CN209314033U - 单io口控制两个功能的电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单IO口控制两个功能的电路及电子设备，本实用新型通过第一开关电路与电源输入端、IO口、第一功能模块及第二开关电路分别连接；第二开关电路与第二功能模块连接；第一开关电路接收IO口输入的电平信号，在电平信号为第一电平时导通，以使第一功能模块上电；第二开关电路接收所述IO口输入的电平信号，在电平信号为第二电平时导通，以使第二功能模块上电，仅使用简单的器件即可满足单IO口同时控制两个功能，低成本地解决了IO口配置不足及控制简化问题。

Description

单IO口控制两个功能的电路及电子设备

技术领域

本实用新型涉及麦克风控制技术领域，尤其涉及一种单IO口控制两个功能的电路及电子设备。

背景技术

电子产品功能越来越多样化和智能化是目前消费电子发展趋势之一，为了实现IO口控制两个功能模块的需求，目前大多采用的技术处理是硬件上增加硬件模块，软件上增加逻辑控制。比如更换有更多IO口的主控芯片，或者是增加一个IO口扩展IC，同时主控增加对新增硬件模块的控制和通讯、交互。

以实际的Amazon认证要求的麦克风静音电路为例。Amazon认证要求为：机器处于语音静音(不能语音唤醒)状态时，静音键红灯亮，且硬件上关断麦克风模块；解除静音状态时，语音静音键红灯灭，麦克风模块恢复工作。市面上常规Amazon认证静音电路往往采用以下方式实现：需要一个芯片和若干外围器件实现开关选择，实现单个IO口控制麦克风数据传输，同时控制红灯亮灭。此外，现有技术中还有另一种实现方式：采用4个三极管和若干电阻电容组成电路，由单个IO口控制麦克风模块供电，同时控制红灯亮灭。以上两种实现方式相对于本方案来说硬件成本均较高。

上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种单IO口控制两个功能的电路及电子设备，旨在解决现有技术中单IO口控制两个功能的电路成本过高的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单IO口控制两个功能的电路，所述电路包括第一开关电路及第二开关电路；所述第一开关电路与电源输入端、IO口、第一功能模块及第二开关电路分别连接；所述第二开关电路与第二功能模块连接；其中，

所述第一开关电路，用于接收所述IO口输入的电平信号，在所述电平信号为第一电平时导通，以使所述第一功能模块上电；

所述第二开关电路，用于接收所述IO口输入的电平信号，在所述电平信号为第二电平时导通，以使所述第二功能模块上电。

优选地，所述第一开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一三极管；其中，

所述第一电阻的第一端与所述IO口连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端及所述第二开关电路分别连接；

所述第二电阻的第二端与所述电源输入端及所述第一三极管的发射极分别连接；

所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；

所述第一三极管的集电极与所述第一功能模块连接。

优选地，所述第二开关电路包括第四电阻、第五电阻及第二三极管；其中，

所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端经所述第五电阻接地，所述第四电阻的第二端还与所述第二三极管的基极连接；

所述第二三极管的集电极与所述第二功能模块连接，所述第二三极管的发射极接地。

优选地，所述第一三极管为PNP三极管，所述第二三极管为NPN三极管。

优选地，所述第一功能模块为麦克风供电电路，所述麦克风供电电路包括第六电阻及麦克风；所述第六电阻的第一端与所述第一三极管的集电极及所述麦克风分别连接，所述第六电阻的第二端接地。

优选地，所述第二功能模块为静音键红灯电路，所述静音键红灯电路包括第七电阻、第八电阻及LED灯；其中，

所述第七电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第七电阻的第二端与所述LED灯连接；

所述第八电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第八电阻的第二端与LED电源连接；

所述LED灯与所述LED电源连接。

本实用新型还提出一种电子设备，所述电子设备包括如上所述的单IO口控制两个功能的电路。

优选地，所述电子设备为电视机。

本实用新型通过第一开关电路与电源输入端、IO口、第一功能模块及第二开关电路分别连接；第二开关电路与第二功能模块连接；第一开关电路接收IO口输入的电平信号，在电平信号为第一电平时导通，以使第一功能模块上电；第二开关电路接收所述IO口输入的电平信号，在电平信号为第二电平时导通，以使第二功能模块上电，仅使用简单的器件即可满足单IO口同时控制两个功能，低成本地解决了IO口配置不足及控制简化问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1是本实用新型一种单IO口控制两个功能的电路一实施例的功能模块图；

图2是本实用新型一种单IO口控制两个功能的电路一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种单IO口控制两个功能的电路。

参照图1，在一实施例中，所述电路包括第一开关电路100及第二开关电路200；所述第一开关电路100与电源输入端VCC_in、IO口IO、第一功能模块300及第二开关电路200分别连接；所述第二开关电路200与第二功能模块400连接；其中，所述第一开关电路100，用于接收所述IO口IO输入的电平信号，在所述电平信号为第一电平时导通，以使所述第一功能模块300上电；所述第二开关电路200，用于接收所述IO口输入的电平信号，在所述电平信号为第二电平时导通，以使所述第二功能模块400上电。

需要说明的是，本实施例中所述单IO口控制两个功能的电路，仅用2个三极管和少量电阻组成，可以仅用一个主控IO口实现两个功能模块的控制，相比于现有技术(需要4个三极管和若干电阻电容或Switch芯片)而言大大降低了成本。

在具体实现中，当所述电平信号为低电平时，第一开关电路100导通，第二开关电路200不导通，第一功能模块300上电正常工作，第二功能模块400不上电；当所述电平信号为高电平时，第一开关电路100不导通，第二开关电路200导通，第一功能模块300不上电，第二功能模块400上电正常工作。

本实施例通过第一开关电路与电源输入端、IO口、第一功能模块及第二开关电路分别连接；第二开关电路与第二功能模块连接；第一开关电路接收IO口输入的电平信号，在电平信号为第一电平时导通，以使第一功能模块上电；第二开关电路接收所述IO口输入的电平信号，在电平信号为第二电平时导通，以使第二功能模块上电，仅使用简单的器件即可满足单IO口同时控制两个功能，低成本地解决了IO口配置不足及控制简化问题。

进一步地，参照图2，图2是本实用新型一种单IO口控制两个功能的电路一实施例的结构示意图。

本实施例中，所述第一开关电路100包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第一三极管Q1；其中，所述第一电阻R1的第一端与所述IO口IO连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端、所述第三电阻R3的第一端及所述第二开关电路200分别连接；所述第二电阻R2的第二端与所述电源输入端VCC_in及所述第一三极管Q1的发射极分别连接；所述第三电阻R3的第二端与所述第一三极管Q1的基极连接；所述第一三极管Q1的集电极与所述第一功能模块100连接。

应当理解的是，当第一三极管Q1为PNP三极管、IO口为低电平时，A点电压V(A)＝0，VCC_in、第一三极管Q1、第二电阻R2及第三电阻R3组成回路，V(C)因为A点拉低瞬间为0V，V(D)-V(C)>0.6V，第一三极管Q1满足导通条件，则第一三极管Q1的V(E)＝V(D)，则第一功能模块300上电工作。

进一步地，所述第二开关电路200包括第四电阻R4、第五电阻R5及第二三极管Q2；其中，所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第一端连接，所述第四电阻R4的第二端经所述第五电阻R5接地，所述第四电阻R4的第二端还与所述第二三极管Q2的基极连接；所述第二三极管Q2的集电极与所述第二功能模块400连接，所述第二三极管Q2的发射极接地。

易于理解的是，当第二三极管为NPN三极管，IO口为高电平时，则V(A)≈V(B)≈VCC_in，则V(D)-V(C)<0.6V，第一三极管Q1不满足导通条件，第一功能模块300不工作；第二电阻R2作用是使B点电位常置高，使V(B)≈VCC_in，防止第一三极管Q1的be极漏电流消耗；F点电位为第四电阻R4、第五电阻R5分压后得到，因V(H)＝0V，V(F)-V(H)>0.6V，第二三极管Q2满足导通条件，V(G)＝V(H)≈0V，第二功能模块400上电工作。

进一步地，所述第一功能模块300为麦克风供电电路，所述麦克风供电电路包括第六电阻R6及麦克风MK；所述第六电阻R6的第一端与所述第一三极管Q1的集电极及所述麦克风MK分别连接，所述第六电阻R6的第二端接地。其中，第六电阻R6为下地电阻，表示第一功能模块300的负载。

进一步地，所述第二功能模块400为静音键红灯电路，所述静音键红灯电路包括第七电阻R7、第八电阻R8及LED灯HR；其中，所述第七电阻R7的第一端与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第七电阻R7的第二端与所述LED灯HR连接；所述第八电阻R8的第一端与所述第二三极管Q2的集电极连接，所述第八电阻R8的第二端与LED电源VCC_LED连接；所述LED灯HR与所述LED电源VCC_LED连接。

应当理解的是，所述第七电阻R7为第二功能模块400的LED灯限流电阻，所述第八电阻R8为第二功能模块400的G点上拉电阻。

本实施例将第一实施例中的电路应用于Amazon认证要求的麦克风静音电路，仅用单个IO口即可实现管理麦克风供电，同时控制静音键红灯的亮灭，且具有高性能，安全防盗的效果。本实施例的工作原理如下：

语音唤醒模式下，IO口置低电平，当IO口拉低，V(A)＝0时，第一三极管Q1导通，实现麦克风MK供电，此时，根据PNP三极管导通特性，V(C)＝VCC_in-V(be)，第四电阻R4和第五电阻R5串联(R4+R5)，第一电阻R1与(R4+R5)并联再与第三电阻R3组成分压V(B)电位如公式(1)：

第二三极管Q2的基极电位V(F)，由V(B)经R5、R6分压得出，如公式(2):

由于第二三极管Q2的发射极接地，V(H)＝0V，V(F)-V(H)<0.6V，所以，第二三极管Q2截止不导通，则G处于高阻状态，V(G)＝VCC_LED，红色LED灯HR不亮灯。

语音静音模式下，IO口置高电平，当IO口拉高，第一三极管Q1不满足导通条件，麦克风MK不工作；此时，第二三极管Q2满足导通条件，V(G)＝V(H)≈0V，红色LED灯HR点亮。当IO口控制红灯亮时，麦克风一定关断了，由此实现了硬件上的静音，有效避免了黑客入侵监听的风险。

以下以电源输入端电压为3.3V，第一电阻R1阻值为1KΩ、第二电阻R2阻值为47KΩ、第三电阻R3阻值为3KΩ、第四电阻R4阻值为10KΩ、第五电阻R5阻值为15KΩ、第六电阻阻值为1KΩ、第七电阻阻值为220Ω、第八电阻阻值为100KΩ、LED电源输入电压为3.3V为例，获得仿真结果为：

当IO口置低，V(A)＝0V、VCC_in＝3.3V时，V(D)＝3.3V、V(C)＝2.54V，V(D)-V(C)>0.6V，第一三极管Q1导通，V(E)≈3.3V，麦克风MK供电正常，同时V(F)＝394mV、V(H)＝0V、V(G)＝3.3V，V(F)-V(H)<0.6V，第二三极管Q2不导通，红色LED灯HR不亮；

当IO口拉高，V(A)＝3.3V、VCC_in＝3.3V时，V(D)＝3.3V、V(C)＝3.07V，V(D)-V(C)<0.6V，第一三极管Q1截止，V(E)＝16.5nV，麦克风MK不工作，同时V(F)＝719mV、V(H)＝0V、V(G)＝116mV，V(F)-V(H)>0.6V，第二三极管Q2导通，红色LED灯HR点亮。

本实施例通过将电源输入与麦克风分开供电，目的是静音时只关断麦克风，维持电源工作，既从硬件上实现语音静音功能，又有效避免供电电源通讯不及时和通讯出错的风险，优化供电电源与主控通讯的性能；通过两个三极管及若干电阻的设计，节省了主控IO口配置，避免重新选型带来的成本上升风险，且实现了单个IO口能同时控制麦克风供电和静音键红灯的亮灭。

本实用新型还提出一种单IO口控制两个功能的电子设备，所述单IO口控制两个功能的电子设备包括如上所述的单IO口控制两个功能的电路，所述单IO口控制两个功能的电子设备的单IO口控制两个功能的电路的电路结构可参照上述实施例，在此不再赘述；可以理解的是，由于本实施例的单IO口控制两个功能的电子设备采用了上述单IO口控制两个功能的电路的技术方案，因此所述单IO口控制两个功能的电子设备具有上述所有的有益效果；应理解的是，所述电子设备可以是智能手机、平板电脑、电视机等设备，本实施例对此不加以限制。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述电路包括第一开关电路及第二开关电路；所述第一开关电路与电源输入端、IO口、第一功能模块及第二开关电路分别连接；所述第二开关电路与第二功能模块连接；其中，

所述第一开关电路，用于接收所述IO口输入的电平信号，在所述电平信号为第一电平时导通，以使所述第一功能模块上电；

所述第二开关电路，用于接收所述IO口输入的电平信号，在所述电平信号为第二电平时导通，以使所述第二功能模块上电。

2.如权利要求1所述的单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻及第一三极管；其中，

所述第一电阻的第一端与所述IO口连接，所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第三电阻的第一端及所述第二开关电路分别连接；

所述第二电阻的第二端与所述电源输入端及所述第一三极管的发射极分别连接；

所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极连接；

所述第一三极管的集电极与所述第一功能模块连接。

3.如权利要求2所述的单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第四电阻、第五电阻及第二三极管；其中，

所述第四电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接，所述第四电阻的第二端经所述第五电阻接地，所述第四电阻的第二端还与所述第二三极管的基极连接；

所述第二三极管的集电极与所述第二功能模块连接，所述第二三极管的发射极接地。

4.如权利要求3所述的单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述第一三极管为PNP三极管，所述第二三极管为NPN三极管。

5.如权利要求4所述的单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述第一功能模块为麦克风供电电路，所述麦克风供电电路包括第六电阻及麦克风；所述第六电阻的第一端与所述第一三极管的集电极及所述麦克风分别连接，所述第六电阻的第二端接地。

6.如权利要求5所述的单IO口控制两个功能的电路，其特征在于，所述第二功能模块为静音键红灯电路，所述静音键红灯电路包括第七电阻、第八电阻及LED灯；其中，

所述第七电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第七电阻的第二端与所述LED灯连接；

所述第八电阻的第一端与所述第二三极管的集电极连接，所述第八电阻的第二端与LED电源连接；

所述LED灯与所述LED电源连接。

7.一种单IO口控制两个功能的电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-6任一权利要求所述的单IO口控制两个功能的电路。

8.一种单IO口控制两个功能的电子设备，其特征在于，所述电子设备为电视机。