CN115525099B - 一种终端设备及检测键盘接入的方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种终端设备及检测键盘接入的方法，涉及终端技术领域。终端设备包括：主机和键盘；主机包括：第一控制器和上拉电路；键盘包括：第二控制器和下拉切换电路；上拉电路的第一端连接第一控制器的检测引脚，上拉电路的第二端连接电压源；下拉切换电路的第一端连接第二控制器的检测引脚；键盘接入时，下拉切换电路的第二端接地，第二控制器的检测引脚与第一控制器的检测引脚电连接；第一控制器的检测引脚的电压在预设范围内时，键盘接入；键盘接入后，下拉切换电路的第二端与地断开，下拉切换电路的第三端接地，第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，即恢复第一控制器的检测引脚的高电平，从而使主机与键盘之间可以正常通信。

Description

一种终端设备及检测键盘接入的方法

技术领域

本申请涉及设备终端技术领域，尤其涉及一种终端设备及检测键盘接入的方法。

背景技术

平板电脑，也称为便携式电脑(Tablet Personal Computer，Tablet PC)，是一种小型、方便携带的电脑。为了使用方便，目前平板电脑作为主机，可以外接键盘，即可以通过键盘来操控平板电脑。

平板电脑和键盘之间可以通过pogo pin进行连接，pogo pin包括3pin、4pin或5pin等形态，目前应用最多的为3pin形态。3pin主要包括提供能量的电源pin、数据datapin和地GND pin。

其中，数据pin除了要传输touchpad、键盘和充电协议等数据外，还可以实现平板电脑和键盘之间的检测，但是对于数据pin同时具有检测功能和数据传输功能，设计上存在互斥的问题，互斥是指键盘插入需要检测到电压变化，但是电压变化后不能恢复则会影响数据的正常通信。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种终端设备及检测键盘接入的方法，能够准确检测键盘是否插入，而且不影响正常的数据通信。

第一方面，本申请提供了一种终端设备，包括：主机和键盘；主机包括：第一控制器和上拉电路；键盘包括：第二控制器和下拉切换电路；上拉电路的第一端连接第一控制器的检测引脚，上拉电路的第二端用于连接电压源；下拉切换电路的第一端连接第二控制器的检测引脚；键盘接入主机时，下拉切换电路的第二端接地，第二控制器的检测引脚与第一控制器的检测引脚电连接；第一控制器，用于检测第一控制器的检测引脚的电压在预设范围内时，判断键盘接入；键盘接入后，下拉切换电路的第二端与地断开，下拉切换电路的第三端接地，使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，预设电压值大于预设范围的最大值。

本申请提供的终端设备，当键盘接入后，为了不影响主机与键盘之间的正常通信，把第一控制器的检测引脚的电压继续拉高，即使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，即恢复第一控制器的检测引脚的高电平，从而使主机与键盘之间可以正常通信。本申请提供的终端设备，主机既可以检测键盘的接入，又可以在键盘接入后，不影响主机与键盘之间的正常通信。

键盘接入主机后，第一控制器的检测引脚的电压需要下拉，具体通过下拉切换电路动作来切换第三端接地，第二端与地断开；而下拉切换电路动作可以由主机控制，也可以由键盘来控制，下面介绍几种可能的实现方式。

一种可能的实现方式，主机，具体用于在判断键盘接入后，控制下拉切换电路动作，使下拉切换电路的第二端与地断开，下拉切换电路的第三端接地。

一种可能的实现方式，下拉切换电路包括：第一开关管、第二开关管、第三电阻和第四电阻；第一开关管的第一端通过第三电阻连接第二控制器的检测引脚，第一开关管的第二端接地，第一开关管的控制端通过第四电阻连接第二控制器的检测引脚；第二开关管的第一端通过第四电阻连接第二控制器的检测引脚，第二开关管的第二端接地，第二开关管的控制端用于连接主机的电源接口。

一种可能的实现方式，键盘，具体用于在主机判断键盘接入后，控制下拉切换电路动作，使下拉切换电路的第二端与地断开，下拉切换电路的第三端接地。

一种可能的实现方式，下拉切换电路包括：第一开关管、第二开关管、第三电阻和第四电阻；第一开关管的第一端通过第三电阻连接第二控制器的检测引脚，第一开关管的第二端接地，第一开关管的控制端通过第四电阻连接第二控制器的检测引脚；第二开关管的第一端通过第四电阻连接第二控制器的检测引脚，第二开关管的第二端接地，第二开关管的控制端连接第二控制器的IO接口。其中，IO接口是指输入输出接口。

一种可能的实现方式，下拉切换电路包括：第一开关管、第三电阻和第四电阻；第一开关管的第一端通过第三电阻连接第二控制器的检测引脚，第一开关管的第二端接地，第一开关管的控制端通过第四电阻连接第二控制器的检测引脚；第一开关管的控制端还连接第二控制器的IO接口。

一种可能的实现方式，上拉电路包括：第一电阻；第一电阻的第一端连接第一控制器的检测引脚，第一电阻的第二端连接电压源。

一种可能的实现方式，为了进一步降低功耗，在需要上拉时才上拉，不需要上拉时，断开与上拉电压源的连接，即上拉电路还包括：第五开关管，通过第五开关管来控制是否连接上拉电压源；第一电阻的第二端通过第五开关管连接电压源，第五开关管的控制端连接第一控制器的IO接口；第一控制器，用于通过IO接口控制第五开关管导通，使检测引脚检测键盘是否接入。

一种可能的实现方式，由于电压源的电压可能为3.3V，3.3V可能会损坏第一控制器的GPIO，因此，为了包括第一控制器的GPIO，上拉电路还包括：第六开关管；第六开关管的第一端连接第五开关管的控制端，第六开关管的第二端接地，第六开关管的控制端连接第一控制器的IO接口。第一控制器的GPIO通过控制第六开关管的通断来控制第一控制器的检测引脚周期性地打开，利用第六开关管可以实现GPIO与电压源的隔离。即可以实现主机的引脚ADC在没有连接键盘时可以周期性的拉高上电。其中，周期可以根据实际需要来设置，例如设置为1s。

一种可能的实现方式，上拉电路包括：第一电阻和低压差线性稳压器；第一电阻的第一端连接第一控制器的检测引脚，第一电阻的第二端连接低压差线性稳压器；低压差线性稳压器的第二端连接第一控制器的IO接口，第一控制器用于通过IO接口向低压差线性稳压器发送使能信号。

一种可能的实现方式，上拉电路包括：第一电阻；第一电阻的第一端连接第一控制器的检测引脚，第一电阻的第二端连接第一控制器的IO接口。

一种可能的实现方式，第一控制器，还用于向第二控制器发送呼叫信号，并接收第二控制器反馈的应答信号，在预设时间内未收到应答信号时，判断键盘拔出，控制主机的电源接口断电。本申请提供的终端设备，在键盘未接入时，主机对外不输出电，同时检测引脚实现周期性拉高，以便于进行键盘接入的检测。另外，通过键盘接入时判断电压是否落入预设范围，当落入预设范围时，才进行握手通信，如果预设时间没有应答，则判定为非法键盘。

一种可能的实现方式，第四电阻的阻值是第三电阻的阻值的十倍以上。两个电阻的差值相差越大，则键盘接入前后第一控制器的检测引脚的电压变化越明显，越有利于主机准确检测键盘是否接入。

一种可能的实现方式，第一控制器的接收数据接口和发送数据接口均连接第一控制器的检测引脚。

一种可能的实现方式，第二控制器的接收数据接口和发送数据接口均连接第二控制器的检测引脚。

本申请还提供一种检测键盘接入的方法，应用于主机的第一控制器；第一控制器包括检测引脚；键盘接入主机时，键盘与第一控制器的检测引脚电连接；第一控制器检测检测引脚的输入电压，当输入电压在预设范围内时，判断键盘接入；判断键盘接入后，控制检测引脚的电压大于预设电压值，预设电压值大于预设范围的最大值。

与现有技术相比，本申请提供的技术方案具有以下优点：

本申请提供的终端设备，主机侧包括第一控制器和上拉电路，键盘侧包括第二控制器和下拉切换电路。上拉电路将主机的第一控制器的检测引脚上拉到电压源，当键盘加入时，第一控制器的检测引脚的电压被键盘侧的下拉切换电路拉低，因此，第一控制器的检测引脚的电压变低，第一控制器通过检测第一控制器的检测引脚的电压变化来判断键盘接入。当键盘接入后，为了不影响主机与键盘之间的正常通信，把第一控制器的检测引脚的电压继续拉高，即使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，即恢复第一控制器的检测引脚的高电平，从而使主机与键盘之间可以正常通信。本申请提供的终端设备，主机既可以检测键盘的接入，又可以在键盘接入后，不影响主机与键盘之间的正常通信。

附图说明

图1为一种平板电脑的主机与键盘连接的示意图；

图2为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种终端设备的示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种终端设备的示意图；

图5为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图；

图6为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图；

图7为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图；

图8为本申请实施例提供的又一种终端设备的示意图；

图9为本申请实施例提供的另一种终端设备的示意图；

图10为本申请实施例提供的一种检测键盘接入的方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更清楚地理解本申请的方案，下面首先说明本申请技术方案的应用场景。

参见图1，该图为一种平板电脑的主机与键盘连接的示意图。

为了使用方便，目前很多平板电脑都配有键盘200，键盘和平板电脑的主机100直接通过3pin进行连接。由于主机100需要通过3pin中的数据pin来检测键盘是否接入，通常是通过检测数据pin的电平跳变来判断键盘是否接入，例如电平由高变低，即被拉低。但是拉低后无法恢复到正常电平状态，例如恢复到高电平状态，导致数据pin无法实现正常的数据通信。

图1中的主机100和键盘200仅是示意，具体的产品形态可以有所区别。

为了解决以上存在的技术问题，本申请实施例提供一种终端设备，包括主机和键盘，主机可以准确检测键盘是否接入，而且可以恢复检测引脚的电平状态，即恢复数据pin的电平状态，不影响键盘和主机之间的正常数据通信。

下面结合附图详细介绍本申请实施例提供的终端设备的实现方式。

参见图2，该图为本申请实施例提供的一种终端设备的示意图。

本申请实施例提供的一种终端设备，包括：主机100和键盘200；

主机100包括：第一控制器101和上拉电路102；

键盘200包括：第二控制器201和下拉切换电路202；

上拉电路102的第一端连接第一控制器101的检测引脚，上拉电路102的第二端用于连接电压源；其中，第一控制器101的检测引脚可以为第一控制器101的一个IO接口，即IO引脚，本申请实施例中该IO引脚为一个输入引脚，即采样外部的电压，第一控制器101和第二控制器201可以采用微处理器(MCU，Microcontroller Unit)，也可以为片上系统(SOC，System on Chip)，本申请实施例中不做具体限定。另外，第一控制器101可以自带模数转换器，即第一控制器101的检测引脚可以具备模数转换功能，即将采样的模拟电压转换为数字电压，第一控制器101可以直接处理数字电压。

下拉切换电路202的第一端连接第二控制器201的检测引脚；

键盘200接入主机时，下拉切换电路202的第二端接地，第二控制器201的检测引脚与第一控制器101的检测引脚电连接。主机100与键盘200电连接时，第二控制器201的检测引脚与第一控制器101的检测引脚接通，由于键盘200没有电池，即没有电源，键盘200接入主机100时，主机100为键盘200提供电源，第一控制器101的检测引脚的电平直接影响第二控制器201的检测引脚的电平，两者一致。

第一控制器101，用于检测第一控制器101的检测引脚的电压在预设范围内时，判断键盘200接入；由于键盘200未接入时，第一控制器101的检测引脚被拉高到电压源，第一控制器101的检测引脚的电压为电压源的电压。当键盘200接入时，由于下拉切换电路202的第一端连接第一控制器101的检测引脚，第二端接地，因此，下拉切换电路202起作用，将拉低第一控制器101的检测引脚的电压，根据预设设计的拉低电压比例，可以检测第一控制器101的检测引脚的电压是否在预设范围内，如果在，则说明键盘200接入。

为了实现键盘检测又不影响正常通信，在确认键盘200接入后，下拉切换电路202的第二端与地断开，下拉切换电路202的第三端接地，使第一控制器101的检测引脚的电压大于预设电压值，预设电压值大于预设范围的最大值，即确认键盘接入后，通过下拉切换电路202动作，拉高第一控制器101的检测引脚的电压，不影响正常通信。

本申请实施例提供的终端设备，主机侧设置上拉电路，键盘侧设置下拉切换电路。上拉电路将主机的第一控制器的检测引脚上拉到电压源，当键盘加入时，第一控制器的检测引脚的电压被键盘侧的下拉切换电路拉低，因此，第一控制器的检测引脚的电压变低，第一控制器通过检测第一控制器的检测引脚的电压变化来判断键盘接入。当键盘接入后，为了不影响主机与键盘之间的正常通信，把第一控制器的检测引脚的电压继续拉高，即使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，即恢复第一控制器的检测引脚的高电平，从而使主机与键盘之间可以正常通信。本申请实施例提供的终端设备，主机既可以检测键盘的接入，又可以在键盘接入后，不影响主机与键盘之间的正常通信。

键盘接入主机后，第一控制器的检测引脚的电压需要下拉，具体通过下拉切换电路动作来切换第三端接地，第二端与地断开；而下拉切换电路动作可以由主机控制，也可以由键盘来控制，下面先结合附图介绍由主机控制下拉切换电路动作的具体实现方式。

参见图3，该图为本申请实施例提供的另一种终端设备的示意图。

本申请实施例中以主机100与键盘200之间通过3pin为例进行介绍，即3个pogopin，从图中可以看出，贯穿虚线的三条线分别为数据线DATA、电源线VBUS和地线GND，其中，当键盘200接入主机100时，主机100为键盘200提供电源，即VBUS和GND给键盘200供电。

主机100的数据引脚，即数据pin，该数据pin同时作为检测pin，具备检测的功能，例如模数转换ADC功能，能够检测外部输入电压的大小。其中，主机100的检测pin为主机100的一个IO口，该IO口具备中断检测、模数转换ADC和串口数据传输功能，即以上多个功能可以集成到主机100的一个IO，也可以分担到主机100的多个IO，本申请实施例不做具体限定，以下实施例中以一个IO具备以上多种功能为例进行介绍。为了方便介绍，以下各个实施例中以检测pin为引脚ADC为例进行说明。

图3中的引脚ADC通过上拉电阻R1连接电压源，例如电压源的电压为1.8V或3.3V，本实施例中以1.8V为例进行介绍。

下拉切换电路包括：第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4；

第一开关管Q1的第一端通过第三电阻R3连接第二控制器201的检测引脚，即引脚ADC，第一开关管Q1的第二端接地，第一开关管Q1的控制端通过第四电阻R4连接第二控制器201的检测引脚。

第二开关管Q2的第一端通过第四电阻R4连接第二控制器201的检测引脚，第二开关管Q2的第二端接地，第二开关管Q2的控制端用于连接主机100的电源接口VBUS。

其中，上拉电路包括：第一电阻R1；

第一电阻R1的第一端连接第一控制器101的检测引脚，第一电阻R1的第二端连接电压源，例如1.8V。

应该理解，键盘200的检测pin连接主机100的检测pin，即当键盘200接入时，键盘200连接主机的引脚ADC。主机100通过检测引脚ADC的电压变化来判断键盘200是否接入。键盘200侧的检测pin同时又连接数据pin，数据pin包括接收数据接口RX和发送数据接口TX。

键盘200的检测pin通过两个开关管实现不同下拉电阻的切换，例如开关管可以为金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)。另外，也可以为其他类型的半导体开关管，在此不做具体限定。

一般情况下，ADC为高电平状态或者周期性拉高上电的低功耗状态。

在键盘200和主机100未连接时，主机100不会为电源VBUS上电；

键盘200侧的检测pin通过第一MOS管Q1的漏极D连接下拉电阻R3；例如R3的阻值为5kΩ；Q1的栅极G通过下拉电阻R4连接到主机100的检测pin，例如R4的阻值为100kΩ。

在键盘200连接主机100时，键盘200的检测pin被拉高到1.8V，由于Q1的栅极通过R4和R1连接1.8V，因此Q1自动导通，Q1将R3拉低到地，主机100的引脚ADC的电压变小，因为，R1和R3对1.8V进行分压，即此时引脚ADC分压为[R3/(R1+R3)]*1.8V＝＝1.38V，此处的电压变化不能低于Q1的栅极导通电压Vgs，主机100的引脚ADC检测到电压变化，并且电压变压数值在预设范围[V1，V2]，比如[1.33V，1.43V]，说明键盘200接入，因此主机100可以通过引脚ADC的电压变化来确认键盘200的连接状态。

一旦主机100判断键盘200已经接入，则主机100不再需要继续判断，进入准备通信的模式，退出判断模式。例如第一控制器101控制数据pin上拉电压源常打开，关闭引脚的电压采样检测功能，即引脚ADC不再判断键盘200是否接入。

主机100控制VBUS上电，当VBUS上电后，主机100准备与键盘200进行数据通信之前，因为第二开关管Q2的栅极由VBUS供电，第二开关管Q2会自动打开，当Q2导通时，会导致Q1的栅极被拉低至地，因此Q1将关断，此时下拉电阻为R4，即100kΩ，由R4和R1分压1.8V。因此，Q1和Q2的状态切换会导致下拉电阻的切换，两个下拉电阻R3和R4的阻值不同，实现键盘200下拉电阻由小变大的切换，主机100的数据pin可以恢复到接近1.8V，即图示电阻比例为[R4/(R1+R4)]*1.8V＝1.77V。

应该理解，以上各个电阻的阻值以及电压值均是举例说明，不做具体限定作用，本领域技术人员可以根据实际情况来选择其他数值。

本申请实施例提供的终端设备，主机100不仅可以检测键盘200是否接入，还可以检测接入的键盘200是否合法。其中，第一步判断ADC引脚的电压是否落入预设范围来判断键盘200是否接入；当检测键盘200接入时，主机100需要进行数据通信，即与键盘200的串行通信接口接收数据接口RX和发送数据接口TX进行握手通信。如果键盘200的初次应答信息不是主机100预先约定信息，则说明键盘200为非法键盘，从而实现防伪检测。主机100判断握手成功后，为了保证键盘200键盘拔出时也可以被检测到，可以通过引脚ADC上发出周期性呼叫信号，收到键盘200的应答信号，则说明键盘200在位，预设时间内未收到键盘200的应答信号，则判断键盘200拔出。

如果主机100通过以上的应答信号判断键盘200已经拔出，则会将VBUS断电，同时引脚ADC恢复连接上拉电压源，即1.8V，恢复引脚ADC的电压采样检测功能，主机100能够通过引脚ADC来检测键盘200是否插入。

由于键盘200接入后，下拉电阻变为数值较大的电阻，因此，在正常数据通信时，高电平不受下拉电阻的影响，从而真正实现键盘检测的同时，不影响键盘与主机之间的正常通信功能。

图3所示的实施例中，第一控制器101的引脚ADC由第一电阻R1上拉到1.8V电压，由于R1一直连接1.8V，因此，R1一直存在功耗，为了降低功耗，下面介绍一种低功耗的实现方式。

参见图4，该图为本申请实施例提供的又一种终端设备的示意图。

图4与图3的区别是，上拉电路还包括：第五开关管Q5；第一电阻R1的第二端通过所述第五开关管Q5连接电压源，第五开关管Q5的控制端连接第一控制器的IO接口；第一控制器，用于通过IO接口控制第五开关管Q5导通，例如通用输入输出IO口(GPIO，General-purpose Input Output)，使检测引脚检测键盘是否接入。图4中的上拉电阻R1通过第五开关管Q5连接1.8V，而不是R1直接连接1.8V。其中，第五开关管Q5的栅极通过第七电阻R7连接电压源1.8V。主机100的第一控制器101的GPIO连接第五开关管Q5的栅极。

主机100的引脚ADC通过第五开关管Q5上拉到1.8V，例如第五开关管Q5为PMOS管。

第一控制器101控制引脚ADC和Q5周期性打开，即主机100的引脚ADC在没有连接键盘200时，周期性地通过R1拉高到1.8V，即被拉高上电。其中，周期可以根据需要来设置，例如可以设置为1s。由于Q5不是一直导通，因此，R1不是一直连接1.8V，因此可以降低R1的功耗，实现整个终端设备的低功耗。由于主机100的pogo pin不是一直有电，因此，可以降低主机100的pogo pin被腐蚀的风险。

本实施例提供的终端设备，在键盘未接入时，主机对外不输出电，同时检测pin实现周期性拉高，以便于进行键盘接入的检测。另外，通过键盘接入时判断电压是否落入预设范围，当落入预设范围时，才进行握手通信，如果预设时间没有应答，则判定为非法键盘。

下面在图4的基础上介绍另一种低功耗的实现方案。

参见图5，该图为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图。

由于电压源的电压可能为3.3V，3.3V可能会损坏第一控制器101的GPIO，因此，上拉电路还包括：第六开关管Q6；第六开关管Q6的第一端连接第五开关管Q5的控制端，第六开关管Q6的第二端接地，第六开关管Q6的控制端连接第一控制器的IO接口。主机100的引脚ADC由R1和Q5上拉1.8V，第一控制器101的GPIO通过控制第六开关管Q6的通断来控制Q5和引脚ADC周期性地打开，利用第六开关管Q6可以实现GPIO与电压源的隔离。即可以实现主机100的引脚ADC在没有连接键盘时可以周期性的拉高上电。其中，周期可以根据实际需要来设置，例如设置为1s。

由于Q5不是一直导通，即R1不是一直连接1.8V，因此，可以降低R1的功耗，实现整个终端设备的低功耗。由于主机100的pogo pin不是一直有电，因此，可以降低主机100的pogo pin被腐蚀的风险。

下面介绍本申请实施例提供的终端设备实现低功耗的另一种实现方式。

参见图6，该图为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图。

本实施例提供的终端设备，上拉电路包括：第一电阻R1和低压差线性稳压器(LDO，Low Dropout Regulator)；第一电阻R1的第一端连接第一控制器101的检测引脚，第一电阻R1的第二端连接低压差线性稳压器LDO；低压差线性稳压器LDO的第二端连接第一控制器101的IO接口，第一控制器101用于通过IO接口向低压差线性稳压器LDO发送使能信号。由于利用LDO，可以节省开关管，与图5相比可以节省两个开关管。第一控制器101的GPIO可以通过使能信号EN控制LDO周期性打开，同时第一控制器101也可以控制引脚ADC周期性打开，即可以实现主机100的引脚ADC在没有连接键盘200时可以周期性的拉高上电，R1不是一直接通电压源，进而可以节省功耗。其中，周期可以根据实际需要来设置，例如设置为1s。

由于Q5不是一直导通，因此，R1不是一直连接1.8V，因此可以降低R1的功耗，实现整个终端设备的低功耗。由于主机100的pogo pin不是一直有电，因此，可以降低主机100的pogo pin被腐蚀的风险。

本实施例提供的终端设备除了LDO与以上实施例有所区别以外，其他的工作原理均相同，例如主机100对键盘200的接入检测、拔出检测，以及通信等，在此不再赘述。

以上实施例提供的终端设备，均是将上拉电阻连接外部的电压源，为了节省功耗，可以不设置外部的电压源，利用第一控制器自身的引脚来输出高电平实现上拉，下面结合附图进行详细的介绍。

参见图7，该图为本申请实施例提供的再一种终端设备的示意图。

本实施例提供的终端设备，上拉电阻电路包括：第一电阻R1；第一电阻R1的第一端连接第一控制器101的检测引脚，即引脚ADC，其中，第一电阻R1的第二端连接第一控制器101的IO接口。例如，其中上拉电压源使用第一控制器101的GPIO来实现，即配置GPIO输出高电平来实现上拉。上拉电阻R1的第一端连接第一控制器101的引脚ADC，上拉电阻R1的第二端连接第一控制器101的引脚GPIO。

为了降低功耗，GPIO周期性在高电平与高阻态之间切换，与此同时，引脚ADC需要与GPIO相配合，第一控制器101控制引脚ADC检测周期性地打开。

主机100在没有连接键盘200时，通过GPIO周期性地拉高上电，周期可以根据需要来设置，例如设置为1s，由于GPIO不是一直输出高电平，同时引脚ADC也不是一直通过R1被拉高，因此可以实现低功耗。另外，由于引脚ADC为主机100的一个pogo pin，而且pogo pin不是一直有电，因此，可以降低主机100的pogo pin被腐蚀的风险。

以上实施例介绍的终端设备，是由主机100的第一控制器101来控制下拉电阻的切换，从而改变引脚ADC的电压，下面介绍由键盘200的第二控制器201来控制下拉电阻切换的实现方式。

参见图8，该图为本申请实施例提供的又一种终端设备的示意图。

主机100的数据引脚，即数据pin，该数据pin同时作为检测pin，具备检测的功能，例如模数转换ADC功能，能够检测外部输入电压的大小。其中，主机100的检测pin为主机100的一个IO口，该IO口具备中断检测、模数转换ADC和串口数据传输功能，即以上多个功能可以集成到主机100的一个IO，也可以分担到主机100的多个IO，本申请实施例不做具体限定，以下实施例中以一个IO具备以上多种功能为例进行介绍。为了方便介绍，以下各个实施例中以检测pin为引脚ADC为例进行说明。

本实施例提供的终端设备，键盘200侧的下拉切换电路包括：第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三电阻R3和第四电阻R4；第一开关管Q1的第一端通过第三电阻R3连接第二控制器201的检测引脚，第一开关管Q1的第二端接地，第一开关管Q1的控制端通过第四电阻R4连接第二控制器201的检测引脚；第二开关管Q2的第一端通过第四电阻R4连接第二控制器201的检测引脚，第二开关管Q2的第二端接地，第二开关管Q2的控制端连接第二控制器201的IO接口。

键盘200的检测pin通过两个开关管实现检测pin不同下拉电阻的切换，例如两个开关管可以均为MOS管，也可以为其他类型的半导体开关管，在此不做具体限定，两个MOS管分别为图8中第一开关管Q1和第二开关管Q2。

当键盘200接入时，主机100的引脚ADC与键盘200的检测pin，即数据线接通，由于主机100的引脚ADC通过R1连接1.8V，因此，键盘200侧的数据线也通过R1连接1.8V，此时Q1的栅极通过串联的R1和R1连接1.8V，因此Q1自动导通，当Q1导通时，R3被下拉到地，从而主机100检测引脚ADC的电压发生变化，判断键盘200接入。

当主机100判断键盘200接入后，会给VBUS上电，VBUS上电后，键盘200侧才有电源，可以工作。在主机100与键盘200准备数据通信之前，键盘200的第二控制器201的GPIO输出高电平至Q2的栅极，Q2导通，Q2导通会拉低Q1的栅极电压，因此Q1将关断，此时下拉电阻切换为R4，从而实现键盘的下拉电阻由小变大的切换，ADC引脚恢复到接近1.8V，即图示电阻比例为[R4/(R1+R4)]*1.8V＝1.77V。

由此可见，本实施例中由第二控制器201来控制下拉电阻的切换，从而使引脚ADC的电压发生变化，使第一控制器101检测到键盘200的接入。

应该理解，以上各个电阻的阻值以及电压值均是举例说明，不做具体限定作用，本领域技术人员可以根据实际情况来选择其他数值。

本申请实施例提供的终端设备，主机100不仅可以检测键盘200是否接入，还可以检测接入的键盘200是否合法。其中，主机100的第一控制器101包括串行通信接口，分别为接收数据接口RX和发送数据接口TX；键盘200包括接收数据接口RX和发送数据接口TX。其中，第一步判断引脚ADC的电压是否落入预设范围为检测键盘200是否接入；当检测键盘200接入时，主机100需要进行数据通信，即与键盘200的串行通信接口接收数据接口RX和发送数据接口TX进行握手通信。如果键盘200的初次应答信息不是主机100预先约定信息，则说明键盘200为非法键盘，从而实现防伪检测。主机100判断握手成功后，为了保证键盘200键盘拔出时也可以被检测到，可以通过引脚ADC上发出周期性呼叫信号，收到键盘200的应答信号，则说明键盘200在位，预设时间内未收到键盘200的应答信号，则判断键盘200拔出。

本实施例图8提供的终端设备，键盘200包括两个开关管来切换下拉电阻，下面介绍键盘200包括一个开关管来切换下拉电阻的实现方式。

参见图9，该图为本申请实施例提供的另一种终端设备的示意图。

图9与图8的区别是，图8中键盘200包括两个MOS管，图9中是键盘200包括一个MOS管，即第一开关管Q1。即下拉切换电路包括：第一开关管Q1、第三电阻R3和第四电阻R4；

第一开关管Q1的第一端通过第三电阻R3连接第二控制器201的检测引脚，第一开关管Q1的第二端接地，第一开关管Q1的控制端通过第四电阻R4连接第二控制器201的检测引脚；第一开关管Q1的控制端还连接第二控制器201的IO接口。

主机100的数据引脚，即数据pin，该数据pin同时作为检测pin，具备检测的功能，例如模数转换ADC功能，能够检测外部输入电压的大小。其中，主机100的检测pin为主机100的一个IO口，该IO口具备中断检测、模数转换ADC和串口数据传输功能，即以上多个功能可以集成到主机100的一个IO，也可以分担到主机100的多个IO，本申请实施例不做具体限定，以下实施例中以一个IO具备以上多种功能为例进行介绍。为了方便介绍，以下各个实施例中以检测pin为引脚ADC为例进行说明。

键盘200的检测pin通过两个开关管实现检测pin不同下拉电阻的切换，例如两个开关管可以均为MOS管，也可以为其他类型的半导体开关管，在此不做具体限定，两个MOS管分别为图8中第一开关管Q1和第二开关管Q2。

当键盘200接入时，主机100的引脚ADC与键盘200的检测pin，即数据线接通，由于主机100的引脚ADC通过R1连接1.8V，因此，键盘200侧的数据线也通过R1连接1.8V，此时Q1的栅极通过串联的R1和R1连接1.8V，因此Q1自动导通，当Q1导通时，R3被下拉到地，从而主机100检测引脚ADC的电压发生变化，判断键盘200接入。

键盘200的第二控制器201可以通过控制GPIO口的电平来控制Q1的关断，当第二控制器201的GPIO口输出低电平时，Q1关断，此时下拉电阻R4接入分压电路，即R1和R4对1.8V进行分压。由于R3和R4的电阻阻值不同，差距较大，因此，不同的下拉电阻接入分压电路，将导致分压的电压值大小不同，因此，第一控制器101可以通过检测引脚ADC的电压值来判断键盘200是否接入。

方法实施例

基于以上实施例提供的一种终端设备，本申请实施例还提供一种检测键盘接入的方法，下面结合附图进行详细介绍。

参加图10，该图为本申请实施例提供的一种检测键盘接入的方法的流程图。

本实施例提供的检测键盘接入的方法，应用于以上实施例介绍的终端设备，具体应用于主机的第一控制器，即由第一控制器来检测键盘是否接入；其中主机包括上拉电路和第一控制器，键盘包括第二控制器和下拉切换电路。第一控制器包括检测引脚；键盘接入主机时，键盘与第一控制器的检测引脚电连接；

S1011：第一控制器检测检测引脚的输入电压，当输入电压在预设范围内时，判断键盘接入；

上拉电路的第一端连接第一控制器的检测引脚，上拉电路的第二端用于连接电压源；下拉切换电路的第一端连接第二控制器的检测引脚；

键盘接入主机时，下拉切换电路的第二端接地，第二控制器的检测引脚与第一控制器的检测引脚电连接。主机与键盘电连接时，第二控制器的检测引脚与第一控制器的检测引脚接通，由于键盘没有电池，即没有电源，键盘接入主机时，主机为键盘提供电源，第一控制器的检测引脚的电平直接影响第二控制器的检测引脚的电平，两者一致。

由于键盘未接入时，第一控制器的检测引脚被拉高到电压源，第一控制器的检测引脚的电压为电压源的电压。当键盘接入时，由于下拉切换电路的第一端连接第一控制器的检测引脚，第二端接地，因此，下拉切换电路起作用，将拉低第一控制器的检测引脚的电压，根据预设设计的拉低电压比例，可以检测第一控制器的检测引脚的电压是否在预设范围内，如果在，则说明键盘接入。

S1012：判断键盘接入后，控制检测引脚的电压大于预设电压值，预设电压值大于预设范围的最大值。

为了实现键盘检测又不影响正常通信，在确认键盘接入后，下拉切换电路的第二端与地断开，下拉切换电路的第三端接地，使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，预设电压值大于预设范围的最大值，即确认键盘接入后，通过下拉切换电路动作，拉高第一控制器的检测引脚的电压，不影响正常通信。

本申请提供的检测键盘接入的方法，主机侧包括第一控制器和上拉电路，键盘侧包括第二控制器和下拉切换电路。上拉电路将主机的第一控制器的检测引脚上拉到电压源，当键盘加入时，第一控制器的检测引脚的电压被键盘侧的下拉切换电路拉低，因此，第一控制器的检测引脚的电压变低，第一控制器通过检测第一控制器的检测引脚的电压变化来判断键盘接入。当键盘接入后，为了不影响主机与键盘之间的正常通信，把第一控制器的检测引脚的电压继续拉高，即使第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，即恢复第一控制器的检测引脚的高电平，从而使主机与键盘之间可以正常通信。本申请提供的终端设备，主机既可以检测键盘的接入，又可以在键盘接入后，不影响主机与键盘之间的正常通信。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种终端设备，其特征在于，包括：主机和键盘；

所述主机包括：第一控制器和上拉电路；

所述键盘包括：第二控制器和下拉切换电路；

所述上拉电路的第一端连接所述第一控制器的检测引脚，所述上拉电路的第二端用于连接电压源；

所述下拉切换电路的第一端连接所述第二控制器的检测引脚；所述下拉切换电路包括：第一开关管、第二开关管、第三电阻和第四电阻；所述第一开关管的第一端通过所述第三电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚；所述第二开关管的第一端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第二开关管的第二端接地，所述第二开关管的控制端用于连接所述主机的电源接口；

所述键盘接入所述主机时，所述下拉切换电路的第二端接地，所述第二控制器的检测引脚与所述第一控制器的检测引脚电连接；

所述第一控制器，用于检测所述第一控制器的检测引脚的电压在预设范围内时，判断所述键盘接入；

所述键盘接入后，所述下拉切换电路的第二端与地断开，所述下拉切换电路的第三端接地，使所述第一控制器的检测引脚的电压大于预设电压值，所述预设电压值大于所述预设范围的最大值。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述主机，具体用于在判断所述键盘接入后，控制所述下拉切换电路动作，使所述下拉切换电路的第二端与地断开，所述下拉切换电路的第三端接地。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述键盘，具体用于在所述主机判断所述键盘接入后，控制所述下拉切换电路动作，使所述下拉切换电路的第二端与地断开，所述下拉切换电路的第三端接地。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述下拉切换电路包括：第一开关管、第二开关管、第三电阻和第四电阻；

所述第一开关管的第一端通过所述第三电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚；

所述第二开关管的第一端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第二开关管的第二端接地，所述第二开关管的控制端连接所述第二控制器的IO接口。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述下拉切换电路包括：第一开关管、第三电阻和第四电阻；

所述第一开关管的第一端通过所述第三电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚；所述第一开关管的控制端还连接所述第二控制器的IO接口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，所述上拉电路包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述第一控制器的检测引脚，所述第一电阻的第二端连接所述电压源。

7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述上拉电路还包括：第五开关管；

所述第一电阻的第二端通过所述第五开关管连接所述电压源，所述第五开关管的控制端连接所述第一控制器的IO接口；

所述第一控制器，用于通过所述IO接口控制所述第五开关管导通，使所述检测引脚检测所述键盘是否接入。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述上拉电路还包括：第六开关管；

所述第六开关管的第一端连接所述第五开关管的控制端，所述第六开关管的第二端接地，所述第六开关管的控制端连接所述第一控制器的IO接口。

9.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，所述上拉电路包括：第一电阻和低压差线性稳压器；

所述第一电阻的第一端连接所述第一控制器的检测引脚，所述第一电阻的第二端连接所述低压差线性稳压器；

所述低压差线性稳压器的第二端连接所述第一控制器的IO接口，所述第一控制器用于通过所述IO接口向所述低压差线性稳压器发送使能信号。

10.根据权利要求1-5任一项所述的设备，其特征在于，所述上拉电路包括：第一电阻；

所述第一电阻的第一端连接所述第一控制器的检测引脚，所述第一电阻的第二端连接所述第一控制器的IO接口。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一控制器，还用于向所述第二控制器发送呼叫信号，并接收所述第二控制器反馈的应答信号，在预设时间内未收到所述应答信号时，判断所述键盘拔出，控制所述主机的电源接口断电。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第四电阻的阻值是所述第三电阻的阻值的十倍以上。

13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第一控制器的接收数据接口和发送数据接口均连接所述第一控制器的检测引脚。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述第二控制器的接收数据接口和发送数据接口均连接所述第二控制器的检测引脚。

15.一种检测键盘接入的方法，其特征在于，应用于主机的第一控制器；所述第一控制器包括检测引脚；键盘包括：第二控制器和下拉切换电路；所述键盘接入所述主机时，所述下拉切换电路的第二端接地，所述第二控制器的检测引脚与所述第一控制器的检测引脚电连接；所述下拉切换电路包括：第一开关管、第二开关管、第三电阻和第四电阻；所述第一开关管的第一端通过所述第三电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第一开关管的第二端接地，所述第一开关管的控制端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚；所述第二开关管的第一端通过所述第四电阻连接所述第二控制器的检测引脚，所述第二开关管的第二端接地，所述第二开关管的控制端用于连接所述主机的电源接口；所述方法包括：

所述第一控制器检测所述检测引脚的输入电压，当所述输入电压在预设范围内时，判断所述键盘接入；

判断所述键盘接入后，控制所述检测引脚的电压大于预设电压值，所述预设电压值大于所述预设范围的最大值。