V时，SDA1引脚电平大于3.3V。此时，主控芯片202的AD口上检测到接口电压的电平大于3.3V，可以判断外设设备的接口电压为5V。
此时，获取第二接口的接口电压和接口电压信息的匹配结果，匹配结果为：接口电压对应的目标开关器件的标识为Q1。
在此情况下，参见图4，主控芯片202可以通过V2引脚控制第二开关器件Q2关闭，通过V1引脚控制第一开关器件Q1开通，向电平转换器件201的V1引脚提供5V电源，从而，完成外设设备的电平匹配过程。
在一种实现方式中，开关器件的类型为绝缘栅场效应管，主控芯片202，具体用于向绝缘栅场效应管提供栅极电压；根据绝缘栅场效应管的栅极电压，控制目标开关器件开通。
在实际应用中，开关器件的类型为绝缘栅场效应管，例如，金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)。电平转换器件201的型号可以采用PCA9306的接口电平转换芯片。
基于前述实施例相同的技术构思，参见图5，本申请实施例提供的接口电压控制方法，可以包括以下步骤：
步骤A501：检测外设设备的第二接口的接口电压；所述第二接口连接电平转换器件的第一接口；所述第一接口的接口电压用于向所述外设设备提供工作电压。
步骤A502：根据所述第二接口的接口电压，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件。
步骤A503：控制所述目标开关器件开通，使得所述第一接口向所述外设设备提供工作电压。
在实际应用中，上述步骤A501至步骤A503可以采用处理器实现，上述处理器可以为专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、数字信号处理装置(Digital SignalProcessingDevice，DSPD)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。
在一种实现方式中，在上述步骤A501中，所述检测外设设备的第二接口的接口电压，可以包括以下步骤：
控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，使得所述第一接口的数据引脚处于高阻状态；
在所述第一接口的数据引脚处于高阻状态时，检测所述外设设备的第二接口的接口电压。
在一种实现方式中，在上述接口电压控制方法中，所述控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，可以包括以下步骤：
接收控制指令，所述控制指令用于对所述外设设备进行初始化；
根据所述控制指令，控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平。
在一种实现方式中，在上述步骤A502中，所述根据所述第二接口的接口电压，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件，参见图6，可以包括以下步骤：
步骤A601：确定接口电压信息，所述接口电压信息包括每一个所述开关器件开通后所述第一接口的接口电压。
步骤A602：获取所述第二接口的接口电压和所述接口电压信息的匹配结果。
步骤A603：根据所述匹配结果，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件。
在一种实现方式中，所述开关器件的类型为绝缘栅场效应管，在上述步骤A503中，所述控制所述目标开关器件开通，可以包括以下步骤：
向所述绝缘栅场效应管提供栅极电压；根据所述绝缘栅场效应管的栅极电压，控制所述目标开关器件开通。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例间的不同处，其相同或相似处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述
本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的各方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，示例性地，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。
上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网格单元上；可以根据实际的可以选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种接口电压控制电路，其特征在于，包括：
电平转换器件，所述电平转换器件的第一接口连接外设设备的第二接口；所述电平转换器件并联多个开关器件，所述第一接口的接口电压用于向所述外设设备提供工作电压；
主控芯片，用于检测所述外设设备的第二接口的接口电压；根据所述第二接口的接口电压，在所述多个开关器件中确定目标开关器件；控制所述目标开关器件开通，使得所述第一接口向所述外设设备提供工作电压。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述主控芯片，具体用于控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，使得所述第一接口的数据引脚处于高阻状态；在所述第一接口的数据引脚处于高阻状态时，检测所述外设设备的第二接口的接口电压。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述主控芯片，具体用于接收控制指令，所述控制指令用于对所述外设设备进行初始化；
根据所述控制指令，控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述主控芯片，具体用于确定接口电压信息，所述接口电压信息包括每一个所述开关器件开通后所述第一接口的接口电压；
获取所述第二接口的接口电压和所述接口电压信息的匹配结果；
根据所述匹配结果，在所述多个开关器件中确定目标开关器件。
5.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述开关器件的类型为绝缘栅场效应管，所述主控芯片，具体用于向所述绝缘栅场效应管提供栅极电压；根据所述绝缘栅场效应管的栅极电压，控制所述目标开关器件开通。
6.一种接口电压控制方法，其特征在于，应用于主控芯片，包括：
检测外设设备的第二接口的接口电压；所述第二接口连接电平转换器件的第一接口；所述第一接口的接口电压用于向所述外设设备提供工作电压；
根据所述第二接口的接口电压，在所述电平转换器件并联的多个开关器件中，确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件；
控制所述目标开关器件开通，使得所述第一接口向所述外设设备提供工作电压。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述检测所述外设设备的第二接口的接口电压，包括：
控制所述第一接口的时钟引脚处于低电平，使得所述第一接口的数据引脚处于高阻状态；
在所述第一接口的数据引脚处于高阻状态时，检测所述外设设备的第二接口的接口电压。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述第二接口的接口电压，在所述多个开关器件中确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件，包括：
确定接口电压信息，所述接口电压信息包括每一个所述开关器件开通后所述第一接口的接口电压；
获取所述第二接口的接口电压和所述接口电压信息的匹配结果；
根据所述匹配结果，在所述多个开关器件中确定用于控制所述第一接口的接口电压的目标开关器件。
9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至5中任一项所述的接口电压控制电路。
10.一种计算机存储介质，所述存储介质存储有计算机程序；其特征在于，所述计算机程序被执行后能够实现权利要求6至8中任一项所述的接口电压控制方法。
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