CN208188729U - 电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子设备，该电子设备包括微控制器、与所述微控制器连接的电池组件、以及分别与所述微控制器的单总线接口以及所述电池组件连接的电源接口，所述电源接口用于连接供电电源以为所述电池组件充电。所述微控制器检测所述电源接口存在数据接收事件时，通过所述电源接口接收待接收数据；检测存在数据发送事件时，调用所述电源接口发送待发送数据。本实用新型提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性。

Description

电子设备

技术领域

本实用新型属于电子技术领域，具体地说，涉及一种电子设备。

背景技术

由于在电子产品设计时针对防水特性，功能特性要求以及外观设计要求越来越高，因此电子产品的外部接口设计越来越简约，使得电子产品通常只保留电源接口。

现有技术中，由于在电子产品生产测试，维修或使用过程中需要与PC (个人电脑)端或移动终端进行数据通信，针对只保留有电源接口的电子设备，仅能通过无线通信方式例如：BLE(Bluetooh Low Energy，低功耗蓝牙)、 Bluetooh(蓝牙)、Wifi(WirelessFidelity，无线网)等实现数据传输。但由于通信环境中存在无线干扰，易造成无线通信不稳定，导致通信失败率较高，数据通信的可靠性较差。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种电子设备，用于解决由于电子设备仅能通过无线通信进行数据通信时可靠性较差的造成通信失败率高的问题，保证了该数据通信的可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电子设备，包括微控制器、与所述微控制器连接的电池组件、以及分别与所述微控制器的单总线接口以及所述电池组件连接的电源接口；

所述电源接口用于连接供电电源以为所述电池组件充电；

所述微控制器用于检测电源接口存在数据接收事件时，通过所述电源接口接收待接收数据；检测存在数据发送事件时，通过所述电源接口发送待发送数据。

优选地，还包括分别与所述微控制器以及所述电池组件连接的充电控制组件；

所述电源接口通过所述充电控制组件连接所述电池组件，以建立与所述电池组件的充电连接；

所述微控制器还用于检测所述存在所述数据接收事件或发送事件时，控制所述充电控制组件切断所述电源接口与所述电池组件的充电连接。

优选地还包括电压转换电路，所述电源接口通过所述电压转换电路连接所述单总线接口。

优选地，所述电压转换电路包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；

所述MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；所述单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

所述MOS管的第二端通过所述保护电阻连接所述电源接口。

优选地，所述微控制器配置所述单总线接口的初始状态为接收数据；

检测存在所述数据接收事件时，利用所述单总线接口从所述电源接口接收待接收数据；

检测存在所述数据发送事件时，配置所述单总线接口用于发送数据；通过所述电源接口发送从所述单总线接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成，复位所述单总线接口为所述初始状态。

优选地，所述单总线接口包括与所述电源接口连接第一接口及第二接口；

所述微控制器配置所述第一接口的初始状态为接收数据，第二接口的初始状态为开漏输出；

检测存在所述数据接收事件时，利用所述第一接口从所述电源接口接收待接收数据；

检测存在所述数据发送事件时，配置所述第一接口的当前状态为禁止接收数据，所述第二接口的当前状态为推挽输出用于发送数据；通过所述电源接口发送从所述第二接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成时，分别复位所述第一接口及所述第二接口为对应的初始状态。

优选地，还包括稳压电路，所述电源接口通过所述稳压电路连接所述单总线接口。

优选地，所述稳压电路包括稳压二极管及电解电容；

所述稳压二极管的第一端连接所述单总线接口并分别与所述电解电容的第一端及所述电源接口正极连接；

所述电池组件分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。

优选地，还包括稳压电路，所述电源接口通过所述稳压电路及所述电压转换电路连接所述单总线接口。

优选地，所述电压转换电路包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；

所述稳压电路包括稳压二极管及电解电容；

所述MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；所述单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

所述MOS管的第二端通过所述保护电阻连接所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第一端连接所述保护电阻的第一端并分别与所述电解电容的第一端及所述电源接口正极连接；所述电池组件分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。

与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：

本实用新型提供了电子设备，适用于体积较小、仅使用电池及特定微控制器且仅保留电源接口电子设备，通过将电源接口与微控制器的单总线接口的复用，实现了一种有线通信方式实现数据传输，具体地通过检测所述电源接口是否存在数据接收事件，检测到存在所述数据接收事件时，通过所述电源接口接收待接收数据。检测是否存在数据发送事件，在检测到存在所述数据发送事件，调用所述电源接口发送待发送数据。从而解决由于仅能通过无线通信进行测试而导致测试时的失败率较高的问题，提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性，并进一步提高了该电子产品通信时的成功率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型实施例的一种电子设备的一个实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型实施例的一种电子设备的一个电路结构示意图；

图3是本实用新型实施例的一种电子设备的另一个电路结构示意图；

图4是本实用新型实施例的一种数据通信方法的一个实施例的流程图；

图5是本实用新型实施例的一种数据通信装置的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下将配合附图及实施例来详细说明本实用新型的实施方式，借此对本实用新型如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。

本实用新型提供方案适用但不限于使用意法半导体Cortex-Mx系列单片机或Nordic低功耗蓝牙系列单片等微控制器、且没有USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)等通信接口，使用电池供电仅保留电源接口的电子产品。例如运动手环、眼镜型摄像机、袖珍型摄像头等要求防水性能高，便于携带、体积较小的电子产品。

由于该电子设备没有保留有线通信接口，仅能通过无线通信进行数据通信。但由于在进行无线通信时，通常会由于通信环境中的无线干扰影响数据通信的稳定性。例如在对该电子产品进行测试时，由于测试车间中存在 2.4GHz的无线干扰，或者其他电子产品无线干扰，从而影响测试数据通信的稳定性，造成测试时的失败率较高。

为了解决由于电子设备仅能通过无线通信进行数据通信时可靠性较差造成通信失败率高的技术问题，发明人经过一系列的研究提出了本实用新型的技术方案。在本实用新型中，通过将电源接口与微控制器的单总线接口的复用，提供了一种有线通信方式实现数据传输，具体地通过检测所述电源接口是否存在数据接收事件，检测到所述电源接口存在所述数据接收事件时，通过所述电源接口接收待接收数据。并检测所述微控制器是否存在数据发送事件，在检测到所述微控制器存在所述数据发送事件，调用所述电源接口发送待发送数据。从而提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性，并进一步提高了该电子产品通信时的成功率。

下面将结合附图对本实用新型技术方案进行详细描述。

图1是本实用新型实施例提供的一种电子设备的一个实施例的结构示意图，该设备包括微控制器101、与所述微控制器连接的电池组件102、以及分别与所述微控制器101的单总线接口以及所述电池组件102连接的电源接口 103。

所述电源接口103用于连接供电电源以为所述电池组件102充电。

本实用新型中，单总线接口通过与电源接口103的电源供电线复用实现电源接口的串口功能。此时，电源接口103即可对电池组件102进行充电，也可通过USB转串口的转接板连接电脑终端或移动终端实现数据的通信。

其中，USB转串口的转接板是与本实用新型电子设备电源接口103相匹配的，可以实现电子设备的单总线接口传输的串口数据转换为可以传输待电脑终端或移动终端的USB数据。

所述微控制器101用于检测所述电源接口103存在数据接收事件时，通过所述电源接口103接收待接收数据；检测存在数据发送事件时，通过所述电源接口103发送待发送数据。

该微控制器101的单总线接口通常设置为数据接收状态，当检测到电源接口103存在数据接收事件时，即可通过所述电源接口103接收待接收数据。为了确保该电子设备的数据通信，需要该电子设备中的任务调度器采用分时轮询地检测方法，检测所述电源接口103是否存在数据接收事件。如果存在数据接收事件，则对该数据接收事件进行处理。

本实用新型中，当该电子设备需要通过单总线接口发送数据时，会生成单总线接口调用指令，微控制器101根据该单总线接口调用指令即可判断存在数据发送事件，同时通过与该单总线接口连接的电源接口103发送数据，从而完成数据通信。

本实用新型实施例中，通过将电源接口与微控制器的单总线接口的复用，提供了一种有线通信方式实现数据传输，从而解决由于仅能通过无线通信进行测试而导致测试时的失败率较高的问题，提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性，进一步提高了该电子产品通信时的成功率。

在实际数据通信过程中，电源接口103可以在进行数据通信的同时对电池组件进行充电，当然为了保证数据通信不被干扰，也可以切断对电源接口 103对电池组件102的充电，在数据通信完成后，再恢复对电池组件102的充电。

为了实现对电池组件102进行充电的控制，在某些实施例中，该电子设备还可以包括分别与微控制器102以及所述电池组件102连接的充电控制组件；电源接口103通过充电控制组件连接电池组件102，以建立与电池组件 102的充电连接；

微控制器101还用于检测电源接口103存在数据接收事件或发送事件时，控制充电控制组件切断电源接口103与电池组件102的充电连接。

本实用新型实施例中，在通过电源接口进行数据通信时，通过微控制器控制充电控制组件切断电源接口与所述电池组件的充电连接，即可确保在进行数据通信时传输的数据不会受到充电电流的干扰，可以大大提高数据通信的可靠性及稳定性。

在实际应用中，电源接口103连接外部的充电装置时的电压通常为5v，而微控制器101的GPIO接口的电压通常为3.3V，需要设置电压转换电路保证该单总线接口与电源接口103连通时，单总线接口处的电压可以维持在 3.3V。因此作为一个实施例，该电子设备还可以包括电压转换电路，所述电源接口103通过所述电压转换电路连接所述单总线接口。

本实用新型中，电压转换电路可以包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；其中，该MOS管可以是(N-Mosefet，N型金属-氧化物-半导体)。

该MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

MOS管的第二端通过保护电阻连接所述电源接口。

在实际应用中，当电源接口103输入电压为5V电源或5V信号为‘1’时，VGS (视频监控运行保障系统，Video Guarantee System)低于阈值，该MOS管不导通，单总线接口保持3.3V上拉电压，为‘1’；单总线接口输出为‘1’时，VGS 低于阈值，该MOS管不导通，电源接口103的电压为5V电源或5V信号‘1’，即当电源接口103进行充电或进行数据传输时对微控制器101的上电保护，使得单总线接口的电压可以保持在3.3V。

为了对电池组件102进行充电保护，作为一个实施例，该电子设备还包括稳压电路，电源接口103通过稳压电路连接所述单总线接口。

本实施例中，该稳压电路可以包括稳压二极管及电解电容。

其中，电解电容具有滤波作用，稳压二极管具有过电保护作用以保证输出的电压保持在稳定状态。

所述稳压二极管的第一端连接所述单总线接口并分别与所述电解电容的第一端与所述电源接口正极连接；

所述电池组件102分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。

由于本实用新型发中电子设备利用微控制器的GPIO(通用输入/输出) 特性，实现单总线接口的串口输出，因此适用但不限于使用意法半导体 Cortex-Mx系列单片机或Nordic低功耗蓝牙系列单片等微控制器。

在实际使用中，当电源接口103的电压值与该微控制器101的GPIO接口的电压值不同时，单总线接口与电源接口之间需要设置电压转换电路，此时电压转换电路是通过稳压电路与电源接口连接，本实用新型实施例中，该设备还包括稳压电路及电压转换电路。

其中，所述电压转换电路包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；所述稳压电路包括稳压二极管及电解电容。

所述MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；所述单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

所述MOS管的第二端通过所述保护电阻连接所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第一端连接所述保护电阻的第一端并分别与所述电解电容的第一端及所述电源接口正极连接；

所述电池组件分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。

本实施例中，除增加稳压电路外还增加了电压转换电路的连接关系，提供了更加完整的单总线接口的复用电路。作为本实用新型一个实施例，该电子设备可以使用的是具有功能引脚可以任意复用的Nordic低功耗蓝牙系列单片或其它类似的单片机作为微控制器101。

此时，所述单总线接口包括单总线接口；所述单总线接口与所述电源接口连接；所述微控制器101配置所述单总线接口的初始状态为接收数据；

可以理解的是，由于该微控制器101的功能引脚具有任意复用的特性，该单总线接口可以是该微控制器101的任一功能引脚，通过将任一功能引脚复用作为I/O(输入/输出)接口，并将该I/O接口作为单总线接口与电源接口103连接实现数据通信。

所述微控制器101检测所述电源接口103存在所述数据接收事件时，通过所述电源接口103接收待接收数据具体是：检测所述电源接口103存在所述数据接收事件时，利用所述单总线接口从所述电源接口103接收待接收数据。

由于单总线接口的初始状态配置为接收数据状态，因此，在检测到电源接口103存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述检测所述微控制器101存在所述数据发送事件时，通过所述电源接口103发送待发送数据具体可以是：检测所述微控制器101存在所述数据发送事件时，配置所述单总线接口用于发送数据；通过所述电源接口103发送从所述单总线接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成，复位所述单总线接口为所述初始状态。

以Nordic NRF51822系列单片机作为该电子设备的微控制器101为例，图2为基于Nordic NRF51822系列单片机的电路结构示意图。

在该图2中，电解电容C1及稳压二极管D1构成稳压电路，MOS管Q1、保护电阻R1及上拉电阻R2构成电压转换电路。上拉电阻R2与单总线接口 P0.20及MOS管连接，该上拉电阻R2通电电压为3.3V。

其中，充电控制组件或电池组件102可以与电解电容C1、电源接口J1 的正极JI.2及稳压二极管D1连接，通过稳压电路对电流进行滤波及稳压保使得充电电压保持在5V。图2中其它电子组件为该微控制器101的外围电路，在此不再赘述。

通过初始化程序配置该微控制器101的P0.20引脚为单总线接口，常处在接收数据状态，P0.21引脚常处在发送数据状态。但实际连接中，P0.21引脚为闲置状态，并未与电源接口J1连接，从而保证了单总线接口处于接收数据状态。

当该微控制器101需要发送待发送数据时，通过配置程序置换P0.20和 P0.21引脚的功能，也即将P0.20配置成发送数据状态，P0.21配置接收数据状态，此时单总线接口为发送数据状态，保证了单总线接口处于发送数据状态。在判断待发送数据发送完成后，复位该P0.20及P0.21的GPIO功能，使得单总线接口处在接收数据的初始状态。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的任一功能接口复用为具有输入/ 输出功能的I/O接口作为该单总线接口,并通过配置程序配置该单总线接口的初始化状态为接收数据状态，从而使得该单总线接口可以接收该待接收数据，当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置单总线接口为发送数据状态，即可通过单总线接口实现待发送数据的发送。从而将该待发送数据通过电源接口发送至电脑终端或移动终端实现数据的传输。通过利用该微控制器的功能引脚可以复用为I/O接口，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

由上述可知，作为本实用新型一个实施例，该电子设备还可以使用的是具有GPIO可以配置为开漏输出及推挽输出的特性的意法半导体Cortex-Mx 系列单片或其它类似的单片机作为微控制器。

此时所述单总线接口包括第一接口及第二接口；所述第一接口及第二接口与所述电源接口103连接；所述微控制器101配置所述第一接口的初始状态为接收数据，第二接口的初始状态为开漏输出。

可以理解的是，该第一接口及第二接口为本实施例中的微控制器的GPIO 接口，为了保证该单总线接口的初始状态为接收数据状态。配置第一接口的初始状态为接收数据，配置第二接口的初始状态为开漏输出。此时，第二接口为断开状态，输出高电平信号‘1’，从而可以避免影响第一接口接收该待接收数据的功能。

所述微控制器101检测所述电源接口103存在所述数据接收事件时，通过所述电源接口103接收待接收数据具体可以是：检测所述电源接口103存在所述数据接收事件时，利用所述第二接口从所述电源接口103接收待接收数据。

在检测到电源接口103存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述检测所述微控制器101存在所述数据发送事件时，通过所述电源接口103发送待发送数据具体是：检测所述微控制器101存在所述数据发送事件时，配置所述第一接口的当前状态为禁止接收数据，所述第二接口的当前状态为推挽输出用于发送数据；通过所述电源接口103发送从所述第二接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成时，分别复位所述第一接口及所述第二接口为对应的初始状态。

以STM32系列单片机作为该电子设备的微控制器102为例，图3为基于STM32系列单片机的电路结构示意图。

在该图3中，电解电容C1及稳压二极管D1构成稳压电路，MOS管Q1、保护电阻R1及上拉电阻R2构成电压转换电路。上拉电阻R2与单总线接口 PA9、PA10及MOS管连接，该上拉电阻R2通电电压为3.3V。

其中充电控制组件或电池组件102可以与电解电容C1、电源接口JI正极及稳压二极管D1连接，通过稳压电路对电流进行滤波及稳压保使得充电电压保持在5V。图4中其它电子组件构成该微控制器101的外围电路，在此不再赘述。

该微控制器101通过初始化程序配置该微控制器的PA10引脚为第一接口，常处在接收数据状态，由于STM32系列单片机的GPIO接口可以配置为开漏输出及推挽输出的特性，配置PA9引脚为第二接口常处在开漏输出状态。此时，PA9引脚处在空置状态，因此第二接口为断开状态输出‘1’，通过 PA10接收待接收数据，从而保证单总线接口处于接收数据状态。

当该微控制器101需要发送待发送数据时，通过配置程序禁止PA10的接收数据功能，并配置PA9为推挽输出状态，此时第二接口为发送数据状态，通过PA9发送该待发送数据。在判断待发送数据发送完成后，复位该PA9 及PA10的GPIO功能，使得单总线接口处在接收数据的初始状态。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的GPIO引脚可以设置为开漏输出及推挽输出的特性，并通过配置程序配置该第一接口的初始化状态为接收数据状态，第二接口的初始化状态为开漏输出状态，从而使得该第一接口可以接收该待接收数据。当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置第一接口为禁止发送数据状态，第二接口为推挽输出状态，即可通过第二接口实现待发送数据的发送。从而实现了数据通信，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

图4是本实用新型实施例提供的一种数据通信方法的一个实施例的流程图，该方法应用于电子设备，该电子设备包括壳体、安装于壳体内的微控制器，以及安装于壳体表面与微控制器的单总线接口连接的电源接口。

该方法可以包括：

401：检测电源接口是否存在数据接收事件。

402：如果存在所述数据接收事件，通过所述电源接口接收待接收数据。

本实用新型中，单总线接口通过与电源接口的电源供电线复用实现电源接口的串口功能。此时，电源接口即可对供电电池进行充电，也可通过USB 转串口的转接板连接电脑终端或移动终端实现数据的通信。

其中，USB转串口的转接板是与本实用新型电子设备电源接口相匹配的，可以实现电子设备的单总线接口传输的串口数据转换为可以传输待电脑终端或移动终端的USB数据。

该微控制器的单总线接口通常设置为数据接收状态，当检测到电源接口存在数据接收事件时，即可通过所述电源接口接收待接收数据。为了确保该电子设备的数据通信，需要该电子设备中的任务调度器采用分时轮询地检测方法，检测所述电源接口是否存在数据接收事件。如果存在数据接收事件，则对该数据接收事件进行处理。

当单总线接口接收到该待接收数据时，会产生一个中断指令从而打断后台程序的运行操作，微控制器接收中断处理后，由中断处理函数通知后台执行相应的处理操作并在该数据接收事件处理完成后继续执行后台程序的运行操作。

由于电源接口传输的数据是以电信号的形式进行传输，因此可以根据电源接口的电平变化进行判断电源接口是否存在数据接收事件。如果检测到该电源接口的电平变化为预设电平状态，则可以判断所述电源接口存在数据接收事件。

其中，该预设电平状态可根据实际应用中电子设备的串口通信协议进行设定，例如，预设电平变化状态包括开始位和结束位，分别为‘11100101’及‘01110010’，当检测到电源接口的电平状态变化为‘11100101’‘01110010’时，即可确定该电源接口存在正确的数据接收事件。其中，‘1’表示高电平，‘0’表示低电平。

403：检测是否存在数据发送事件。

404：如果存在所述数据发送事件，通过所述电源接口发送待发送数据。

本实用新型中，当该电子设备需要通过单总线接口发送数据时，会生成单总线接口调用指令，微控制器根据该单总线接口调用指令即可判断存在数据发送事件，同时通过与该单总线接口连接的电源接口发送数据，从而完成数据通信。

本实用新型实施例中，通过将电源接口与微控制器的单总线接口复用，提供了一种有线通信方式实现数据传输，从而解决电子设备仅能通过无线通信进行测试而导致测试时的失败率较高的问题，提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性，进一步提高了该电子产品通信时的成功率。

在实际数据通信过程中，电源接口可以在进行数据通信的同时对电池组件进行充电，当然为了保证数据通信不被干扰，也可以切断电源接口对电池组件的充电，在数据通信完成后，再恢复对电池组件的充电。

为了实现对电池组件进行充电的控制，本实用新型实施例中，该电子设备还包括分别与所述微控制器以及所述电池组件连接的充电控制组件；所述电源接口通过所述充电控制组件连接所述电池组件，以建立与所述电池组件的充电连接。

该方法还包括：

如果存在所述数据接收事件或所述数据发送事件，控制充电控制组件切断所述电源接口与电池组件的充电连接；其中，所述充电控制组件分别与微控制器及所述电池组件连接。

本实用新型实施例中，在通过电源接口进行数据通信时，通过微控制器控制充电控制组件切断电源接口与所述电池组件的充电连接，即可确保在进行数据通信时传输的数据不会受到充电电流的干扰，可以大大提高数据通信的可靠性及稳定性。

由于本实用新型发中电子设备利用微控制器的GPIO(通用输入/输出) 特性，实现单总线接口的串口输出，因此适用但不限于使用意法半导体 Cortex-Mx系列单片机或Nordic低功耗蓝牙系列单片等微控制器。

作为本实用新型一个实施例，该电子设备可以使用的是具有功能引脚可以任意复用的Nordic低功耗蓝牙系列单片或其它类似的单片机作为微控制器。

此时，所述单总线接口与所述电源接口连接；该微控制器配置单总线接口的初始状态为接收数据。

可以理解的是，由于该微控制器的功能引脚具有任意复用的特性，该单总线接口可以是该微控制器的任一功能引脚，通过将任一功能引脚复用做为 I/O(输入/输出)接口，并将该I/O接口作为单总线接口与电源接口连接实现数据通信。

所述如果存在所述数据接收事件，通过所述电源接口接收待接收数据可以包括：

如果存在所述数据接收事件，利用所述单总线接口从所述电源接口接收待接收数据。

由于单总线接口的初始状态配置为接收数据状态，因此，在检测到电源接口存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述如果所述微控制器存在所述数据发送事件，通过所述电源接口发送待发送数据可以包括：

如果存在所述数据发送事件，配置所述单总线接口用于发送数据；

通过所述电源接口发送从所述单总线接口传输的待发送数据；

如果所述待发送数据发送完成，复位所述单总线接口为所述初始状态。

复位该单总线接口的初始状态，使得该单总线接口可以继续检测数据接收事件。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的任一功能接口复用为具有输入/ 输出功能的I/O接口作为该单总线接口,并通过配置程序配置该单总线接口的初始化状态为接收数据状态，从而使得该单总线接口可以接收该待接收数据，当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置单总线接口为发送数据状态，即可通过单总线接口实现待发送数据的发送。从而将该待发送数据通过电源接口发送至电脑终端或移动终端实现数据的传输。通过利用该微控制器的功能引脚可以复用为I/O接口，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

由上述可知，作为本实用新型一个实施例，该电子设备还可以使用的是具有GPIO可以配置为开漏输出及推挽输出的特性的意法半导体Cortex-Mx 系列单片或其它类似的单片机作为微控制器。

此时该电子设备中的单总线接口可以包括第一接口及第二接口；所述第一接口及所述第二接口与所述电源接口连接；所述微控制器配置所述第一接口的初始状态为接收数据，所述第二接口的初始状态为开漏输出。

可以理解的是，该第一接口及第二接口为本实施例中的微控制器的GPIO 接口，为了保证该单总线接口的初始状态为接收数据状态。配置第一接口的初始状态为接收数据，配置第二接口的初始状态为开漏输出。此时，第二接口为断开状态，输出高电平信号‘1’，从而可以避免影响第一接口接收该待接收数据的功能。

所述如果存在所述数据接收事件，通过所述电源接口接收待接收数据包括：

如果存在所述数据接收事件，通过所述单总线接口的第一接口从所述电源接口接收待接收数据。

在检测到存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述如果存在所述数据发送事件，通过所述电源接口发送待发送数据可以包括：

如果存在所述数据发送事件，配置所述第一接口的当前状态为禁止接收数据，所述单总线接口的第二接口的当前状态为推挽输出用于发送数据；

通过所述电源接口发送从所述第二接口传输的待发送数据；

此时，第一接口的当前状态被设置为禁止接收数据的状态，因此可以避免在发送数据时由于第一接口接收数据造成数据通信的干扰，同时配置第二接口的当前状态为推挽输出状态时，使该第二接口具有发送数据功能并连通该第二接口与电源接口，完成待发送数据的传输。

如果所述待发送数据发送完成，分别复位所述第一接口及所述第二接口为对应的初始状态。

复位该第一接口及第二接口分别为对应的初始状态，使得该单总线接口为接收数据状态可以继续检测数据接收事件。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的GPIO引脚可以设置为开漏输出及推挽输出的特性，并通过配置程序配置该第一接口的初始化状态为接收数据状态，第二接口的初始化状态为开漏输出状态，从而使得该第一接口可以接收该待接收数据。当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置第一接口为禁止发送数据状态，第二接口为推挽输出状态，即可通过第二接口实现待发送数据的发送。从而实现了数据通信，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

图5是本实用新型实施例提供的一种数据通信装置的一个实施例的结构示意，该装置应用于电子设备，该电子设备包括壳体、安装于壳体内的微控制器，以及安装于壳体表面与微控制器的单总线接口连接的电源接口。

该装置可以包括：

第一检测模块501，用于检测所述电源接口是否存在数据接收事件。

接收数据模块502，用于如果存在所述数据接收事件，通过所述电源接口接收待接收数据。

本实用新型中，单总线接口通过与电源接口的电源供电线复用实现电源接口的串口功能。此时，电源接口即可对供电电池进行充电，也可通过USB 转串口的转接板连接电脑终端或移动终端实现数据的通信。

其中，USB转串口的转接板是与本实用新型电子设备电源接口相匹配的，可以实现电子设备的单总线接口传输的串口数据转换为可以传输待电脑终端或移动终端的USB数据。

该微控制器的单总线接口通常设置为数据接收状态，当检测到电源接口存在数据接收事件时，即可通过所述电源接口接收待接收数据。为了确保该电子设备的数据通信，需要该电子设备中的任务调度器采用分时轮询地检测方法，检测所述电源接口是否存在数据接收事件。如果存在数据接收事件，则对该数据接收事件进行处理。

第二检测模块503，用于检测是否存在数据发送事件。

发送数据模块504，用于如果存在所述数据发送事件，通过所述电源接口发送待发送数据。

本实用新型中，当该电子设备需要通过单总线接口发送数据时，会生成单总线接口调用指令，微控制器根据该单总线接口调用指令即可判断存在数据发送事件，同时通过与该单总线接口连接的电源接口发送数据，从而完成数据通信。

本实用新型实施例中，通过将电源接口与微控制器的单总线接口的复用，提供了一种有线通信方式实现数据传输，从而解决电子设备仅能通过无线通信进行测试而导致测试时的失败率较高的问题，提供了一种不易被干扰的有线通信方式，大大提高了通信的可靠性，进一步提高了该电子产品通信时的成功率。

在实际数据通信过程中，电源接口可以在进行数据通信的同时对电池组件进行充电，当然为了保证数据通信不被干扰，也可以切断对电源接口对电池组件的充电，在数据通信完成后，再恢复对供电电池的充电。

为了实现对电池组件进行充电的控制，本实用新型实施例中，该电子设备还包括分别与所述微控制器以及所述电池组件连接的充电控制组件；所述电源接口通过所述充电控制组件连接所述电池组件，以建立与所述电池组件的充电连接。

该装置还包括：

控制模块，用于如果所述存在所述数据接收事件或数据发送事件，控制所述充电控制组件切断所述电源接口与所述电池组件的充电连接。

本实用新型实施例中，在通过电源接口进行数据通信时，通过微控制器控制充电控制组件切断电源接口与所述电池组件的充电连接，即可确保在进行数据通信时传输的数据不会受到充电电流的干扰，可以大大提高数据通信的可靠性及稳定性。

由于本实用新型发中电子设备利用微控制器的GPIO(通用输入/输出) 特性，实现单总线接口的串口输出，因此适用但不限于使用意法半导体Cortex-Mx系列单片机或Nordic低功耗蓝牙系列单片等微控制器。

作为本实用新型一个实施例，该电子设备可以使用的是具有功能引脚可以任意复用的Nordic低功耗蓝牙系列单片或其它类似的单片机作为微控制器。

此时，所述单总线接口与所述电源接口连接；该微控制器配置单总线接口初始状态为接收数据。

可以理解的是，由于该微控制器的功能引脚具有任意复用的特性，该单总线接口可以是该微控制器的任一功能引脚，通过将任一功能引脚复用做为 I/O(输入/输出)接口，并将该I/O接口作为单总线接口与电源接口连接实现数据通信。

所述接收数据模块502具体可以用于：

如果所述存在所述数据接收事件，利用所述单总线接口从所述电源接口接收待接收数据。

由于单总线接口的初始状态配置为接收数据状态，因此，在检测到电源接口存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述发送数据模块504具体可以用于：

如果存在所述数据发送事件，配置所述单总线接口用于发送数据；

通过所述电源接口发送从所述单总线接口传输的待发送数据；

如果所述待发送数据发送完成，复位所述单总线接口为所述初始状态。

复位该单总线接口的初始状态，使得该单总线接口可以继续检测数据接收事件。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的任一功能接口复用为具有输入/ 输出功能的I/O接口作为该单总线接口,并通过配置程序配置该单总线接口的初始化状态为接收数据状态，从而使得该单总线接口可以接收该待接收数据，当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置单总线接口为发送数据状态，即可通过单总线接口实现待发送数据的发送。从而将该待发送数据通过电源接口发送至电脑终端或移动终端实现数据的传输。通过利用该微控制器的功能引脚可以复用为I/O接口，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

由上述可知，作为本实用新型一个实施例，该电子设备还可以使用的是具有GPIO可以配置为开漏输出及推挽输出的特性的意法半导体Cortex-Mx 系列单片或其它类似的单片机作为微控制器。

此时该电子设备中的单总线接口可以包括第一接口及第二接口；所述第一接口及所述第二接口与所述电源接口连接；所述微控制器配置所述第一接口的初始状态为接收数据，所述第二接口的初始状态为开漏输出。

可以理解的是，该第一接口及第二接口为本实施例中的微控制器的GPIO 接口，为了保证该单总线接口的初始状态为接收数据状态。配置第一接口的初始状态为接收数据，配置第二接口的初始状态为开漏输出。此时，第二接口为断开状态，输出高电平信号‘1’，从而可以避免影响第一接口接收该待接收数据的功能。

所述接收数据模块502具体可以用于：

如果存在所述数据接收事件，利用所述单总线接口的第一接口从所述电源接口接收待接收数据。

在检测到存在数据接收事件时即接收该待接收数据。为了实现单总线接口的数据发送功能，所述发送数据模块具体可以用于：

如果存在所述数据发送事件，配置所述第一接口的当前状态为禁止接收数据，所述单总线接口的第二接口的当前状态为推挽输出用于发送数据；

通过所述电源接口发送从所述第二接口传输的待发送数据；

此时，第一接口的当前状态被设置为禁止接收数据的状态，因此可以避免在发送数据时由于第一接口接收数据造成数据通信的干扰，同时配置第二接口的当前状态为推挽输出状态时，使该第二接口具有发送数据功能并连通该第二接口与电源接口，完成待发送数据的传输。

如果所述待发送数据发送完成，分别复位所述第一接口及所述第二接口为对应的初始状态。

复位该第一接口及第二接口分别为对应的初始状态，使得该单总线接口为接收数据状态可以继续检测数据接收事件。

本实用新型实施例中，通过将微控制器的GPIO引脚可以设置为开漏输出及推挽输出的特性，并通过配置程序配置该第一接口的初始化状态为接收数据状态，第二接口的初始化状态为开漏输出状态，从而使得该第一接口可以接收该待接收数据。当检测到微控制器存在数据发送事件时，通过配置程序配置第一接口为禁止发送数据状态，第二接口为推挽输出状态，即可通过第二接口实现待发送数据的发送。从而实现了数据通信，不仅可以大大节省该电子设备的设计成本，简化了电路设计，同时实现了有线通信的数据传输，提高了该电子产品通信时的成功率。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/ 输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器 (CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括非暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电性耦接手段。因此，若文中描述一第一装置耦接于一第二装置，则代表所述第一装置可直接电性耦接于所述第二装置，或通过其他装置或耦接手段间接地电性耦接至所述第二装置。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本实用新型的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述申请构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电子设备，其特征在于，包括微控制器、与所述微控制器连接的电池组件、以及分别与所述微控制器的单总线接口及所述电池组件连接的电源接口；

所述电源接口连接供电电源以为所述电池组件充电；

所述微控制器检测电源接口存在数据接收事件时，通过所述电源接口接收待接收数据；检测存在数据发送事件时，通过所述电源接口发送待发送数据。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括分别与所述微控制器以及所述电池组件连接的充电控制组件；

所述电源接口通过所述充电控制组件连接所述电池组件，以建立与所述电池组件的充电连接；

所述微控制器检测所述存在所述数据接收事件或发送事件时，控制所述充电控制组件切断所述电源接口与所述电池组件的充电连接。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括电压转换电路，所述电源接口通过所述电压转换电路连接所述单总线接口。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述电压转换电路包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；

所述MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；所述单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

所述MOS管的第二端通过所述保护电阻连接所述电源接口。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述微控制器配置所述单总线接口的初始状态为接收数据；

检测存在所述数据接收事件时，利用所述单总线接口从所述电源接口接收待接收数据；

检测存在所述数据发送事件时，配置所述单总线接口发送数据；通过所述电源接口发送从所述单总线接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成，复位所述单总线接口为所述初始状态。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，

所述单总线接口包括与所述电源接口连接第一接口及第二接口；

所述微控制器配置所述第一接口的初始状态为接收数据，第二接口的初始状态为开漏输出；

检测存在所述数据接收事件时，利用所述第一接口从所述电源接口接收待接收数据；

检测存在所述数据发送事件时，配置所述第一接口的当前状态为禁止接收数据，所述第二接口的当前状态为推挽输出发送数据；通过所述电源接口发送从所述第二接口传输的待发送数据；检测所述待发送数据发送完成时，分别复位所述第一接口及所述第二接口为对应的初始状态。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，还包括稳压电路，所述电源接口通过所述稳压电路连接所述单总线接口。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述稳压电路包括稳压二极管及电解电容；

所述稳压二极管的第一端连接所述单总线接口并分别与所述电解电容的第一端及所述电源接口正极连接；

所述电池组件分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。

9.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，还包括稳压电路，所述电源接口通过所述稳压电路及所述电压转换电路连接所述单总线接口。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，

所述电压转换电路包括：上拉电阻、MOS管、保护电阻；

所述稳压电路包括稳压二极管及电解电容；

所述MOS管的第一端连接所述上拉电阻的第一端；所述单总线接口分别连接所述MOS管的第一端以及所述上拉电阻的第一端；

所述MOS管的第二端通过所述保护电阻连接所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第一端连接所述保护电阻的第一端并分别与所述电解电容的第一端及所述电源接口正极连接；所述电池组件分别连接所述电解电容的第一端及所述稳压二极管的第一端；

所述稳压二极管的第二端分别与所述电解电容的第二端及所述电源接口的负极连接。