CN204349964U - 一种基于音频线传输指令的自适应接口电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，包括数模切换电路(10)、模数切换电路(20)和工作电源VCC；所述数模切换电路(10)的输入端连接在串行通信接口的接收端RX，输出端与音频接口连接，将串行通信接口转换为音频接口；所述模数切换电路(20)的输入端与音频接口连接，输出端连接在串行通信接口的发送端TX，将音频接口转换为串行通信接口；工作电源VCC分别与所述数模切换电路(10)和模数切换电路(20)连接并为其提供电源。本实用新型可在适于串口传输的指令数字信号与适于音频线传输的模拟信号之间自动切换。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据有线传输系统领域，尤其是一种基于音频线传输指令数据的自适应接口转换电路。
背景技术
音频线在消费电子领域有着广泛的应用，其主要是为了传输音频模拟信号，3.5mm音频插孔也成为了MP3、TV、平板电脑等终端电子产品标配接口之一。音频接口，作为大多终端电子产品的除USB接口之外的主流对外数据通讯物理接口，当USB接口无法完成与下位机数据交互时，我们就只能从音频接口入手，借助音频线和音频接口来完成数字指令控制或简单数据传输。
但是，音频接口传输的数据为模拟信号，当需要使用音频线传输指令数字信号时，还需要一个串口与音频接口的转换电路，才可以实现在音频线上传输指令数据。
现有市场上的音频线插头有两种标准：国标和美标，而两种标准的不同在于MIC和GND的位置刚好相反，因此在使用音频线因其使用标准不兼容而造成可能接收不到MIC输入的数据。
实用新型内容
本实用新型提供一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其可让指令等数字信号能在音频线上传输。本实用新型采用如下技术方案：
一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，包括数模切换电路、模数切换电路和工作电源VCC；
所述数模切换电路的输入端连接在串行通信接口的接收端RX，输出端与音频接口连接，将串行通信接口转换为音频接口；所述模数切换电路的输入端与音频接口连接，输出端连接在串行通信接口的发送端TX，将音频接口转换为串行通信接口；工作电源VCC分别与所述数模切换电路和模数切换电路连 接并为其提供电源。
更优地，所述模数切换电路包括功率放大电路、选择导通电路、以及限流电阻R45；所述功率放大电路的输入端与音频接口的第一管脚和第四管脚连接，输出端与所述选择导通电路连接；所述选择导通电路的输出端通过限流电阻R45与串行通信接口的发送端TX连接。
更优地，所述选择导通电路包括电阻R26、开关二极管D5和开关二极管D7；电阻R26的一端与所述功率放大电路的一个输出端连接，还与开关二极管D5的阳极连接；电阻R26的另一端与所述功率放大电路的另一个输出端连接，还与开关二极管D7的阳极连接；开关二极管D5和开关二极管D7的阴极连接，并与限流电阻R45的一端连接。
更优地，所述功率放大电路为互补推挽电路。
更优地，所述互补推挽电路包括场效应管Q3、场效应管Q8、场效应管Q5、场效应管Q9、偏置电阻R32、偏置电阻R33、电阻R34、电阻R35、滤波电容C27、滤波电容C29、滤波电容C28；场效应管Q3的源极和场效应管Q8的漏极连接，并与音频接口的第一管脚连接；场效应管Q5的源极和场效应管Q9的漏极连接，并与音频接口的第四管脚连接；偏置电阻R32与偏置电阻R33串联，偏置电阻R32的另一端与工作电源VCC连接，偏置电阻R33的另一端接地；偏置电阻R32与偏置电阻R33的串联点，与场效应管Q3的栅极连接，且与效应管Q5的栅极连接，还通过滤波电容C27接地；场效应管Q3的漏极与场效应管Q9的栅极连接，且通过与电阻R34串联接到工作电源VCC，还通过与滤波电容C28接地；场效应管Q5的漏极与场效应管Q8的栅极连接，且通过与电阻R35串联接到工作电源VCC，还通过与滤波电容C29接地；场效应管Q8的源极接地，场效应管Q9的源极接地；场效应管Q3的源极与场效应管Q8的漏极的连接端，电阻R26的一端连接；场效应管Q5的源极与场效应管Q9的漏极的连接端，与电阻R26的另一端连接。
更优地，所述数模切换电路包括三极管Q10、电阻R39、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R42；三极管Q10的集电极与串行通信接口的接收端RX连接，三 极管Q10的集电极还通过电阻R37与工作电源VCC连接；三极管Q10的发射极与音频接口的一个声道管脚连接，另外还通过电阻R36接地；三极管Q10的基极通过电阻R38与工作电源VCC连接，三极管Q10的基极还依次与电阻R39和电阻R42串联后接地，电阻R39和电阻R42的连接点与音频接口的另一声道管脚连接。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、可借助音频接口在音频线上传输指令等数字信号；
2、可兼容目前市场上的两种耳机接头标准，无需考虑因标准引起的硬件兼容问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理框图；
图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型中，由于音频线接头可能为两种接头标准中的一种，因此音频接口的第一管脚可能是与GND连接，也可能是与MIC连接，而其第四管脚相反地与MIC或GND连接。
如图1所示，一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，连接于串行通信接口与音频接口之间，将串口通信接口接收的数据切换为适于音频接口传输的数据，或将音频接口接收的数据切换为适于串口通信接口发送的数据。该自适应接口电路包括数模切换电路10、模数切换电路20和工作电源VCC，工作电源VCC分别与所述数模切换电路10和模数切换电路20连接并提供电 源。
数模切换电路10的输入端与串行通信接口的接收端RX连接以接收指令数据，该指令数据是一连串的数字信号；指令数据经过数模切换电路10切换为相应的模拟信号，再通过输出端与音频接口的左右两个声道管脚连接，以将模拟信号输出给与音频接口连接的音频线，实现基于音频线传输指令数据。
如图2所示，数模切换电路10包括三极管Q10、电阻R39、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R42。其中三极管Q10的集电极与串行通信接口的接收端RX连接，另外还通过电阻R37与工作电源VCC连接；三极管Q10的发射极与音频接口的左声道连接，三极管Q10的发射极通过电阻R36接地；三极管Q10的基极通过电阻R38与工作电源VCC连接，三极管Q10的基极还依次与电阻R39和电阻R42串联后接地，电阻R39和电阻R42的串联点与音频接口的右声道连接。
如图2所示，工作电源VCC为三极管Q10提供电源，电阻R38、电阻R39、电阻R42作为三极管Q10的偏置电阻，为三极管Q10提供静态工作点。当串行通信接口的接收端RX接收到数字信号后，并从三极管Q10的集电极输入并经该三极管Q10放大后，再从其基极和发射极两端输出，在本实施例中电阻R36和电阻R42的取值相同，因此在电阻R39两端所产生的信号差即为与指令数据相对应的适于音频接口传输的模拟信号。也就是说，从音频接口的左声道和右声道输出的即是与指令数字信号相对应的适于音频线传输的模拟信号。
模数切换电路20的输入端与音频接口的第一管脚和第四管脚连接，以接收音频线传输进来的模拟信号；经过模数切换电路20切换为相应的数字信号，再通过输出端与串行通信接口的发送端TX连接，以将数字信号发送给数据处理中心。
如图2所示，模数切换电路20包括功率放大电路21、选择导通电路22、以及限流电阻R45。其中功率放大电路21为互补推挽电路。功率放大电路21的输入端与音频接口的第一管脚和第四管脚连接，输出端与选择导通电路22 的输入端连接；所述选择导通电路22的输出端通过限流电阻R45与串行通信接口的发送端TX连接。
如图2所示，互补推挽电路包括场效应管Q3、场效应管Q8、场效应管Q5、场效应管Q9、偏置电阻R32、偏置电阻R33、电阻R34、电阻R35、滤波电容C27、滤波电容C29、滤波电容C28。其中场效应管Q3的源极和场效应管Q8的漏极连接，并与音频接口的第一管脚连接；场效应管Q5的源极和场效应管Q9的漏极连接，并与音频接口的第四管脚连接；偏置电阻R32与偏置电阻R33串联，且偏置电阻R32的另一端与工作电源VCC连接，偏置电阻R33的另一端接地；偏置电阻R32与偏置电阻R33的连接端，与场效应管Q3的栅极连接，且与场效应管Q5的栅极连接，还通过滤波电容C27接地；场效应管Q3的漏极与场效应管Q9的栅极连接，且通过与电阻R34串联接到电源端，还通过与滤波电容C28接地；场效应管Q5的漏极与场效应管Q8的栅极连接，且通过与电阻R35串联接到电源端，还通过滤波电容C29接地；场效应管Q8的源极接地，场效应管Q9的源极接地；场效应管Q3的源极与场效应管Q8的漏极的连接端，与电阻R26的一端连接；场效应管Q5的源极与场效应管Q9的漏极的连接端，与电阻R26的另一端连接。
如图2所示，选择导通电路22包括电阻R26、开关二极管D5和开关二极管D7；电阻R26的一端与所述功率放大电路21的一个输出端连接，还与开关二极管D5的阳极连接；电阻R26的另一端与所述功率放大电路21的另一个输出端连接，还与开关二极管D7的阳极连接；开关二极管D5和开关二极管D7的阴极连接，并与限流电阻R45的一端连接。
如图2所示，选择导通电路22可以避免因音频线插头标准不同造成的硬件不兼容问题，不管MIC输入信号是经过第一管脚还是第四管脚接入，其均是经过互补推挽电路对输入信号的功率放大后，再到达电阻R26的一端，而电阻R26的另一端由于无信号输入仍接地，这样有信号的一端即可通过开关二极管D5或开关二极管D7，而另一个开关二极管则不导通，串行通信接口经过限流电阻R45而接收到导通的开关二极管输出的在电阻R26两端形成的信 号差，即是适于在串行通信接口传输指令数字信号。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其特征在于，包括数模切换电路(10)、模数切换电路(20)和工作电源VCC；所述数模切换电路(10)的输入端连接在串行通信接口的接收端RX，输出端与音频接口连接，将串行通信接口转换为音频接口；所述模数切换电路(20)的输入端与音频接口连接，输出端连接在串行通信接口的发送端TX，将音频接口转换为串行通信接口；工作电源VCC分别与所述数模切换电路(10)和模数切换电路(20)连接并为其提供电源；所述模数切换电路(20)包括功率放大电路(21)、选择导通电路(22)、以及限流电阻R45；所述功率放大电路(21)的输入端与音频接口的第一管脚和第四管脚连接，输出端与所述选择导通电路(22)连接；所述选择导通电路(22)的输出端通过限流电阻R45与串行通信接口的发送端TX连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其特征在于，所述选择导通电路(22)包括电阻R26、开关二极管D5和开关二极管D7；电阻R26的一端与所述功率放大电路(21)的一个输出端连接，还与开关二极管D5的阳极连接；电阻R26的另一端与所述功率放大电路的另一个输出端连接，还与开关二极管D7的阳极连接；开关二极管D5和开关二极管D7的阴极连接，并与限流电阻R45的一端连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其特征在于，所述功率放大电路(21)为互补推挽电路。
4.根据权利要求3所述的一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其特征在于，所述互补推挽电路包括场效应管Q3、场效应管Q8、场效应管Q5、场效应管Q9、偏置电阻R32、偏置电阻R33、电阻R34、电阻R35、滤波电容C27、滤波电容C29、滤波电容C28；
场效应管Q3的源极和场效应管Q8的漏极连接，并与音频接口的第一管脚连接；场效应管Q5的源极和场效应管Q9的漏极连接，并与音频接口的第四管脚连接；偏置电阻R32与偏置电阻R33串联，偏置电阻R32的另一端与工作电源VCC连接，偏置电阻R33的另一端接地；偏置电阻R32与偏置电阻R33的串联点，与场效应管Q3的栅极连接，且与效应管Q5的栅极连接，还通过滤波电容C27接地；场效应管Q3的漏极与场效应管Q9的栅极连接，且通过与电阻R34串联接到工作 电源VCC，还通过与滤波电容C28接地；场效应管Q5的漏极与场效应管Q8的栅极连接，且通过与电阻R35串联接到工作电源VCC，还通过与滤波电容C29接地；场效应管Q8的源极接地，场效应管Q9的源极接地；场效应管Q3的源极与场效应管Q8的漏极的连接端，电阻R26的一端连接；场效应管Q5的源极与场效应管Q9的漏极的连接端，与电阻R26的另一端连接。
5.根据权利要求1至4任一项所述的一种基于音频线传输指令的自适应接口电路，其特征在于，所述数模切换电路(10)包括三极管Q10、电阻R39、电阻R36、电阻R37、电阻R38、电阻R42；
三极管Q10的集电极与串行通信接口的接收端RX连接，三极管Q10的集电极还通过电阻R37与工作电源VCC连接；三极管Q10的发射极与音频接口的一个声道管脚连接，另外还通过电阻R36接地；三极管Q10的基极通过电阻R38与工作电源VCC连接，三极管Q10的基极还依次与电阻R39和电阻R42串联后接地，电阻R39和电阻R42的连接点与音频接口的另一声道管脚连接。
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