CN205193960U - 适配otg移动设备的pos机底座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，POS机底座包括：控制模块、应用设备模块、充放电切换模块以及电源模块；其中，应用设备模块与OTG移动设备，用于向OTG移动设备发送主设备状态信号及从设备状态信号；控制模块与应用设备模块以及充放电切换模块连接，用以检测应用设备所发送的主设备状态信号及从设备状态信号时并向充放电切换模块发送对应的控制信号；充放电切换模块连接在电源模块到OTG移动设备的供电回路中，充放电切换模块根据所接收的控制信号向电源模块发送对应的导通OTG移动设备供电连接信号及切断OTG移动设备供电连接信号。

Description

适配OTG移动设备的POS机底座

技术领域

本实用新型涉及收银机领域，尤其涉及一种适配OTG移动设备的POS机底座。

背景技术

在当前收银机(POS机)领域，很多技术采用例如手机或平板电脑灯移动设备作为收银机的主体，实现收银功能，同时为了满足其他的一些功能，将扫描枪、打印机等集成在移动设备OTG(On-The-Go)功能作为USB的一个扩展功能，广泛应用于智能手机和平板电脑等移动设备上，具有OTG功能的移动设备摆脱了PC设备的束缚，能够通过简单的方式直接与数码相机、打印机、移动硬盘等USB设备连接到一起，进行数据的交换。

现有技术中，具备OTG功能的移动设备通过MicroUSB接口与其他设备连接，在连接到其他设备时，具备OTG功能的移动设备既能作为USB主设备向其他设备发送信息，也能作为USB从设备从其他设备接收信息。然而，现有的OTG功能存在一些不足：当移动设备作为USB主设备时，MicroUSB接口上的VBUS引脚只能对外接设备供电，不能对移动设备内部充电；而当移动设备作为USB从设备时，MicroUSB接口上的VBUS引脚又只能对内充电，不能对外供电。所以移动设备的MicroUSB接口在连接扫描枪、打印机等USB外接设备时，虽然扫描枪及打印机是通过电源进行供电的，但扫描枪或打印机的电源是独立的，只是通过MicroUSB接口向移动设备收发数据，而不会主动地为移动设备充电，因此移动设备在工作几个小时后，就会面临电量不足，需要充电。此时必须断开与USB外设的连接才能接充电线，与之相应的条码扫描、小票打印等任务也就必须停止。因此造成POS收银业务的中断，给用户造成不便，甚至带来经济损失。

因此，现有技术的POS机底座问题在于，在不中断现有OTG连接的情况下，无法给具有OTG功能的移动设备进行充电。

实用新型内容

为了解决现有技术存在的问题，现提供一种POS机底座，能够不中断OTG连接即可为移动设备进行充电。

一种适配OTG移动设备的POS机底座，所述POS机底座包括：控制模块、应用设备模块、充放电切换模块以及电源模块；其中，

所述应用设备模块与OTG移动设备连接，用于向OTG移动设备发送主设备状态信号及从设备状态信号；

所述控制模块与所述应用设备模块以及充放电切换模块连接，用以检测应用设备所发送的主设备状态信号及从设备状态信号时并向充放电切换模块发送对应的控制信号；

所述充放电切换模块连接在电源模块到OTG移动设备的供电回路中，所述充放电切换模块根据所接收的控制信号向电源模块发送对应的导通OTG移动设备供电连接信号及切断OTG移动设备供电连接信号。

本实用新型中设置了为OTG移动设备供电的电源模块。电源模块由控制模块检测OTG移动设备的工作状态，由于OTG移动设备处于主设备时，对应的接口引脚处于向外供电的状态，因此无法实施移动设备的充电，因此需要通过控制模块进行检测，并在检测到处于从设备状态时，再进行电源模块的供电。扫描枪或打印机这样的应用设备工作是间歇性的：在工作时，OTG移动设备要作为主设备进行对应的供电和数据传输，此时不能进行供电；而在停止工作时，可以将OTG移动设备作为从设备进行供电，因此通过接收应用设备的工作状态信号，即检测应用设备是否工作即可获取OTG的设备状态，也即充放电的时机。

进一步而言，所述应用设备模块为扫描枪模块，所述扫描枪模块设有将扫描枪所发送的信号在主设备状态信号与从设备状态信号之间切换的控制开关。

现在的POS机进行货物信息输入通常采用扫描枪实现。OTG移动设备作为收银机使用时，需要连接扫描枪，用于输入扫描枪扫描获取的货物信息。因此可以直接在POS机底座上集成扫描枪，且扫描枪具有控制开关控制扫描枪是否扫描，因此这个控制开关处于不同的状态即可反映扫描枪的工作状态，从而可以获知OTG移动设备的状态。其中控制开关可以是机械开关也可以是电子开关。

触发OTG移动设备切换充放电状态的控制开关是“隐形”的，无需用户改变现有的使用习惯。

进一步而言，所述扫描枪模块还包括用于放置扫描枪的叉簧，所述扫描枪的控制开关通过扫描枪与所述叉簧的配合状态改变而进行切换。

很多扫描枪还配置有支撑座，支撑座上设有叉簧，叉簧的结构与电话机的叉簧相同或近似，扫描枪中的控制开关通过改变与叉簧的配合状态来进行扫描和停止扫描，在扫描枪处于按压叉簧的状态时，控制开关处于使扫描枪停止扫描的状态，在扫描枪与叉簧处于分离状态时，扫描开关处于使扫描枪进行扫描的状态。

进一步而言，所述POS机底座通过MicroUSB接口连接OTG移动设备，且电源模块依次连接充放电切换模块及MicroUSB接口，所述电源模块通过所连接的MicroUSB接口向所述OTG移动设备供电。

现有的OTG移动设备通常采用MicroUSB接口，因此在POS机底座上采用对应的接口，且电源模块通过MicroUSB接口向OTG移动设备供电，其中充放电切换模块连接在电源模块与MicroUSB接口之间，进行供电电路的导通和切断，从而实现充放电状态的切换。

进一步而言，MicroUSB接口包括与所述充放电切换模块连接的供电方向控制引脚，所述充放电切换模块在接收到导通供电连接路径所对应的指令时，向所述供电方向控制引脚输入高电平，使所述电源模块通过MicroUSB接口向OTG移动设备供电。

进一步而言，还包括电压转换模块，用于将电源模块中的电压转换后通过MicroUSB接口输出至OTG移动设备。

电源模块在为MicroUSB接口供电的同时也为POS机底座中的其他模块进行供电，例如扫描枪或打印机，由于应用设备比OTG移动设备通常需要更高的电压，例如OTG移动设备的充电电压为5V，而其他应用设备则需要例如12V电压，在这种情况下，需要将电源模块的电压进行转换后再输出，否则会烧毁OTG移动设备的内部元器件。这一电压转换模块可以直接设置在充放电切换模块中，也可以单独设置在电压转模块到OTG移动设备的供电回路中。较佳而言，可以设置在充放电切换模块中。

进一步而言，还包括USB集线器，所述USB集线器的上行端口与MicroUSB接口的数据传输引脚连接，所述应用设备模块通过连接USB集线器的下行端口与OTG移动设备连接。

通过USB集线器，可以将多个应用设备均连接到POS机底座，便于需要不同的应用设备配合工作，同USB集线器也起到将应用设备的USB接口适配性地MicroUSB接口连接起来的作用。

进一步而言，控制模块与USB集线器的下行端口连接。

通过将控制模块与集线器连接，后续存在新的固件版本时，可以由OTG移动设备通过依次连接的MicroUSB接口以及USB集线器，给控制模块进行

进一步而言，还包括指令接收模块，所述指令接收模块与所述控制模块连接，用于向所述控制模块发送对应的控制指令。

除了来自OTG移动设备的指令，还有用户发送给控制模块的来自外部的控制指令。控制指令包括：复位USB总线、复位扫描枪、复位打印机、切换OTG移动设备的充放电状态。

进一步而言，所述指令接收模块为Wi-Fi信号接收模块、蓝牙接收模块或耳机接口。

指令接收模块可以通过有线或者无线的方式接收控制指令并发送给控制模块。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果：1、提供了一种充放电切换模块，无需用户人工干预，不需要用户重新拔插USB线，也不会中断用户正常的POS收银业务；2、提供了电源模块，能够对POS底座内部的各工作模块供电，所以POS底座不需要OTG移动设备向其他应用设备模块供电，节省OTG移动设备的电量消耗；3、触发OTG移动设备切换充放电状态的控制开关都是现有的，无需用户改变现有的使用习惯；4、提供了耳机接口和无线模块两种方案来实现OTG移动设备到MCU的控制通道，使得实现方式更加灵活可选。5、本实用新型可以通过联网的OTG移动设备给MCU远程升级固件，不需要用户寄回原厂升级固件；7、对外提供丰富的USB外设接口，方便用户存取外部数据以及为各种移动设备充电。用户也可以用来连接多个扫描枪和打印机。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的应用模块组成框图；

图2为本实用新型实施例一的复位开关示意图；

图3为本实用新型实施例一的复位控制结构框图；

图4为本实用新型实施例二的应用模块组成框图。

具体实施方式

本实用新型主要是解决OTG移动设备在执行POS收银任务时的充电难题。避免了充电过程造成POS收银任务中断。同时还支持应用软件实现各功能模块的复位操作，避免了用户手动复位时需要拔插线缆的麻烦。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。其中图1、图3及图4中箭头表示电源模块的供电方向。

实施例一适配OTG移动设备的POS底座如图1所示，包括充放电切换模块、扫描枪模块、打印机模块、USB集线器、控制模块(即MCU控制模块或MCU)、电源模块、MicroUSB接口、USB扩展接口、耳机接口、钱箱接口。

其中，电源模块为打印机模块、扫描枪模块、MCU控制模块、充放电模块以及USB集线器供电。

其中，MCU控制模块负责接收来自扫描枪控制开关和耳机接口的控制指令，判断系统当前工作状态，执行相关控制动作。控制指令包括但不限于复位USB总线、复位扫描枪、复位打印机、切换OTG移动设备的充放电状态等。另外，MCU控制模块还作为USB从设备与USB集线器的下行端口相连。OTG移动设备可以通过此USB通道给POS底座的MCU控制模块升级固件。OTG移动设备通过WIFI/3G/4G接入互联网后，可以从服务器下载最新的固件程序到本地，然后通过此USB通道给MCU在线升级。

充放电切换模块负责接收来自MCU的切换指令，执行切换动作。当MCU发出充电指令时，充放电切换模块将MicroUSB接口的ID引脚拉高，OTG移动设备处于USB从设备状态，电源模块通过VBUS引脚对OTG移动设备充电。当MCU发出放电指令时，充放电模块将MicroUSB接口的ID引脚接地，OTG移动设备处于USB主设备状态。此时由于其他模块不需要从OTG移动设备获取电源，所以充放电切换模块会将MicroUSB接口的VBUS引脚断开，以便节省OTG移动设备的电量。当前实施例中，MicroUSB接口包括5个引脚，分别是VBUS引脚、DM引脚、DP引脚、ID引脚(供电方向控制引脚)、GND引脚。VBUS引脚和ID引脚与充放电切换模块相连。充放电切换模块通过改变ID引脚的接地状态来控制VBUS引脚的充放电方向。当ID引脚拉高时，OTG移动设备工作在USB从设备状态，VBUS引脚对OTG移动设备充电。当ID引脚接地时，OTG移动设备工作在USB主设备状态，VBUS引脚对外供电(即OTG移动设备放电)。实际上，该POS底座有自己的电源模块，可以给底座内部各模块供电，无需OTG移动设备对外供电，所以当ID引脚接地时，VBUS引脚可以悬空。对于其他引脚，DM引脚和DP引脚用于USB数据传输，GND引脚接地。

扫描枪模块除了具备基本的条码扫描功能外，还附带一个控制开关。该控制开关可以给MCU控制模块发送主设备状态信号与从设备状态信号，用以控制OTG移动设备的充放电状态。该控制开关的具体呈现方式有多种，包括以下两种：(1)与扫描枪手柄上的扫描开关复用，按下时，将OTG移动设备置成USB主设备，同时让扫描枪执行条码扫描动作，否则将OTG移动设备置成USB从设备同时充电，扫描枪则不工作；(2)在底座上增加一个电话叉簧，通过扫描枪的提起(扫描枪与叉簧分离)和挂机(扫描枪按压叉簧)两种动作，来发出不同的控制命令，提起时，将OTG移动设备置成USB主设备，挂机时，将OTG移动设备置成USB从设备同时充电。

耳机接口实际上只用于传输OTG移动设备给MCU的控制指令。控制指令包括但不限于复位USB总线、复位扫描枪、复位打印机、切换OTG移动设备的充放电状态等。这些控制指令由OTG移动设备上的应用软件根据用户需要自动或者手动的发出。

电源模块接收外部电源适配器的12V直流输入，然后直接或者间接的提供给POS底座内部其他各工作模块。对于钱箱接口和打印机，电源模块直接提供12V供电。另外，电源模块通过电压转换模块把12V转换成5V后提供给其他模块，例如扫描枪模块、USB集线器、充放电切换模块等。对于MCU控制模块，电源模块可以对其提供5V，也可以提供3.3V，视MCU的工作电压需求而定。

USB扩展接口连接到USB集线器，各USB接口的数据发送和接收由USB集线器扩展而来。USB集线器上有多个下行端口，除了连扫描枪、打印机、MCU之外，其余下行端口都能连到POS底座外，提供给用户使用。这些外部USB接口可以用来连接其他USB存储设备，也可以给手机、移动电源等USB外设充电。

实施例一的复位开关示意图如图2所示。

图2中C引脚为控制脚，用于接收控制指令并控制复位开关中各通道的开闭。其中A1、A2为A通道的两个引脚，B1、B2为B通道的两个引脚。图2中只示意了A、B两个通道的引脚。实际中根据各模块的具体需求，通道数量可以增多或减少。

当前实施例的复位控制结构框图，如图3所示。

如果MCU收到的控制指令是复位USB，则MCU会断开MicroUSB接口DM、DP引脚与集线器上行端口的连接，等待一定间隔时间后，再重新连接上。如果控制指令是复位扫描枪或者打印机，则MCU会断开扫描枪或者打印机的供电电源，等待一定间隔时间后，再重新连接上。如果控制指令是切换OTG移动设备的充放电状态，则MCU会控制充放电切换模块改变MicroUSB接口ID引脚的接地状态，进而改变OTG移动设备的充放电状态。

本实用新型的实施例二的应用模块组成框图，如图4所示。实施例二的其他设置均与实施例一相同，只是在本实施例中，利用无线模块取代耳机接口来作为控制通道。OTG移动设备通过Wi-Fi、蓝牙等无线传输协议与无线模块连接。OTG移动设备发出的控制指令由无线模块接收后，通过有线的方式发送给MCU。这样做的优点是不占用OTG移动设备的耳机接口，同时省去了耳机线的连接过程，让用户使用起来更方便。

上述两个实施例都为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及效果。

1、本实用新型提供了一种充放电切换模块，该模块根据POS底座的工作状态自动的调整OTG移动设备的充放电状态，无需用户人工干预。不需要用户重新拔插USB线，也不会中断用户正常的POS收银业务。

2、触发OTG移动设备切换充放电状态的开关都是“隐形”的，无需用户改变现有的使用习惯。具体表现在，扫描枪上的控制开关与原本就存在的扫描开关复用，或者做成电话叉簧的形式。用户在正常使用扫描枪时，就会自动触发OTG移动设备进行充放电状态的切换。而通过耳机接口传过来的软触发指令，由OTG移动设备上的应用软件自动发出，也无需用户的人工干预。

3、本实用新型对USB总线的复位由OTG移动设备上的应用软件触发，无需用户手动拔插USB线。

4、本实用新型对扫描枪和打印机的复位也都由OTG移动设备上的应用软件触发，无需用户手动按复位开关或者手动拔插电源线。

5、本实用新型提供了耳机接口和无线模块两种方案实现OTG移动设备到MCU的控制通道，使得实现方式更加灵活可选。

6、本实用新型可以通过联网的OTG移动设备给MCU远程升级固件。不需要用户寄回原厂升级固件。

7、本实用新型对外提供丰富的USB外设接口，方便用户存取外部数据以及为各种移动设备充电。用户也可以用来连接多个扫描枪和打印机。

8、本实用新型提供了一种电源模块，能够对POS底座内部的各工作模块供电。所以POS底座不需要OTG移动设备提供VBUS电源，节省OTG移动设备的电量消耗。

Claims (10)

1.一种适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所述POS机底座包括：控制模块、应用设备模块、充放电切换模块以及电源模块；其中，

所述应用设备模块与OTG移动设备连接，用于向OTG移动设备发送主设备状态信号及从设备状态信号；

所述控制模块与所述应用设备模块以及充放电切换模块连接，用以检测应用设备所发送的主设备状态信号及从设备状态信号时并向充放电切换模块发送对应的控制信号；

所述充放电切换模块连接在电源模块到OTG移动设备的供电回路中，所述充放电切换模块根据所接收的控制信号向电源模块发送对应的导通OTG移动设备供电连接信号及切断OTG移动设备供电连接信号。

2.如权利要求1所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所述应用设备模块为扫描枪模块，所述扫描枪模块设有将扫描枪所发送的信号在主设备状态信号与从设备状态信号之间切换的控制开关。

3.如权利要求2所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所述扫描枪模块还包括用于放置扫描枪的叉簧，所述扫描枪的控制开关通过扫描枪与所述叉簧的配合状态改变而进行切换。

4.如权利要求1所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所述POS机底座通过MicroUSB接口连接OTG移动设备，且电源模块依次连接充放电切换模块及MicroUSB接口，所述电源模块通过所连接的MicroUSB接口向所述OTG移动设备供电。

5.如权利要求4所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，MicroUSB接口包括与所述充放电切换模块连接的供电方向控制引脚，所述充放电切换模块在接收到导通供电连接路径所对应的指令时，向所述供电方向控制引脚输入高电平，使所述电源模块通过MicroUSB接口向OTG移动设备供电。

6.如权利要求4所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所还包括电压转换模块，用于将电源模块中的电压转换后通过MicroUSB接口输出至OTG移动设备。

7.如权利要求4所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，还包括USB集线器，所述USB集线器的上行端口与MicroUSB接口的数据传输引脚连接，所述应用设备模块通过连接USB集线器的下行端口与OTG移动设备连接。

8.如权利要求7所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，控制模块与USB集线器的下行端口连接。

9.如权利要求1所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，还包括指令接收模块，所述指令接收模块与所述控制模块连接，用于向所述控制模块发送对应的控制指令。

10.如权利要求9所述适配OTG移动设备的POS机底座，其特征在于，所述指令接收模块为Wi-Fi信号接收模块、蓝牙接收模块或耳机接口。