CN208538125U - 一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，用以提供Carplay选择功能，该PCB板与车身供电接口连接，包括第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口、一个USB上行口、USB选择电路及与车身供电接口连接的八位连接器，所述的八位连接器设有VBAT端和PWM端，所述的PWM端与USB选择电路连接，所述的VBAT端通过电压转换模块与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接，所述的USB上行口通过USB选择电路与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接。与现有技术相比，本实用新型具有支持用户选择Carplay功能等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及USB通信领域，尤其是涉及一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板。
背景技术
USB Hub(USB集线器)是可将一个USB接口扩展为多个独立工作的USB接口的装置。越来越多的车载多功能系统通过USB接口连接多个USB移动设备，如手机、平板电脑、U盘等。目前具有多个接插口的USB Hub不支持用户选择Carplay功能，且现有的USB Hub只能连接三个以下设备进行数据通信和小电流充电，无法满足现当下用户的需求。此外，在USB Hub的设计中，为实现三个以下IOS设备彼此之间不受影响，需要使用多个集线控制芯片及多个高速开关，成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，用以提供Carplay选择功能，该PCB板与车身供电接口连接，该PCB板包括第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口、一个USB上行口、USB选择电路及与车身供电接口连接的八位连接器，所述的八位连接器设有VBAT端和PWM端，所述的PWM端与USB选择电路连接，所述的VBAT端通过电压转换模块与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接，所述的USB上行口通过USB选择电路与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接。
优选地，所述的USB选择电路包括主控芯片、第一高速MUX和第二高速MUX，所述的USB上行口与主控芯片连接，所述的主控芯片通过第一高速MUX与第一USB下行口、第二USB下行口分别连接，所述的主控芯片通过第二高速MUX分别与第三USB下行口、第四USB下行口连接，所述的USB远程下行口与主控芯片连接。
优选地，所述的第一高速MUX和第二高速MUX为四路数据选择开关，第一高速MUX的D1+触点、D1-触点与第一USB下行口连接，D2+触点、D2-触点与第二USB下行口连接，第二高速MUX的D1+触点、D1-触点与第三USB下行口连接，D2+触点、D2-触点与第四USB下行口连接。
优选地，第一USB下行口、第三USB下行口为Type C接口，第二USB下行口、第四USB下行口为Type A接口，USB上行口、USB远程下行口为Mini B接口。
优选地，所述的主控芯片的型号为UT80 USB Hub with SD Card Port ASIC。
优选地，所述的主控芯片与第一USB下行口、第三USB下行口之间分别设有CC控制芯片。
优选地，所述的主控芯片与第二USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口之间分别设有限流保护电路。
优选地，所述的电压转换模块包括6A双路限流降压芯片和3A降压芯片，所述的VBAT端通过6A双路限流降压芯片与第一USB下行口、第三USB下行口分别连接，所述的VBAT端通过6A双路限流降压芯片、限流保护电路与第二USB下行口、第四USB下行口分别连接，所述的VBAT端通过3A降压芯片、限流保护电路与USB远程下行口连接。
优选地，所述的PCB板还包括+3V3稳压芯片，所述的VBAT端依次通过6A双路限流降压芯片、+3V3稳压芯片与主控芯片连接进行供电。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
(1)本实用新型的USB集线器PCB板采用一个主控芯片及两个高速MUX，并设有五个USB下行口，当主控芯片接收到上位机的Carplay命令时，通过GPIO控制两个高速MUX，将多个IOS设备接入主控芯片中，可支持用户自行选择Carplay功能，实现远程接口、数据通信和小电流充电等多种功能；
(2)五个USB下行口及USB上行口支持三种用户接口，包括Type A、Type C及Mini B转Type A，实用性强；
(3)USB下行口支持大电流充电，最大可提供3A充电电流；
(4)通过一个主控芯片UT80 USB Hub with SD Card Port ASIC可智能识别插入用户接口的种类是Type A接口还是Type C接口，并自动调整充电电流；
(5)本实用新型的USB集线器PCB板采用一个主控芯片及两个高速MUX，即可实现各个USB端口之间不受影响，保证各个USB端口处于全功能状态，节约了生产成本。
(6)可提供多种诊断功能，如：高温限流，负载接入检测，过温过流保护等；
(7)紧凑的layout布局和产品尺寸。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标号所示：
1、八位连接器，21、第一USB下行口，22、第二USB下行口，23、第三USB下行口，24、第四USB下行口，3、USB上行口，4、USB远程下行口，5、主控芯片，6、第一高速MUX，7、第二高速MUX，8、第一CC控制芯片，9、第二CC控制芯片，10、限流保护电路，11、6A双路限流降压芯片，12、+3V3稳压芯片，13、3A降压芯片，14、运放电路，15、车载音频接口，16、LED驱动电路，17、DCP。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型涉及一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，可实现用户自行选择Carplay功能，该PCB板与车身供电接口连接。该PCB板包括五个USB下行口、一个USB上行口3、USB选择电路以及与车身供电接口连接的八位连接器1。八位连接器1与USB下行口、USB选择电路连接，USB上行口3通过USB选择电路与USB下行口连接。
五个USB下行口包括接口种类为Type C接口的第一USB下行口21和第三USB下行口23、接口种类为Type A接口的第二USB下行口22和第四USB下行口24、以及一个USB远程下行口4。USB远程下行口4与USB上行口3的接口为Mini B接口。
USB选择电路包括主控芯片5、第一高速MUX6、第二高速MUX7、第一CC控制芯片8和第二CC控制芯片9。第一高速MUX6和第二高速MUX7为四路数据选择开关，第一高速MUX6的D1+触点、D1-触点与第一USB下行口21连接，D2+触点、D2-触点与第二USB下行口22连接，第二高速MUX7的D1+触点、D1-触点与第三USB下行口23连接，D2+触点、D2-触点与第四USB下行口24连接。USB上行口3与主控芯片5连接，USB远程下行口4与主控芯片5连接。第一CC控制芯片8设于主控芯片5与第一USB下行口21之间，第二CC控制芯片9设于主控芯片5与第三USB下行口23之间。主控芯片5与第二USB下行口22、第四USB下行口24、USB远程下行口4之间分别设有限流保护电路10。
八位连接器1包括VBAT端、PWM端、两个接地端、四个AUX端。VBAT端与6A双路限流降压芯片11、3A降压芯片13分别连接，PWM端与主控芯片5连接，AUX端与车载音频接口15连接。
PCB板还包括6A双路限流降压芯片11、+3V3稳压芯片12、3A降压芯片13和运放电路14，VBAT端通过6A双路限流降压芯片11与第一USB下行口21、第三USB下行口23分别连接。VBAT端通过6A双路限流降压芯片11、限流保护电路10与第二USB下行口22、第四USB下行口24分别连接。VBAT端依次通过6A双路限流降压芯片11、+3V3稳压芯片12与主控芯片5连接进行供电，VBAT端依次通过3A降压芯片13、运放电路14、限流保护电路10与USB远程下行口4连接。
优选地，PWM端与主控芯片5之间设有LED驱动电路16；第一高速MUX6与第二USB下行口22之间、第二高速MUX7与第四USB下行口24之间分别通过DCP17控制。
主控芯片5的型号为UT80 USB Hub with SD Card Port ASIC。
本实用新型的工作原理为：
1、当USB下行口有外接设备插入时，上位机检测到插入中断，并枚举IOS设备。
2、上位机检测到IOS设备插入，判断设备支持Carplay。上位机会弹出一个菜单或控制按钮，用以让用户选择是否进入Carplay，用户通过菜单选项或控制按钮进行选择，主机通过IAP2协议给设备发送指令，令IOS设备进入“HOST”。主控芯片同时接受指令，通过内置的USB/GPIO bridge控制选定的管脚输出高电平。
3、输出的高电平控制第一高速MUX及第二高速MUX，IOS设备通过USB上行口的OTG通道直接与上位机通讯。通过第一高速MUX连接的第一USB下行口、第二USB下行口、通过第二高速MUX连接的第三USB下行口、第四USB下行口之间不受影响，可保证各个USB端口处于全功能状态。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，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工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，用以提供Carplay选择功能，该PCB板与车身供电接口连接，其特征在于，该PCB板包括第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口、一个USB上行口、USB选择电路及与车身供电接口连接的八位连接器，所述的八位连接器设有VBAT端和PWM端，所述的PWM端与USB选择电路连接，所述的VBAT端通过电压转换模块与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接，所述的USB上行口通过USB选择电路与第一USB下行口、第二USB下行口、第三USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口分别连接。
2.根据权利要求1所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的USB选择电路包括主控芯片、第一高速MUX和第二高速MUX，所述的USB上行口与主控芯片连接，所述的主控芯片通过第一高速MUX与第一USB下行口、第二USB下行口分别连接，所述的主控芯片通过第二高速MUX分别与第三USB下行口、第四USB下行口连接，所述的USB远程下行口与主控芯片连接。
3.根据权利要求2所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的第一高速MUX和第二高速MUX为四路数据选择开关，第一高速MUX的D1+触点、D1-触点与第一USB下行口连接，D2+触点、D2-触点与第二USB下行口连接，第二高速MUX的D1+触点、D1-触点与第三USB下行口连接，D2+触点、D2-触点与第四USB下行口连接。
4.根据权利要求1所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，第一USB下行口、第三USB下行口为Type C接口，第二USB下行口、第四USB下行口为Type A接口，USB上行口、USB远程下行口为Mini B接口。
5.根据权利要求2所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的主控芯片的型号为UT80 USB Hub with SD Card Port ASIC。
6.根据权利要求2所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的主控芯片与第一USB下行口、第三USB下行口之间分别设有CC 控制芯片。
7.根据权利要求2所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的主控芯片与第二USB下行口、第四USB下行口、USB远程下行口之间分别设有限流保护电路。
8.根据权利要求2所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的电压转换模块包括6A双路限流降压芯片和3A降压芯片，所述的VBAT端通过6A双路限流降压芯片与第一USB下行口、第三USB下行口分别连接，所述的VBAT端通过6A双路限流降压芯片、限流保护电路与第二USB下行口、第四USB下行口分别连接，所述的VBAT端通过3A降压芯片、限流保护电路与USB远程下行口连接。
9.根据权利要求8所述的一种支持Carplay选择的USB集线器PCB板，其特征在于，所述的PCB板还包括+3V3稳压芯片，所述的VBAT端依次通过6A双路限流降压芯片、+3V3稳压芯片与主控芯片连接进行供电。
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|---|---|---|---|---|
| US11176071B2 (en) | 2018-11-09 | 2021-11-16 | Cypress Semiconductor Corporation | USB signal switch circuitry using standard USB hub and method of operation the same |
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