CN211742102U - 带显示器键盘与主机终端的通讯电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及键盘系统技术领域，尤其是指一种带显示器键盘与主机终端的通讯电路，包括控制器、供电模块、显示器控制模块、按键控制模块及数据通讯模块，控制器包括单片机芯片U1，数据通讯模块包括CDC芯片U2，单片机芯片U1的ADC9端、ADC10端、ADC11端和ADC12端均与CDC芯片U2的V3端电连接；按键控制模块包括电源转换芯片U3、与单片机芯片电连接的电接排CON1、及与电源转换芯片U3电连接的电接排CON2，电接排CON2的2端与3端分别与CDC芯片U2的UD‑端和UD+端电连接。本实用新型通过USB转CDC通讯的方式实现了键盘对主机终端主流的USB接口进行兼容，同时又可以基于成本的考虑直接用串口的方式来进行通讯。
Description
技术领域
本实用新型涉及键盘系统技术领域，尤其是指一种带显示器键盘与主机终端的通讯电路。
背景技术
键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到主机中，从而向主机发出命令、输入数据等。
目前主机键盘尤其是带显示屏的键盘都是采用USB HID的方式进行通讯。这种键盘一般是单纯的向主机输入信息的，如果需要在键盘上显示信息，通常只能显示键盘自己本地的信息，不能实现主机的信息回显，且目前的主机种类繁多，并不是所有的主机都能提供USB接口，而是只提供了普通的串口接口（TTL、RS232等）的，USB接口的键盘无法使用。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种带显示器键盘与主机终端的通讯电路，本发明通过USB转CDC通讯的方式实现了键盘对主机终端主流的USB接口进行兼容，同时又可以基于成本的考虑直接用串口的方式来进行通讯，且本发明器件要求低，程序开发难度低，兼容性好，产品功能实现灵活。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：带显示器键盘与主机终端的通讯电路，包括控制器、供电模块、显示器控制模块以及按键控制模块，所述控制器包括单片机芯片U1；还包括数据通讯模块，该数据通讯模块包括CDC芯片U2，所述单片机芯片U1的ADC9端、ADC10端、ADC11端和ADC12端均与CDC芯片U2的V3端电连接；所述按键控制模块包括电接排CON1、电源转换芯片U3以及与电源转换芯片U3电连接的电接排CON2，该电接排CON2的2端与3端分别与CDC芯片U2的UD-端和UD+端电连接，所述电接排CON1的1端、2端、3端、5端、6端、7端、8端、10端、11端和12端分别与单片机芯片U1的P00端、P01端、P02端、ADC9端、ADC10端、ADC11端、ADC12端、XMO端、XMI端和P03端电连接。
优选的，所述单片机芯片U1的ADC9端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R3，单片机芯片U1的ADC10端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R4，单片机芯片U1的ADC11端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R5，单片机芯片U1的ADC12端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R9。
优选的，所述CDC芯片U2的RXD端串联有电阻R1后与单片机芯片U1的TX1端电连接，且CDC芯片U2的RXD端还串联有电阻R6后与CDC芯片U2的UD+端电连接；所述CDC芯片U2的TXD端串联有二极管D1后与单片机芯片U1的RX1端电连接，且CDC芯片U2的TXD端还串联有电阻R7后与CDC芯片U2的UD-端电连接。
优选的，所述CDC芯片U2的V3端和VCC端均与电源供电电压VDD电连接，且CDC芯片U2的VCC端还串联有电容C2后接地；所述CDC芯片U2的GND端接地。
优选的，所述电源转换芯片U3的OUT端串联有电容C5后接地，该电容C5并联有电容C6，所述电源转换芯片U3的OUT端电连接电源供电电压VDD 。
优选的，所述电接排CON2的1端与电源转换芯片U3的IN端电连接，且电接排CON2的1端还电连接有USB供电电压VBUS；所述电接排CON2的4端串联有电容C3后与电源转换芯片U3的EN端电连接，所述电接排CON2的5端与电接排CON2的4端电连接后接地；所述电源转换芯片U3的GND端接地；所述电容C3并联有电容C7。
优选的，所述电源转换芯片U3的IN端与处理器的OUT端之间电连接有电阻R8，该电阻R8还与电源转换芯片U3的EN端电连接。
优选的，所述显示器控制模块包括电接排CON3，该电接排CON3的COM0端至COM3端分别与单片机芯片U1的BCOM0至BCOM3对应电连接，电接排CON3的SEG0端至SEG17端分别与单片机芯片U1的BSEG0至BSEG17对应电连接。
优选的，所述电源电路包括蜂鸣器BUZZ以及MOS管，所述蜂鸣器的负极与MOS管的2端电连接，所述MOS管的3端接地，MOS管的1端串联有电阻R14后与单片机芯片U1的XSO端电连接，所述蜂鸣器的正极依次串联有LED灯LD1和电阻R13后与单片机芯片U1的PWM1端电连接。
优选的，所述蜂鸣器的正极和LED灯LD1均与单片机芯片U1的VDD端电连接，所述单片机芯片U1的VDD端与电源供电电压VDD电连接，单片机芯片U1的VSS端接地，且单片机芯片U1的VDD端与VSS端之间电连接有电容C1；所述单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接有跳线JP1，该跳线JP1电连接电阻R2后与单片机芯片U1的VDD端电连接，跳线JP1还电连接电容C4后接地。
优选的，所述数据通讯模块还包括采用SWD调试方式的插接座CN1，该插接座CN1的1端串联电阻R48后与电源供电电压VDD电连接，插接座CN1的2端串联电阻R51后与单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接，插接座CN1的3端接地。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供了一种带显示器键盘与主机终端的通讯电路，本实用新型通过USB转CDC通讯的方式实现了键盘对主机终端主流的USB接口进行兼容，同时又可以基于成本的考虑直接用串口的方式来进行通讯，且本发明器件要求低，程序开发难度低，兼容性好，产品功能实现灵活。
附图说明
图1为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路的电路原理框图。
图2为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路中单片机芯片U1的电路原理框图。
图3为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路中供电模块的电路原理框图。
图4为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路中显示器控制模块的电路原理框图。
图5为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路中按键控制模块的电路原理框图。
图6为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路中数据通讯模块的电路原理框图。
图7为本实用新型带显示器键盘与主机终端的通讯电路的系统原理框图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
如图1至图7所示，带显示器键盘与主机终端的通讯电路，包括控制器1、供电模块2、显示器控制模块3以及按键控制模块4，所述控制器1包括单片机芯片U1；
还包括数据通讯模块5，该数据通讯模块5包括CDC芯片U2，所述单片机芯片U1的ADC9端、ADC10端、ADC11端和ADC12端均与CDC芯片U2的V3端电连接；
所述按键控制模块4包括电接排CON1、电源转换芯片U3以及与电源转换芯片U3电连接的电接排CON2，该电接排CON2的2端与3端分别与CDC芯片U2的UD-端和UD+端电连接，所述电接排CON1的1端、2端、3端、5端、6端、7端、8端、10端、11端和12端分别与单片机芯片U1的P00端、P01端、P02端、ADC9端、ADC10端、ADC11端、ADC12端、XMO端、XMI端和P03端电连接。
优选的，所述单片机芯片U1为LQFP44单片机，所述CDC芯片U2为芯片CH340E。
数据通讯模块5为USB转CDC串口模组/串口直通桥，可以让用户根据主机的接口资源情况选择使用不同的接口进行匹配通讯；
单片机芯片U1为主控制器，是该键盘的核心控制器，被配置为用于接收数据通讯模块5的数据并解码数据分离出有效载荷，然后把有效载荷数据发给显示器控制模块3，且它也接收来自按键控制模块4的按键信息并编码打包成标准的串口数据发送出去。
显示器控制模块3被配置为用来接收单片机芯片U1发送的显示数据并产生相应的控制信号以驱动显示器显示。
按键控制模块4会持续的发出按键监测的电信号，一旦有按键按下，按键控制模块4将当前输入的按键以编制成键值数据，然后按键控制模块4会将键值传输至单片机芯片U1。
本实施例中，所述单片机芯片U1的ADC9端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R3，单片机芯片U1的ADC10端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R4，单片机芯片U1的ADC11端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R5，单片机芯片U1的ADC12端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R9。
本实施例中，所述CDC芯片U2的RXD端串联有电阻R1后与单片机芯片U1的TX1端电连接，且CDC芯片U2的RXD端还串联有电阻R6后与CDC芯片U2的UD+端电连接；所述CDC芯片U2的TXD端串联有二极管D1后与单片机芯片U1的RX1端电连接，且CDC芯片U2的TXD端还串联有电阻R7后与CDC芯片U2的UD-端电连接。
本实施例中，所述CDC芯片U2的V3端和VCC端均与电源供电电压VDD电连接，且CDC芯片U2的VCC端还串联有电容C2后接地；所述CDC芯片U2的GND端接地。
本实施例中，所述电源转换芯片U3的OUT端串联有电容C5后接地，该电容C5并联有电容C6，所述电源转换芯片U3的OUT端电连接电源供电电压VDD 。
本实施例中，所述电接排CON2的1端与电源转换芯片U3的IN端电连接，且电接排CON2的1端还电连接有USB供电电压VBUS；所述电接排CON2的4端串联有电容C3后与电源转换芯片U3的EN端电连接，所述电接排CON2的5端与电接排CON2的4端电连接后接地；所述电源转换芯片U3的GND端接地；所述电容C3并联有电容C7。
本实施例中，所述电源转换芯片U3的IN端与处理器的OUT端之间电连接有电阻R8，该电阻R8还与电源转换芯片U3的EN端电连接。
本实施例中，所述显示器控制模块3包括电接排CON3，该电接排CON3的COM0端至COM3端分别与单片机芯片U1的BCOM0至BCOM3对应电连接，电接排CON3的SEG0端至SEG17端分别与单片机芯片U1的BSEG0至BSEG17对应电连接。
本实施例中，所述电源电路包括蜂鸣器BUZZ以及MOS管，所述蜂鸣器的负极与MOS管的2端电连接，所述MOS管的3端接地，MOS管的1端串联有电阻R14后与单片机芯片U1的XSO端电连接，所述蜂鸣器的正极依次串联有LED灯LD1和电阻R13后与单片机芯片U1的PWM1端电连接。优选的，所述MOS管型号为SI2301。
本实施例中，所述蜂鸣器的正极和LED灯LD1均与单片机芯片U1的VDD端电连接，所述单片机芯片U1的VDD端与电源供电电压VDD电连接，单片机芯片U1的VSS端接地，且单片机芯片U1的VDD端与VSS端之间电连接有电容C1；所述单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接有跳线JP1，该跳线JP1电连接电阻R2后与单片机芯片U1的VDD端电连接，跳线JP1还电连接电容C4后接地。
本实施例中，所述数据通讯模块5还包括采用SWD调试方式的插接座CN1，该插接座CN1 的1端串联电阻R48后与电源供电电压VDD电连接，插接座CN1的2端串联电阻R51后与单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接，插接座CN1的3端接地。优选的，所述电源供电电压VDD为3.3V。
本实用新型通过USB转CDC通讯的方式实现了键盘对主机终端主流的USB接口进行兼容，同时又可以基于成本的考虑直接用串口的方式来进行通讯，且本发明器件要求低，程序开发难度低，兼容性好，产品功能实现灵活。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用新型的具体保护范围。
此外，如有术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本实用新型描述中，“数个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的若干实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.带显示器键盘与主机终端的通讯电路，包括控制器（1）、供电模块（2）、显示器控制模块（3）以及按键控制模块（4），其特征在于：所述控制器（1）包括单片机芯片U1；
还包括数据通讯模块（5），该数据通讯模块（5）包括CDC芯片U2，所述单片机芯片U1的ADC9端、ADC10端、ADC11端和ADC12端均与CDC芯片U2的V3端电连接；
所述按键控制模块（4）包括电接排CON1、电源转换芯片U3以及与电源转换芯片U3电连接的电接排CON2，该电接排CON2的2端与3端分别与CDC芯片U2的UD-端和UD+端电连接，所述电接排CON1的1端、2端、3端、5端、6端、7端、8端、10端、11端和12端分别与单片机芯片U1的P00端、P01端、P02端、ADC9端、ADC10端、ADC11端、ADC12端、XMO端、XMI端和P03端电连接。
2.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述单片机芯片U1的ADC9端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R3，单片机芯片U1的ADC10端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R4，单片机芯片U1的ADC11端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R5，单片机芯片U1的ADC12端与CDC芯片U2的V3端之间串联有电阻R9。
3.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述CDC芯片U2的RXD端串联有电阻R1后与单片机芯片U1的TX1端电连接，且CDC芯片U2的RXD端还串联有电阻R6后与CDC芯片U2的UD+端电连接；所述CDC芯片U2的TXD端串联有二极管D1后与单片机芯片U1的RX1端电连接，且CDC芯片U2的TXD端还串联有电阻R7后与CDC芯片U2的UD-端电连接。
4.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述CDC芯片U2的V3端和VCC端均与电源供电电压VDD电连接，且CDC芯片U2的VCC端还串联有电容C2后接地；所述CDC芯片U2的GND端接地。
5.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述电源转换芯片U3的OUT端串联有电容C5后接地，该电容C5并联有电容C6，所述电源转换芯片U3的OUT端电连接电源供电电压VDD 。
6.根据权利要求5所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述电接排CON2的1端与电源转换芯片U3的IN端电连接，且电接排CON2的1端还电连接有USB供电电压VBUS；所述电接排CON2的4端串联有电容C3后与电源转换芯片U3的EN端电连接，所述电接排CON2的5端与电接排CON2的4端电连接后接地；所述电源转换芯片U3的GND端接地；所述电容C3并联有电容C7。
7.根据权利要求6所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述电源转换芯片U3的IN端与处理器的OUT端之间电连接有电阻R8，该电阻R8还与电源转换芯片U3的EN端电连接。
8.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述电源电路包括蜂鸣器BUZZ以及MOS管，所述蜂鸣器的负极与MOS管的2端电连接，所述MOS管的3端接地，MOS管的1端串联有电阻R14后与单片机芯片U1的XSO端电连接，所述蜂鸣器的正极依次串联有LED灯LD1和电阻R13后与单片机芯片U1的PWM1端电连接。
9.根据权利要求8所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述蜂鸣器的正极和LED灯LD1均与单片机芯片U1的VDD端电连接，所述单片机芯片U1的VDD端与电源供电电压VDD电连接，单片机芯片U1的VSS端接地，且单片机芯片U1的VDD端与VSS端之间电连接有电容C1；所述单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接有跳线JP1，该跳线JP1电连接电阻R2后与单片机芯片U1的VDD端电连接，跳线JP1还电连接电容C4后接地。
10.根据权利要求1所述的带显示器键盘与主机终端的通讯电路，其特征在于：所述数据通讯模块（5）还包括采用SWD调试方式的插接座CN1，该插接座CN1 的1端串联电阻R48后与电源供电电压VDD电连接，插接座CN1的2端串联电阻R51后与单片机芯片U1的NRST/SWUT端电连接，插接座CN1的3端接地。
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|---|---|---|---|---|
| CN112995282A (zh) * | 2021-02-03 | 2021-06-18 | 深圳市汇凌信息技术有限公司 | 一种用于物联网的自动识别器电路 |
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