CN116303186A - 一种适用于两个设备的切换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种适用于两个设备的切换装置，包括：电源接口，切换键，分别与电源接口、切换键电连接的控制器，用于连接设备一的第一上行端口，用于连接设备二第二上行端口，与第一上行端口电连接的第一开关和第三开关，与第二上行端口电连接的第二开关和第四开关，分别与电源接口、第三开关和第四开关电连接的协议芯片，以及与控制器电连接的切换模块和扩展模块。进而，根据切换键，用户可将本发明切换装置切换设备实现。且通过控制器分别控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关导通，配合切换键，可实现给对应的设备进行充电，以及让对应的设备经切换模块与扩展模块进行数据的传输，以实现充电切换和数据切换。
Description
【技术领域】
本发明涉及电脑周边电子产品的技术领域，尤其是涉及一种适用于两个设备的切换装置。
【背景技术】
众所周知，多计算机切换器是计算机管理设备，通过它可实现用一套键盘、鼠标、显示器来控制多台计算机。但目前，现有的多计算机切换器，仅适用于多台电脑，且在配合笔记本、手机等使用时，不能对笔记本和手机进行充电，仅适用于键盘、鼠标、屏幕灯设备的切换，功能单一，不能满足用户的需求。
因此，现有技术有待改进和发展。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种适用于两个设备的切换装置，用于解决现有笔记本电脑或手机需要扩展大屏幕、鼠标等设备需要配合扩展坞并通过拔插方式实现切换导致操作繁琐且容易损坏拔插插座的问题。
本发明的技术方案如下：一种适用于两个设备的切换装置，包括：电源接口，切换键，分别与电源接口、切换键电连接的控制器，用于连接设备一的第一上行端口，用于连接设备二第二上行端口，与第一上行端口电连接的第一开关和第三开关，与第二上行端口电连接的第二开关和第四开关，分别与电源接口、第三开关和第四开关电连接的协议芯片，以及与控制器电连接的切换模块和扩展模块；
所述第一上行端口、第二上行端口、第一开关、第二开关均与控制器电连接，所述控制器用于检测第一上行端口是否接入设备一以及检测第二上行端口是否接入设备二，所述电源接口用于接入第一电源并将第一电源分别传输至控制器、第一开关、第二开关；
所述控制器检测切换键的按键信号以及检测到第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时给第一开关输出第一开关信号或给第二开关输出第二开关信号，所述控制器检测切换键的按键信号以及检测到第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给第三开关输出第三开关信号或给第四开关输出第四开关信号，所述控制器还根据切换键反馈的按键信号给切换模块输出切换信号，所述切换模块根据切换信号让扩展模块配合第二上行端口或第一上行端口使用；
所述第一开关根据第一开关信号导通用于将电源接口输入的第一电源经第一上行端口供设备一充电，所述第二开关根据第二开关信号导通用于将电源接口输入的第一电源经第二上行端口供设备二充电；所述第三开关根据第三开关信号导通使得协议芯片与第一上行端口接入的设备一进行通讯，所述第四开关根据第四开关信号导通使得协议芯片与第二上行端口接入的设备二进行通讯。
进一步的，所述切换模块包括分别与控制器、第一上行端口和第二上行端口电连接的视频切换器，所述扩展模块包括与视频切换器电连接的第一视频接口；
所述控制器检测切换键的按键信号以及在第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给视频切换器输出切换信号，所述视频切换器根据切换信号切换第一上行端口或第二上行端口与第一视频接口导通。
进一步的，所述扩展模块还包括：用于接入视频信号的接线端子，与视频切换器电连接的第一视频转换器，分别与视频切换器、接线端子电连接的画面处理芯片，与画面处理芯片电连接的第二视频转换器，与第二视频转换器电连接的第二视频接口。
进一步的，所述扩展模块还包括与画面处理芯片电连接的红外接收器，所述切换装置还包括遥控器，所述遥控器上设置有配合红外接收器使用的红外发射器。
进一步的，所述切换模块包括分别与控制器、第一上行端口和第二上行端口电连接的USB切换器，所述扩展模块包括与USB切换器电连接的集线器，与集线器电连接的若干第一USB接口；
所述控制器检测切换键的按键信号以及在第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给USB切换器输出切换信号，所述USB切换器根据切换信号切换第一上行端口或第二上行端口与集线器导通。
进一步的，所述第一上行端口用于连接手机或平板电脑，所述第二上行端口用于连接笔记本电脑；
所述USB切换器包括USB2.0信号切换器和USB3.0信号切换器，所述USB2.0信号切换器分别与第二上行端口和集线器电连接，所述USB3.0信号切换器与集线器电连接；所述切换装置还包括信号切换开关，所述视频切换器和USB与第二上行端口之间通过信号切换开关电连接，所述USB3.0信号切换器通过信号切换开关连接第二上行端口。
进一步的，所述切换装置还包括第一电源电路，所述电源接口通过第一电源电路与控制器电连接，所述第一电源电路还用于给信号切换开关、视频切换器、第一视频接口、第一视频转换器、画面处理芯片、第二视频转换器、第二视频接口、集线器、USB2.0信号切换器、USB3.0信号切换器、信号切换开关供电。
进一步的，所述第一开关为第一P型开关管，所述第三开关为第二P型开关管；所述第一P型开关管和第二P型开关管的源极均与电源接口电连接，所述第一P型开关管的栅极和第二P型开关管的栅极均与控制器电连接，所述第一P型开关管的漏极连接第一上行端口，所述第二P型开关管的漏极连接第二上行端口。
进一步的，所述切换装置还包括第一检测电路和第二检测电路，所述控制器通过第一检测电路用于检测第一接口是否接入设备一，所述控制器通过第二检测电路用于检测第二上行端口是否接入设备二。
进一步的，所述控制器包括第一检测管脚，所述第一检测电路包括第一电阻、第二电阻和第一开关管，所述第一上行端口的电源端依次经第一电阻、第二电阻接地，所述第一电阻的输出端连接第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极分别连接第一检测管脚和第一电源电路的输出端；
所述控制器包括第二检测管脚，所述第二检测电路包括第三电阻、第四电阻和第二开关管，所述第二上行端口的电源端依次经第三电阻、第四电阻接地，所述第三电阻的输出端连接第二开关管的栅极，所述第二开关管的源极接地，所述第二开关管的漏极分别连接第二检测管脚和第一电源电路的输出端。
本发明的有益效果在于：相较于现有技术，本发明通过控制器控制第一开关、第二开关、第三开关、第四开关导通，实现根据用户切换设备使用，实现给对应的设备进行充电，以及让对应的设备经切换模块与扩展模块进行数据的传输，以实现充电切换和数据切换。
【附图说明】
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明第一上行端口、第二上行端口、切换模块、扩展模块、与画面拼接芯片的原理框图；
图3为本发明第一开关、第二开关、电源接口、控制器电连接的电路图；
图4为本发明第一检测电路的电路图；
图5为本发明第二检测电路的电路图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参照附图1-5，本发明实施例中的一种适用于两个设备的切换装置。
参照附图1，该适用于两个设备的切换装置包括：电源接口2，切换键11，分别与电源接口2、切换键11电连接的控制器1，用于连接设备一的第一上行端口4，用于连接设备二第二上行端口5，与第一上行端口4电连接的第一开关12和第三开关53，与第二上行端口5电连接的第二开关13和第四开关52，分别与电源接口2、第三开关53和第四开关52电连接的协议芯片3，以及与控制器1电连接的切换模块6和扩展模块7。
第一上行端口4、第二上行端口5、第一开关12、第二开关13均与控制器1电连接，控制器1用于检测第一上行端口4是否接入设备一以及检测第二上行端口5是否接入设备二，电源接口2用于接入第一电源并将第一电源分别传输至控制器1、第一开关12、第二开关13。
控制器1检测切换键11的按键信号以及检测到第一上行端口4接入设备一、第二上行端口5接入设备二时给第一开关12输出第一开关信号或给第二开关13输出第二开关信号，控制器1检测切换键11的按键信号以及检测到第一上行端口4接入设备一、第二上行端口5接入设备二时还给第三开关53输出第三开关信号或给第四开关52输出第四开关信号，控制器1还根据切换键11反馈的按键信号给切换模块6输出切换信号，所述切换模块6根据切换信号让扩展模块7配合第二上行端口5或第一上行端口4使用。
第一开关12根据第一开关信号导通用于将电源接口2输入的第一电源经第一上行端口4供设备一充电，第二开关13根据第二开关信号导通用于将电源接口2输入的第一电源经第二上行端口5供设备二充电，解决现有切换器进行时键盘、鼠标和显示屏的切换导致功能单一的问题。由此，可实现在电源接口2接入电源，以及第一上行端口4接入设备一，第二上行端口5接入设备二时，用户可根据需求切换所使用的设备时，结合第一开关12和第二开关13给对应使用的设备充电，以实现充电的切换。还有，第三开关53根据第三开关信号导通使得协议芯片3与第一上行端口4接入的设备一进行通讯，第四开关52根据第四开关信号导通使得协议芯片3与第二上行端口5接入的设备二进行通讯，以让协议芯片3可根据用户切换配合对应的设备使用，实现数据切换。
具体的，当用户通过切换键11使用设备一时，控制器1给第一开关12输出第一开关信号让第一开关12导通，使得给设备一充电，且控制器1同时还给切换模块6输出第一切换信号，实现第一上行端口4与扩展模块7导通。还有，控制器1同时给第三开关53输出第三开关信号，使得第三开关53导通实现协议芯片3与设备一进行通讯，实现设备一经第一上行端口4、切换模块6与扩展模块7进行数据传输。
当用户通过切换键11使用设备二时，控制器1给第二开关13输出第二开关信号让第二开关13导通，使得给设备二充电，且控制器1同时还给切换模块6输出第二切换信号，实现第二上行端口5与扩展模块7导通。还有，控制器1同时给第四开关52输出第四开关信号，使得第四开关52导通实现协议芯片3与设备二进行通讯，实现设备二经第二上行端口5、切换模块6与扩展模块7进行数据传输。
具体的，设备一和设备二可为手机、平板、笔记本电脑等设备。
参照附图2，在一实施例中，为实现视频信号的切换，切换模块6包括分别与控制器1、第一上行端口4和第二上行端口5电连接的视频切换器63，扩展模块7包括与视频切换器63电连接的第一视频接口72。控制器1检测切换键11的按键信号以及在第一上行端口4接入设备一、第二上行端口5接入设备二时还给视频切换器63输出切换信号，视频切换器63根据切换信号切换第一上行端口4或第二上行端口5与第一视频接口72导通。
具体的，第一视频接口72为DP接口。当第一视频接口72为HDMI接口时，视频转换器与第一视频接口72之间还连接有第一视频转换器91，且该第一视频转换器91用于将DP视频信号转换为HDMI信号。当第一视频接口72为VGA接口时，第一视频转换器91用于将DP视频信号转换为VGA信号。
在一实施例中，扩展模块7还包括：用于接入视频信号的接线端子92，与视频切换器63电连接的第一视频转换器91，分别与视频切换器63、接线端子92电连接的画面处理芯片9，与画面处理芯片9电连接的第二视频转换器94，与第二视频转换器94电连接的第二视频接口96。
第一视频转换器91用于将视频切换器63输出的DP视频信号转换成HDMI信号后传输至画面处理芯片9。接线端子92用于接入外部的另一视频信号，例如可以接入计算机的视频信号。画面处理芯片9用于将从第一视频转换器91输入的HDMI信号以及从接线端子92输入的视频信号进行拼接并将拼接后的RGB信号传输至第二视频转换器94，第二视频转换器94用于将画面处理芯片9输出的RGB信号转换为HDMI信号后经第二视频接口96播放于显示器上，以实现将两个设备的画面拼接在同一显示器上，以便于用户演讲、开会等状态使用，提升本发明切换装置的实用性。
在一实施例中，扩展模块7还包括与画面处理芯片9电连接的红外接收器95，切换装置还包括遥控器，遥控器上设置有配合红外接收器95使用的红外发射器93。
通过红外发射器93输出指令，红外发射器93接收指令后给画面处理芯片9出书反馈信号，画面处理芯片9根据反馈信号切换视频拼接模式，其中，视频拼接模式包括上下分屏、左右分屏或其中视频唯一另一视频的中间等，在此不作限定。
在一实施例中，切换模块6包括分别与控制器1、第一上行端口4和第二上行端口5电连接的USB切换器，扩展模块7包括与USB切换器电连接的集线器71，与集线器71电连接的若干第一USB接口72。
控制器1检测切换键11的按键信号以及在第一上行端口4接入设备一、第二上行端口5接入设备二时还给USB切换器输出切换信号，USB切换器根据切换信号切换第一上行端口4或第二上行端口5与集线器71导通，利用第一USB接口72连接鼠标、键盘、U盘、打印机等，可实现鼠标、键盘、U盘、打印机的一键切换。
在一实施例中，第一上行端口4用于连接手机或平板电脑，第二上行端口5用于连接笔记本电脑。USB切换器包括USB2.0信号切换器61和USB3.0信号切换器62，USB2.0信号切换器61分别与第二上行端口5和集线器71电连接，USB3.0信号切换器62与集线器71电连接。切换装置还包括信号切换开关8，视频切换器63和USB与第二上行端口5之间通过信号切换开关8电连接，USB3.0信号切换器62通过信号切换开关8连接第二上行端口5。通过信号切换开关8将电脑信号视频信号和USB3.0信号分开，使得第二上行端口5配合笔记本电脑使用，以实现切换装置配合将手机、平板配合笔记本电脑使用，打破现有切换装置仅能配合多台主机使用的弊端。
具体的，在上述实施例中，控制器1可为多协议快充芯片，具体可采用WP80017型号的芯片，协议芯片3可为FL7102型号的芯片。第三开关53和第四开关52均为USB切换器，具体可采用SV7030DS型号的芯片。信号切换开关8可采用PS8742型号的芯片，视频切换器63可采用PS8331型号的芯片，USB2.0切换器和USB3.0切换器可采用RS2228型号的芯片，在此不对控制器1、协议芯片3、第三开关53、第四开关52、信号切换开关8、视频切换器63、USB2.0切换器和USB3.0切换器的型号进行限定。
参照附图1，在上述实施例中，切换装置还包括第一电源电路21，电源接口2通过第一电源电路21与控制器1电连接。第一电源电路21用于将电源接口2输入的第一电源转换成第二电源后供控制器1和协议芯片3使用，第一电源电路21还将第一电源转换成适用于信号切换开关8、视频切换器63、第一视频接口72、第一视频转换器91、画面处理芯片9、第二视频转换器94、第二视频接口96、集线器71、USB2.0信号切换器61、USB3.0信号切换器62、信号切换开关8的电源并给其供电，实现给切换装置上电使用。
参照附图3，在本实施例中，第一开关12为第一P型开关管Q9，第二开关13为第二P型开关管Q10。第一P型开关管Q9和第二P型开关管Q10的源极均与电源接口2电连接，第一P型开关管Q9的栅极和第二P型开关管Q10的栅极均与控制器1电连接，第一P型开关管Q9的漏极连接第一上行端口4，第二P型开关管Q10的漏极连接第二上行端口5。控制器1检测切换键11的按键信号以及检测到第一上行端口4接入设备一、第二上行端口5接入设备二时控制第一P型开关管Q9或第二P型开关管Q10导通，实现给设备一或设备二充电，实现充电的切换。
在一实施例中，切换装置还包括第一检测电路41和第二检测电路51，控制器1通过第一检测电路41用于检测第一接口是否接入设备一，控制器1通过第二检测电路51用于检测第二上行端口5是否接入设备二。
参照附图4，在一实施例中，控制器1包括第一检测管脚，第一检测电路41包括第一电阻R59、第二电阻R60和第一开关管Q7，第一上行端口4的电源端依次经第一电阻R59、第二电阻R60接地，第一电阻R59的输出端连接第一开关管Q7的栅极，第一开关管Q7的源极接地，第一开关管Q7的漏极分别连接第一检测管脚和第一电源电路21的输出端。
第一电源电路21将电源接口2输入的第一电源转换成第二电源后传输至第一开关管Q7的漏极，第一上行端口4接入设备一并从设备一输入的第三电源经第一电阻R59和第二电阻R60分压后的第一电压传输至第一开关管Q7的栅极，第一开关管Q7的栅极根据第一电压导通拉低第一检测管脚的电平，控制器1根据第一检测管脚的电平变低判定第一上行端口4接入设备一，实现控制器1检测第一上行端口4是否接入设备一。
参照附图5，控制器1包括第二检测管脚，第二检测电路51包括第三电阻R61、第四电阻R65和第二开关管Q8，第二上行端口5的电源端依次经第三电阻R61、第四电阻R65接地，第三电阻R61的输出端连接第二开关管Q8的栅极，第二开关管Q8的源极接地，第二开关管Q8的漏极分别连接第二检测管脚和第一电源电路21的输出端。
第一电源电路21还将电源接口2输入的第一电源转换成的第二电源传输至第二开关管Q8的漏极，第二上行端口5接入设备二并从设备二输入的第四电源经第三电阻R61和第四电阻R65分压后的第二电压传输至第二开关管Q8的栅极，第二开关管Q8的栅极根据第二电压导通拉低第二检测管脚的电平，控制器1根据第二检测管脚的电平变低判定第二上行端口5接入设备一，实现控制器1检测第二上行端口5是否接入设备二。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于两个设备的切换装置，其特征在于，包括：电源接口，切换键，分别与电源接口、切换键电连接的控制器，用于连接设备一的第一上行端口，用于连接设备二第二上行端口，与第一上行端口电连接的第一开关和第三开关，与第二上行端口电连接的第二开关和第四开关，分别与电源接口、第三开关和第四开关电连接的协议芯片，以及与控制器电连接的切换模块和扩展模块；
所述第一上行端口、第二上行端口、第一开关、第二开关均与控制器电连接，所述控制器用于检测第一上行端口是否接入设备一以及检测第二上行端口是否接入设备二，所述电源接口用于接入第一电源并将第一电源分别传输至控制器、第一开关、第二开关；
所述控制器检测切换键的按键信号以及检测到第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时给第一开关输出第一开关信号或给第二开关输出第二开关信号，所述控制器检测切换键的按键信号以及检测到第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给第三开关输出第三开关信号或给第四开关输出第四开关信号，所述控制器还根据切换键反馈的按键信号给切换模块输出切换信号，所述切换模块根据切换信号让扩展模块配合第二上行端口或第一上行端口使用；
所述第一开关根据第一开关信号导通用于将电源接口输入的第一电源经第一上行端口供设备一充电，所述第二开关根据第二开关信号导通用于将电源接口输入的第一电源经第二上行端口供设备二充电；所述第三开关根据第三开关信号导通使得协议芯片与第一上行端口接入的设备一进行通讯，所述第四开关根据第四开关信号导通使得协议芯片与第二上行端口接入的设备二进行通讯。
2.根据权利要求1所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述切换模块包括分别与控制器、第一上行端口和第二上行端口电连接的视频切换器，所述扩展模块包括与视频切换器电连接的第一视频接口；
所述控制器检测切换键的按键信号以及在第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给视频切换器输出切换信号，所述视频切换器根据切换信号切换第一上行端口或第二上行端口与第一视频接口导通。
3.根据权利要求2所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述扩展模块还包括：用于接入视频信号的接线端子，与视频切换器电连接的第一视频转换器，分别与视频切换器、接线端子电连接的画面处理芯片，与画面处理芯片电连接的第二视频转换器，与第二视频转换器电连接的第二视频接口。
4.根据权利要求3所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述扩展模块还包括与画面处理芯片电连接的红外接收器，所述切换装置还包括遥控器，所述遥控器上设置有配合红外接收器使用的红外发射器。
5.根据权利要求4所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述切换模块包括分别与控制器、第一上行端口和第二上行端口电连接的USB切换器，所述扩展模块与USB切换器电连接的集线器，与集线器电连接的若干第一USB接口；
所述控制器检测切换键的按键信号以及在第一上行端口接入设备一、第二上行端口接入设备二时还给USB切换器输出切换信号，所述USB切换器根据切换信号切换第一上行端口或第二上行端口与集线器导通。
6.根据权利要求5所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述第一上行端口用于连接手机或平板电脑，所述第二上行端口用于连接笔记本电脑；
所述USB切换器包括USB2.0信号切换器和USB3.0信号切换器，所述USB2.0信号切换器分别与第二上行端口和集线器电连接，所述USB3.0信号切换器与集线器电连接；所述切换装置还包括信号切换开关，所述视频切换器和USB与第二上行端口之间通过信号切换开关电连接，所述USB3.0信号切换器通过信号切换开关连接第二上行端口。
7.根据权利要求6所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述切换装置还包括第一电源电路，所述电源接口通过第一电源电路与控制器电连接，所述第一电源电路还用于给信号切换开关、视频切换器、第一视频接口、第一视频转换器、画面处理芯片、第二视频转换器、第二视频接口、集线器、USB2.0信号切换器、USB3.0信号切换器、信号切换开关供电。
8.根据权利要求2-7任一项所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述第一开关为第一P型开关管，所述第三开关为第二P型开关管；所述第一P型开关管和第二P型开关管的源极均与电源接口电连接，所述第一P型开关管的栅极和第二P型开关管的栅极均与控制器电连接，所述第一P型开关管的漏极连接第一上行端口，所述第二P型开关管的漏极连接第二上行端口。
9.根据权利要求8所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述切换装置还包括第一检测电路和第二检测电路，所述控制器通过第一检测电路用于检测第一接口是否接入设备一，所述控制器通过第二检测电路用于检测第二上行端口是否接入设备二。
10.根据权利要求9所述的适用于两个设备的切换装置，其特征在于，所述控制器包括第一检测管脚，所述第一检测电路包括第一电阻、第二电阻和第一开关管，所述第一上行端口的电源端依次经第一电阻、第二电阻接地，所述第一电阻的输出端连接第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极接地，所述第一开关管的漏极分别连接第一检测管脚和第一电源电路的输出端；
所述控制器包括第二检测管脚，所述第二检测电路包括第三电阻、第四电阻和第二开关管，所述第二上行端口的电源端依次经第三电阻、第四电阻接地，所述第三电阻的输出端连接第二开关管的栅极，所述第二开关管的源极接地，所述第二开关管的漏极分别连接第二检测管脚和第一电源电路的输出端。
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- 2022-09-08 CN CN202211097804.9A patent/CN116303186A/zh active Pending
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