CN201616872U - 一种接口复用电路及电视机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接口复用电路及电视机，所述接口复用电路包括复用接口单元及n个功能电路单元，其中至少有n-1个功能电路单元分别通过一分离电路单元连接所述复用接口单元，其余功能电路单元直接连接所述复用接口单元。本实用新型通过在接口单元与若干个功能电路单元之间设置分离电路单元，利用分离电路单元实现信号的隔离和耦合，从而实现多个功能电路单元复用同一个接口单元，提高了接口单元的利用率。

Description

一种接口复用电路及电视机

技术领域

本实用新型涉及一种接口复用电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

随着电视显示技术的快速发展，电视机已全面向平板机方向切换，LED背光等液晶电视机的厚度越来越薄，人机交互的应用越来越多。触摸按键因其新颖的外观及更长的使用寿命，目前已逐步应用到电视机中。由于电视机的结构所限，预留给触摸按键板的空间较小，因此，触摸按键板的尺寸通常都不能做到很大。为在较小的按键板上实现触摸按键功能，一般选用引脚数较少的集成电路来实现。对于引脚数较少的集成电路而言，实现基本触摸按键功能本身需要占用较多的I/O接口资源，因此，电路中的I/O接口资源使用比较紧张。若要通过I/O接口资源扩展新的附加功能，以提高电视机的使用性能、满足用户的多样化需求时，就会因受到集成电路接口资源的限制而无法实现，或者需要更换引脚更多、功能更强的集成电路，则会增加电路设计的复杂度和电路成本，不利于电视机生产厂家对电视机功能扩展和降成本的市场竞争目标的实现。

发明内容

本实用新型的目的之一是提供一种接口复用电路，通过在接口单元与若干个功能电路单元之间设置分离电路单元，利用分离电路单元实现信号的隔离和耦合，从而实现多个功能电路单元复用同一个接口单元，提高了接口单元的利用率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种接口复用电路，包括复用接口单元，还包括n个功能电路单元，其中至少n-1个功能电路单元分别通过一分离电路单元连接所述复用接口单元，其余功能电路单元直接连接所述复用接口单元；所述n为大于2的自然数。

根据本实用新型，所述接口复用电路可以包括两个功能电路单元，其中一个功能电路单元直接连接所述复用接口单元，另一个功能电路单元通过一隔直通交分离电路单元连接所述复用接口单元。

具体地，所述两个功能电路单元可以分别为指示灯控制电路单元和声音控制电路单元。其中，所述直接连接所述复用接口单元的功能电路单元为指示灯控制电路单元，其控制信号输入端子连接至所述复用接口单元；所述通过一隔直通交分离电路单元连接所述复用接口单元的功能电路单元为声音控制电路单元，其控制信号输入端子连接至所述隔直通交分离电路单元。

根据本实用新型，所述隔直通交分离电路单元可以采用耦合电容来实现，所述耦合电容的一端连接所述复用接口单元，另一端连接所述声音控制电路单元的控制信号输入端子。

根据本实用新型，所述声音控制电路单元可以采用下述电路结构来实现：包括有蜂鸣器和驱动所述蜂鸣器的第一驱动三极管，所述蜂鸣器与所述第一驱动三极管的发射极和集电极构成的通路相串联形成串联支路，该串联支路连接在蜂鸣器供电电源正、负极之间；所述第一驱动三极管的基极作为所述声音控制电路单元的控制信号输入端子，通过第一限流电阻连接所述耦合电容。

其中，所述第一驱动三极管可以选用NPN型三极管或PNP型三极管来实现。在所述第一驱动三极管为NPN型三极管时，所述NPN型三极管的发射极连接所述蜂鸣器供电电源的负极；在所述第一驱动三极管为PNP型三极管时，所述PNP型三极管的集电极连接所述蜂鸣器供电电源的负极。

在所述声音控制电路单元中，为准确选择电路的静态工作点，在所述蜂鸣器供电电源正、负极之间还连接有第一偏置电阻和第二偏置电阻构成的偏置电阻网络，所述第一偏置电阻一端连接所述蜂鸣器供电电源的正极，另一端一方面通过所述第二偏置电阻连接所述蜂鸣器供电电源的负极，另一方面通过所述第一限流电阻连接所述第一驱动三极管的基极。

根据本实用新型，所述指示灯控制电路单元可以采用下述结构来实现：包括有若干路相互并联的LED指示灯支路，每路LED指示灯支路均包括有串联在一起的LED指示灯及指示灯限流电阻；所述若干路相互并联的LED指示灯支路形成的并联电路与用于驱动LED指示灯的第二驱动三极管的发射极和集电极构成的通路相串联形成串联电路，该串联电路连接在LED指示灯供电电源正、负极之间；所述第二驱动三极管的基极作为所述指示灯控制电路单元的控制信号输入端子，通过第二限流电阻连接所述复用接口单元。

根据本实用新型，所述复用接口单元可以是MCU的I/O接口。

本实用新型的目的之二是提供一种电视机，通过在电视机中设置上述结构的接口复用电路，提高了接口的利用率，节省了电视机的接口资源。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型所述的接口复用电路通过在复用接口单元与若干个功能电路单元之间设置分离电路单元，利用分离电路单元实现信号的隔离和耦合，保证各功能电路单元相互独立、完成各自相应的功能，从而实现多个功能电路单元复用同一个接口单元，提高了接口单元的利用率。利用本实用新型的接口复用电路，通过对局部电路的微小改动即可实现较多的功能，简化了整个系统的电路设计，节省了系统的接口资源，降低了电路系统的整体成本。

附图说明

图1是本实用新型所述接口复用电路一个实施例的结构框图；

图2是本实用新型所述电视机中设置的接口复用电路的一个实施例的原理结构图；

图3是图2实施例中声音控制电路单元的具体电路连接图；

图4是图2实施例中指示灯控制电路单元的具体电路连接图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。

请参见图1所示的本实用新型所述接口复用电路一个实施例的结构框图。

如图1所示，该实施例的接口复用电路包括复用接口单元I、n个功能电路单元及(n-1)个分离电路单元。其中，功能电路1至功能电路n-1共有(n-1)个功能电路单元分别通过一分离电路单元连接所述复用接口单元I，而功能电路单元n则直接连接所述复用接口单元I。

所述复用接口单元I可以输出各种不同的信号，这些信号至少包含有对应于每个功能电路单元所需要的信号。所述分离电路单元用于将所述复用接口单元I输出的信号进行隔离和耦合，将其对应的功能电路单元所需要的信号耦合到该功能电路单元中，而将非该功能电路单元的工作信号进行选择性隔离，从而保证每个相互独立的功能电路单元均能完成各自相应的功能。

该实施例中的功能电路单元n直接连接到所述复用接口单元I上，但并不局限于此，也可以根据其所需要的实际工作信号，选择通过相应的分离电路单元与所述复用接口单元I进行连接。

图2所示为本实用新型所述电视机中设置的接口复用电路的一个实施例的原理结构图。该实施例以电视机中设置的触摸按键板实现接口复用为例。

如图所示，电视机中的触摸按键板包括有微处理器MCU及触摸按键单元。所述MCU具有10个通用I/O口，即I/O 1.0-1.9，所述触摸按键单元占用了I/O1.0-1.6共7个I/O口，而I/O 1.7和I/O 1.8作为按键信号输出接口，用来连接按键输出接口P2。这样一来，MCU就只剩余了一个I/O口，即I/O 1.9。

为了在触摸按键板上实现触摸按键板响应时用指示灯指示、而在有按键按下时发出声音提示的功能，该实施例将所述MCU的I/O 1.9接口作为复用接口单元，将用于实现指示灯指示的指示灯控制电路单元21直接连接在所述I/O1.9接口上，而将实现声音提示的声音控制电路单元22通过耦合电容C1连接到所述I/O 1.9接口上。其中，所述耦合电容C1作为隔直通交的分离电路单元，用于将所述复用接口单元I/O 1.9输出的信号进行选择性的隔离和耦合。

在按键板响应时，复用接口单元I/O 1.9接口一直输出相应的高电平信号或低电平信号，控制所述指示灯控制电路单元21发光指示。在没有按键按下时，由于所述I/O 1.9接口一直输出同一电平信号，所述耦合电容C1能够隔直流，所述声音控制电路单元22不工作。在有按键按下时，所述I/O 1.9接口在原输出电平的基础上叠加一个脉冲信号，该脉冲信号经所述耦合电容C1耦合到所述声音控制电路单元22，控制该电路工作，并发出提示音。

图3和图4分别示出了图2实施例中声音控制电路单元22和指示灯控制电路单元21的具体电路连接图。

如图3所示，所述声音控制电路单元22包括有蜂鸣器LS2和用于驱动所述蜂鸣器LS2的第一驱动三极管V1。所述蜂鸣器LS2两端并联有稳压二极管D2后，再与所述第一驱动三极管V1的发射极e和集电极c构成的通路相串联，形成串联支路，该串联支路连接在蜂鸣器供电电源正极3.3V和负极GND之间。所述第一驱动三极管V1的基极b作为该声音控制电路单元22的控制信号输入端子，通过第一限流电阻R13连接所述耦合电容C1。所述V1为NPN型三极管，其发射极e连接GND。

由于所述声音控制电路单元22所需的脉冲控制信号是叠加在用于控制所述指示灯控制电路单元21的控制信号上从所述复用接口单元I/O 1.9接口输出，为防止因脉冲信号波形失真而导致声音控制电路单元22工作异常，需要准确选择所述第一驱动三极管V1的静态工作点。因此，该实施例的声音控制电路单元22中，在所述蜂鸣器供电电源正极3.3V和负极GND之间还连接有第一偏置电阻R11和第二偏置电阻R12构成的偏置电阻网络。其中，所述第一偏置电阻R11一端连接所述蜂鸣器供电电源的正极3.3V，另一端一方面通过所述第二偏置电阻R12连接所述蜂鸣器供电电源的负极GND，另一方面通过所述第一限流电阻R13连接所述第一驱动三极管V1的基极b；而所述第二偏置电阻R12的两端还并联有二极管D1，实现消负偏置的功能。

如图4所示，所述指示灯控制电路单元21包括有7路相互并联的LED指示灯支路，每路LED指示灯支路均包括有串联在一起的LED指示灯及指示灯限流电阻.所述7路相互并联的LED指示灯支路形成的并联电路与用于驱动LED指示灯的第二驱动三极管V2的发射极e和集电极c构成的通路相串联形成串联电路，该串联电路连接在LED指示灯供电电源正3.3V和负极GND之间。所述第二驱动三极管V2的基极b作为所述指示灯控制电路单元21的控制信号输入端子，通过第二限流电阻R15连接所述复用接口单元。所述第二驱动三极管V2也为NPN型三极管，其发射极e连接GND。

结合图2、图3及图4，该实施例的具体工作过程如下：

在触摸按键板处于响应状态时，所述复用接口单元I/O 1.9接口一直输出高电平信号。该高电平信号一方面控制所述第二驱动三极管V2导通，所述指示灯控制电路单元21正常工作，其中的7个LED灯LED1-7均点亮，进行指示灯指示；另一方面，该高电平信号为直流电，被所述耦合电容C1隔离，所述第一驱动三极管V1处于断开状态，所述声音控制电路单元22不工作。

在有按键按下时，所述复用接口单元I/O 1.9接口在输出的高电平信号基础上叠加一个方波脉冲信号，该脉冲信号经所述耦合电容C1耦合到所述声音控制电路单元22中，控制所述第一驱动三极管V1导通，并将信号放大以驱动所述蜂鸣器LS2发出提示音。此时，所述指示灯控制电路单元21仍正常工作，各个LED灯的亮度会因脉冲信号的影响存在微小的亮度变化。该亮度变化不仅不会影响指示灯指示的功能，还能起到一定的提醒，表明有按键按下。

根据实际电路参数，合理选择所述第一偏置电阻R11和所述第二偏置电阻R12的阻值，可以为所述第一驱动三极管V1设定准确的静态工作点。而通过调节所述限流电阻R13的阻值，可以调节所述蜂鸣器LS2发出的声音的大小。

在图3所示的声音控制电路单元22中，所述蜂鸣器LS2并联稳压二极管D2后再与所述第一驱动三极管V1连接，但并不局限于此，也可以去掉所述稳压二极管D2，而采用所述蜂鸣器LS2直接与所述第一驱动三极管V1连接的电路连接方式。所述第一驱动三极管V1为NPN型三极管，但也并不局限于此，也可以采用PNP型三极管，对应改变其引脚连接位置及所述复用接口单元I/O 1.9接口输出的脉冲信号即可。图4中所示的指示灯控制电路单元21中的第二驱动三极管V2也不局限于NPN型三极管，也可以选用PNP型三极管来实现，只要相应的改变电路连接方式及所述复用接口单元I/O 1.9接口输出的电平信号即可。

上述两个实施例充分说明，通过在一个复用接口单元与多个功能电路单元之间设置分离电路单元，利用分离电路单元对信号进行相应的隔离和耦合，可以通过一个复用接口单元驱动多个功能电路单元，一方面便于实现系统功能的扩展，另一方面可以节省系统接口资源，从而提高系统性能、降低系统成本。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述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；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种接口复用电路，包括复用接口单元，其特征在于，所述接口复用电路还包括n个功能电路单元，其中至少n-1个功能电路单元分别通过一分离电路单元连接所述复用接口单元，其余功能电路单元直接连接所述复用接口单元；所述n为大于2的自然数。

2.根据权利要求1所述的接口复用电路，其特征在于，所述接口复用电路包括两个功能电路单元，其中一个功能电路单元直接连接所述复用接口单元，另一个功能电路单元通过一隔直通交分离电路单元连接所述复用接口单元。

3.根据权利要求2所述的接口复用电路，其特征在于，所述直接连接所述复用接口单元的功能电路单元为指示灯控制电路单元，其控制信号输入端子连接至所述复用接口单元；所述通过一隔直通交分离电路单元连接所述复用接口单元的功能电路单元为声音控制电路单元，其控制信号输入端子连接至所述隔直通交分离电路单元。

4.根据权利要求3所述的接口复用电路，其特征在于，所述隔直通交分离电路单元包括一耦合电容，所述耦合电容的一端连接所述复用接口单元，另一端连接所述声音控制电路单元的控制信号输入端子。

5.根据权利要求4所述的接口复用电路，其特征在于，所述声音控制电路单元包括有蜂鸣器和驱动所述蜂鸣器的第一驱动三极管，所述蜂鸣器与所述第一驱动三极管的发射极和集电极构成的通路相串联形成串联支路，该串联支路连接在蜂鸣器供电电源正、负极之间；所述第一驱动三极管的基极作为所述声音控制电路单元的控制信号输入端子，通过第一限流电阻连接所述耦合电容。

6.根据权利要求5所述的接口复用电路，其特征在于，在所述蜂鸣器供电电源正、负极之间还连接有第一偏置电阻和第二偏置电阻构成的偏置电阻网络，所述第一偏置电阻一端连接所述蜂鸣器供电电源的正极，另一端一方面通过所述第二偏置电阻连接所述蜂鸣器供电电源的负极，另一方面通过所述第一限流电阻连接所述第一驱动三极管的基极。

7.根据权利要求5或6所述的接口复用电路，其特征在于，所述第一驱动三极管为NPN型三极管或PNP型三极管；在所述第一驱动三极管为NPN型三极管时，所述NPN型三极管的发射极连接所述蜂鸣器供电电源的负极；在所述第一驱动三极管为PNP型三极管时，所述PNP型三极管的集电极连接所述蜂鸣器供电电源的负极。

8.根据权利要求3所述的接口复用电路，其特征在于，所述指示灯控制电路单元包括有若干路相互并联的LED指示灯支路，每路LED指示灯支路均包括有串联在一起的LED指示灯及指示灯限流电阻；所述若干路相互并联的LED指示灯支路形成的并联电路与用于驱动LED指示灯的第二驱动三极管的发射极和集电极构成的通路相串联形成串联电路，该串联电路连接在LED指示灯供电电源正、负极之间；所述第二驱动三极管的基极作为所述指示灯控制电路单元的控制信号输入端子，通过第二限流电阻连接所述复用接口单元。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的接口复用电路，其特征在于，所述复用接口单元为MCU的I/O接口。

10.一种电视机，其特征在于，所述电视机中设置有上述权利要求1至9中任一项权利要求所述的接口复用电路。

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