CN211087219U - 安卓医疗平板usb拓展及a型usb接口主从切换结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，包括：模拟开关模块、USB‑HUB模块、外部USB接口模块和内部USB接口模块，所述USB‑HUB模块、外部USB接口模块均与所述模拟开关模块电性连接，所述内部USB接口模块与USB‑HUB模块电性连接；所述USB‑HUB模块包括一USB‑HUB芯片，所述外部USB接口模块包括一A型USB接口，所述内部USB接口模块包括若干内部USB接口，若干所述内部USB接口均分别与所述USB‑HUB模块的拓展输出端电性连接，所述模拟开关模块均与所述A型USB接口、USB‑HUB模块的输入端、安卓USB电性连接。本实用新型增加了内部USB接口的数量，使得平板可以接入更多的USB设备，极大丰富了产品的功能；平板的A型USB接口可以实现主从切换，可以简化结构以及外观，有利于节约成本。

Description

安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构

技术领域

本实用新型涉及便携式安卓工业或医疗平板技术领域，尤其涉及一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构。

背景技术

目前市场上有一部分的安卓医疗平板，其外部只有一路USB接口，并且是通过A型USB母座对外通讯，而安卓医疗平板通常需要多路USB接口接内部设备，因此有必要对USB接口进行拓展；并且由于A型USB接口定义为VBUS、D-、D+、GND，缺少USB-ID信号，而安卓系统与外部设备USB通讯时，依靠监测USB-ID电平决定安卓设备USB通讯的主从状态，而传统的采用了A型USB接口的安卓设备无法自动切换主从状态，但是在使用时医疗平板为device模式，才可以升级医疗平板产品固件，医疗平板为host模式时，外部USB设备(鼠标、键盘等)才能正常使用，因此有必要在A型接口上实现主从切换，可见，这类型的安卓医疗平板在USB扩展以及A型USB接口的主从切换上存在问题。

因此，现有技术存在缺陷，需要改进。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构。

本实用新型的技术方案如下：本实用新型提供一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，包括：模拟开关模块、USB-HUB模块、外部USB接口模块和内部USB接口模块，所述USB-HUB模块、外部USB接口模块均与所述模拟开关模块电性连接，所述内部USB接口模块与所述USB-HUB模块电性连接；所述USB-HUB模块包括一USB-HUB芯片，所述外部USB接口模块包括一A型USB接口，所述内部USB接口模块包括若干内部USB接口，若干所述内部USB接口均分别与所述USB-HUB模块的拓展输出端电性连接，所述模拟开关模块均与所述A型USB接口、USB-HUB模块的输入端、安卓USB(安卓系统通用串行总线接口)电性连接，所述模拟开关模块用于切换平板为device模式或host模式，并且使得所述平板为device模式时所述安卓USB与所述A型USB接口电性连接，所述平板为host模式时，所述安卓USB与所述USB-HUB芯片的输入端电性连接，所述A型USB接口的与所述USB-HUB芯片的输出端电性连接。

进一步地，所述模拟开关模块包括一模拟开关芯片，所述模拟开关芯片的型号为CH440G。

进一步地，所述模拟开关芯片包括16个引脚，所述模拟开关芯片的第一引脚分别与二极管的负极、VBAT端、三极管的集电极电性连接，所述二极管的正极与USB-ID端电性连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管基极与USB-SW端电性连接，所述模拟开关芯片的第二引脚、第五引脚与所述USB-HUB芯片的输入端电性连接，所述模拟开关芯片的第三引脚与第十三引脚电性连接，所述模拟开关芯片的第四引脚和第七引脚与所述安卓USB电性连接，所述模拟开关芯片的第六引脚与第十引脚电性连接，所述模拟开关芯片的第八引脚、第十五引脚均接地，所述模拟开关芯片的第九引脚和第十二引脚与所述A型USB接口电性连接，所述模拟开关芯片的第十一引脚和第十四引脚与所述USB-HUB芯片的输出端电性连接，所述模拟开关芯片的第十六引脚与所述VBAT端电性连接。

进一步地，所述USB-HUB芯片的型号为GL850G-HHG；所述USB-HUB模块还包括复位电路、第一供电电路和时钟电路。

进一步地，所述USB外部接口模块还包括第二供电电路，所述第二供电电路用于给所述A型USB接口供电。

进一步地，所述第二供电电路包括：升压芯片和第一限流芯片，所述升压芯片的型号为SY7152，所述第一限流芯片的型号为LPW5210。

进一步地，所述USB内部接口模块还包括第三供电电路，所述第三供电电路用于给所述内部USB接口供电。

进一步地，所述第三供电电路包括：第二限流芯片，所述第二限流芯片的型号为LPW5210。

采用上述方案，本实用新型增加了内部USB接口的数量，使得平板可以接入更多的USB设备，极大丰富了产品的功能；平板的A型USB接口可以实现主从切换，既可以做到通过外部的A型USB接口升级固件，也可以作为host外接USB外设，使得一个A型USB接口可以满足各种需求，可以简化结构以及外观，有利于节约成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接框图。

图2为本实用新型一实施例的模拟开关模块的电路图。

图3为本实用新型一实施例的USB-HUB模块的电路图。

图4为本实用新型一实施例的USB外部接口模块的电路图。

图5为本实用新型一实施例的USB内部接口模块的电路图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例，对本实用新型进行详细说明。

请结合参阅图1至图5，在本实施中，本实用新型提供一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，包括：模拟开关模块1、USB-HUB模块3、外部USB接口模块2和内部USB接口模块4，所述USB-HUB模块3、外部USB接口模块2均与所述模拟开关模块1电性连接，所述内部USB接口模块4与所述USB-HUB模块3电性连接；所述USB-HUB模块3包括一USB-HUB芯片U11，所述外部USB接口模块2包括一A型USB接口USB1，所述内部USB接口模块4包括若干内部USB接口，若干所述内部USB接口均分别与所述USB-HUB模块3的拓展输出端电性连接，所述模拟开关模块1均与所述A型USB接口USB1、USB-HUB模块3的输入端、安卓USB电性连接，所述模拟开关模块1用于切换平板为device模式或host模式，并且使得所述平板为device模式时所述安卓USB与所述A型USB接口USB1电性连接，所述平板为host模式时，所述安卓USB与所述USB-HUB芯片U11的输入端电性连接，所述A型USB接口USB1的与所述USB-HUB芯片U11的输出端电性连接。在本实施例中，所述模拟开关模块1包括一模拟开关芯片U10，所述模拟开关芯片U10的型号为CH440G。所述模拟开关芯片U10包括16个引脚，所述模拟开关芯片U10的第一引脚分别与二极管D5的负极、VBAT端、三极管Q2的集电极电性连接，所述二极管D5的正极与USB-ID端电性连接，所述三极管Q2的发射极接地，所述三极管Q2基极与USB-SW端电性连接，所述模拟开关芯片U10的第二引脚、第五引脚与所述USB-HUB芯片U11的输入端电性连接，所述模拟开关芯片U10的第三引脚与第十三引脚电性连接，所述模拟开关芯片U10的第四引脚和第七引脚与所述安卓USB电性连接，所述模拟开关芯片U10的第六引脚与第十引脚电性连接，所述模拟开关芯片U10的第八引脚、第十五引脚均接地，所述模拟开关芯片U10的第九引脚和第十二引脚与所述A型USB接口USB1电性连接，所述模拟开关芯片U10的第十一引脚和第十四引脚与所述USB-HUB芯片U11的输出端电性连接，所述模拟开关芯片U10的第十六引脚与所述VBAT端电性连接。所述USB-HUB芯片U11的型号为GL850G-HHG；所述USB-HUB模块3还包括复位电路、第一供电电路和时钟电路。所述USB外部接口模块还包括第二供电电路，所述第二供电电路用于给所述A型USB接口USB1供电。所述第二供电电路包括：升压芯片和第一限流芯片，所述升压芯片的型号为SY7152，所述第一限流芯片的型号为LPW5210。所述USB内部接口模块还包括第三供电电路，所述第三供电电路用于给所述内部USB接口供电。所述第三供电电路包括：第二限流芯片，所述第二限流芯片的型号为LPW5210。

具体地，请参阅图2，图2为本实施例的模拟开关模块1的电路图，图2中的表为所述模拟开关芯片的控制真值表。本实施例中，电池VBAT端直接给所述模拟开关芯片U10供电，所述模拟开关芯片U10的使能脚EN#接地，使得所述模拟开关芯片U10一直处于工作状态，所述模拟开关芯片U10的控制脚IN通过上拉电阻R85接到电池VBAT端，所述安卓USB的USB-DM端和USB-DP端的两路信号分别接到所述模拟开关芯片U10的公共输入端DA和DB，所述A型USB接口USB1的DP和DM两路信号分别接到所述模拟开关芯片U10的公共输入端DC和DD，所述模拟开关芯片U10的输出端S2A与输出端S2B连接在一起，输出端S2B与输出端S2C连接在一起，所述模拟开关芯片U10的输出端S1A和输出端S1B连接到所述USB-HUB芯片U11输入端，所述模拟开关芯片U10的输出端S1C和S1D连接到所述USB-HUB芯片的输出端。当所述医疗平板未开机时，所述模拟开关芯片U10的IN端为高电平，此时所述模拟开关U10的公共输入端DA、DB、DC、DD分别连接输出端S2A、S2B、S2C、S2D，由于所述模拟开关芯片U10的S2A端是直接连接到S2D端的，并且S2B端是直接连接到S2C端的，那么此时所述模拟开关芯片U10的DB端就与DC端相连了，且DA端与DD端相连，此时安卓USB与所述A型USB接口USB1直接相连，所述医疗平板为device模式，可以通过PC升级平板固定。当所述医疗平板开机后，安卓系统会通过USB-SW这个IO来输出高电平，电阻R87为下拉电阻，电阻R86为限流电阻，所述三极管Q2为开关管，当USB-SW输出高电平时所述三极管Q2被导通，所述模拟开关芯片U10的IN端被拉低，此时所述模拟开关芯片U10DA端、DB端、DC端、DD端分别连接S1A端、S1B端、S1C端、S1D端，即所述安卓USB与所述USB-HUB芯片输入端电性连接，所述A型USB接口USB1与所述USB-HUB芯片的输出端电性连接。而USB-ID端通过限流电阻R7、防倒灌二极管D5与所述模拟开关芯片U10的IN端电性连接，因此USB-ID端也被拉低，此时所述医疗平板为host模式，所述A型USB接口USB1可以连接外设。请参阅图3，图3为本实施例USB-HUB模块3的电路图，所述USB-HUB模块3包括USB-HUB芯片U11、时钟电路、复位电路和第一供电电路，所述时钟电路由晶振X1、负载电容C72和C73、反馈电阻R91构成，所述复位电路包括上拉电阻R73和电容C67，所述第一供电电路用于给所述USB-HUB模块3供电，包括三极管Q6、MOS管Q5、以及电阻R92、R97、R25和电容C14、C15，当USB-SW端输出高电平时，三极管Q6和MOS管Q5均导通，VCC-HUB端有3.3V电压，所述USB-HUB芯片U11开始工作。在本实施例中，请参阅图4，图4为本实施例外部USB接口模块2的电路图，包括一A型USB接口USB1和第二供电模，所述第二供电电路包括升压芯片U19和第一限流芯片U2，电池VBAT端通过升压线路输出5V电源，再通过所述第一限流芯片U2给所述A型USB接口U1上的外设供电。在本实施例中，请参阅图5，图5为本实施例的USB接口模块一内部USB接口的电路图，包括第三供电电路和一内部USB接口J22，所述第三供电电路包括第二限流芯片U14，所述第三供电电路用于给所述内部USB接口J22供电，所述内部USB接口J22与所述USB-HUB芯片U11的输出端电性连接。

请继续结合参阅图1至图5，在本实施例中，本实用新型工作时所述医疗平板可以通过控制所述模拟开关芯片U10的控制脚电平来切换USB通道，所述医疗平板未开机的情况选择默认通道，使得安卓USB与所述A型USB接口USB1相连，所述医疗平板为device模式，此时可以通过所述A型USB接口USB1升级平板固件。当所述医疗平板开机进入安卓系统以后，所述模拟开关芯片U10的控制脚被拉低，此时模拟开关切换到另一个通道，使得所述安卓USB与所述USB-HUB芯片U11的输入端相连，A型USB接口USB1与所述USB-HUB芯片U11的一个输出端相连，并且使得USB0-ID端也被拉低，使得安卓USB切换到host模式，可以通过USB-HUB模块3拓展更多的USB接口。

综上所述，本实用新型通过模拟开关模块和USB-HUB模块，增加了内部USB接口的数量，使得平板可以接入更多的USB设备，极大丰富了产品的功能；平板的A型USB接口可以实现主从切换，既可以做到通过外部的A型USB接口升级固件，也可以作为host外接USB外设，使得一个A型USB接口可以满足各种需求，可以简化结构以及外观，有利于节约成本。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，包括：模拟开关模块、USB-HUB模块、外部USB接口模块和内部USB接口模块，所述USB-HUB模块、外部USB接口模块均与所述模拟开关模块电性连接，所述内部USB接口模块与所述USB-HUB模块电性连接；所述USB-HUB模块包括一USB-HUB芯片，所述外部USB接口模块包括一A型USB接口，所述内部USB接口模块包括若干内部USB接口，若干所述内部USB接口均分别与所述USB-HUB模块的拓展输出端电性连接，所述模拟开关模块均与所述A型USB接口、USB-HUB模块的输入端、安卓USB电性连接，所述模拟开关模块用于切换平板为device模式或host模式，并且使得所述平板为device模式时所述安卓USB与所述A型USB接口电性连接，所述平板为host模式时，所述安卓USB与所述USB-HUB芯片的输入端电性连接，所述A型USB接口的与所述USB-HUB芯片的输出端电性连接。

2.根据权利要求1所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述模拟开关模块包括一模拟开关芯片，所述模拟开关芯片的型号为CH440G。

3.根据权利要求2所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述模拟开关芯片包括16个引脚，所述模拟开关芯片的第一引脚分别与二极管的负极、VBAT端、三极管的集电极电性连接，所述二极管的正极与USB-ID端电性连接，所述三极管的发射极接地，所述三极管基极与USB-SW端电性连接，所述模拟开关芯片的第二引脚、第五引脚与所述USB-HUB芯片的输入端电性连接，所述模拟开关芯片的第三引脚与第十三引脚电性连接，所述模拟开关芯片的第四引脚和第七引脚与所述安卓USB电性连接，所述模拟开关芯片的第六引脚与第十引脚电性连接，所述模拟开关芯片的第八引脚、第十五引脚均接地，所述模拟开关芯片的第九引脚和第十二引脚与所述A型USB接口电性连接，所述模拟开关芯片的第十一引脚和第十四引脚与所述USB-HUB芯片的输出端电性连接，所述模拟开关芯片的第十六引脚与所述VBAT端电性连接。

4.根据权利要求1所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述USB-HUB芯片的型号为GL850G-HHG；所述USB-HUB模块还包括复位电路、第一供电电路和时钟电路。

5.根据权利要求1至4任一条所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述USB外部接口模块还包括第二供电电路，所述第二供电电路用于给所述A型USB接口供电。

6.根据权利要求5所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述第二供电电路包括：升压芯片和第一限流芯片，所述升压芯片的型号为SY7152，所述第一限流芯片的型号为LPW5210。

7.根据权利要求1至4任一条所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述USB内部接口模块还包括第三供电电路，所述第三供电电路用于给所述内部USB接口供电。

8.根据权利要求7所述的安卓医疗平板USB拓展及A型USB接口主从切换结构，其特征在于，所述第三供电电路包括：第二限流芯片，所述第二限流芯片的型号为LPW5210。

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