CN215263962U - 接口检测电路及接口检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接口检测电路及接口检测装置，所述接口检测电路包括控制器、上位机、第一多路选择电路和第二多路选择电路；第一多路选择电路的受控端连接至控制器的第一控制端，第一多路选择电路的公共输入端连接至一电源模块，第一多路选择电路的一个输出端对应连接至数据通信接口的一个引脚；第二多路选择电路的受控端连接至控制器的第二控制端，第二多路选择电路的一个输入端对应连接至数据通信接口的一个引脚，第二多路选择电路的公共输出端连接至控制器的第一信号输入端；控制器的第一信号输出端连接至上位机。本实用新型的技术方案，能够准确检测数据通信接口是否短路或者开路，以降低检测成本。

Description

接口检测电路及接口检测装置

技术领域

本实用新型涉及检测技术领域，特别涉及一种接口检测电路及接口检测装置。

背景技术

USB Type-C(简称Type-C)是一种通用串行总线(USB)的硬件接口形式，它的特点在于更加纤薄的设计、更快的传输速度(USB3.1最高 10Gbps)以及更强悍的电力传输(最高100W)，更重要的是Type-C插接口支持USB接口双面插入，正式解决了“USB永远插不准”的世界性难题。

在USB Type-C接口生产过程中，需要对USB Type-C接口进行检测，目前主要通过在USB Type-C接口接上信号输入设备和信号输出设备来检测 USB Type-C接口的电源信号、USB信号及视频信号。但是，该检测方式存在以下缺点：由于USB Type-C接口引脚间距小，导致USB Type-C接口容易出现虚焊或者连锡的情况，进而导致USB Type-C接口出现短路或者开路，一旦USB Type-C接口短路或者开路，则会损坏信号输入设备和信号输出设备，导致检测成本增加。

实用新型内容

本实用新型提出一种接口检测电路及接口检测装置，旨在准确检测数据通信接口是否短路或者开路，以降低检测成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种接口检测电路，用于检测数据通信接口，所述数据通信接口包括多个引脚，所述接口检测电路包括控制器、上位机、第一多路选择电路和第二多路选择电路；

所述第一多路选择电路的受控端连接至所述控制器的第一控制端，所述第一多路选择电路的公共输入端连接至一电源模块，所述第一多路选择电路的一个输出端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚；

所述第二多路选择电路的受控端连接至所述控制器的第二控制端，所述第二多路选择电路的一个输入端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚，所述第二多路选择电路的公共输出端连接至所述控制器的第一信号输入端；

所述控制器的第一信号输出端连接至所述上位机。

可选的，所述第一多路选择电路包括至少一个第一多路选择器；

所述第一多路选择器的数字选择端连接至所述控制器的第一控制端，所述第一多路选择器的公共输入端连接至所述电源模块，所述第一多路选择器的一个输出端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚。

可选的，所述第二多路选择电路包括至少一个第二多路选择器；

所述第二多路选择器的数字选择端连接至所述控制器的第二控制端，所述第二多路选择器的一个输入端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚，所述第二多路选择器的公共输出端连接至所述控制器的第一信号输入端。

可选的，所述接口检测电路还包括电源模块和稳压电路；

所述稳压电路的输入端连接至所述电源模块，所述稳压电路的输出端连接至所述控制器的电源端。

可选的，所述接口检测电路还包括按键模块；

所述按键模块的输入端连接至所述稳压电路的输出端，所述按键模块的输出端连接至所述控制器的第二信号输入端。

可选的，所述按键模块包括第一电阻和控制开关；

所述第一电阻的一端连接至所述稳压电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接至所述控制器的第二信号输入端及所述控制开关的第二端；

所述控制开关的第一端接地。

可选的，所述接口检测电路还包括复位电路；

所述复位电路的输出端连接至所述控制器的复位端。

可选的，所述接口检测电路还包括提示模块；

所述提示模块的输入端连接至所述控制器的第二信号输出端。

可选的，所述提示模块包括第二电阻、第三电阻、NPN三极管和蜂鸣器；

所述第二电阻的一端连接至所述控制器的第二信号输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述第三电阻的一端及所述NPN三极管的基极；所述第三电阻的另一端及所述NPN三极管的发射极接地；

所述NPN三极管的集电极连接至所述蜂鸣器的第一端，所述蜂鸣器的第二端连接至所述电源模块。

为实现上述目的，本实用新型还提供一种接口检测装置，所述接口检测装置包括如上任一项所述的接口检测电路。

本实用新型的技术方案，通过设置第一多路选择电路和第二多路选择电路来采集数据通信接口的各个引脚的电压数据，然后传输至控制器，由控制器对数据通信接口的各个引脚的电压数据进行分析处理以确定数据通信接口的各个引脚是否开路或者短路，并通过上位机将数据通信接口的检测结果进行显示，使得生产人员可以快速锁定数据通信接口所存在的问题点并及时解决问题，从而有效提高数据通信接口的生产效率。

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为本实用新型接口检测电路一实施例的结构框图；

图2为本实用新型接口检测电路一示例性实施例的电路结构示意图；

图3为图2中一示例性实施例的电压数据示意图；

图4为本实用新型接口检测电路另一实施例的结构框图；

图5为本实用新型接口检测电路又一实施例的结构框图；

图6为本实用新型接口检测电路再一实施例的结构框图。

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。

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。

图1为本实用新型接口检测电路一实施例的结构框图。

参照图1，该接口检测电路，用于检测数据通信接口40的各个引脚是否短路或者开路。该数据通信接口40可以是USB Type-C接口，也可以是其他数据通信接口。

该数据通信接口40包括多个引脚，其中，该接口检测电路包括控制器 20、上位机60、第一多路选择电路30和第二多路选择电路50。该第一多路选择电路30的受控端连接至控制器20的第一控制端，第一多路选择电路30 的公共输入端连接至一电源模块10，而第一多路选择电路30的一个输出端对应连接至数据通信接口40的一个引脚；例如，设定数据通信接口40为 USB Type-C接口，USB Type-C接口包括24PIN，而第一多路选择电路30 包括一个公共输入端和24个独立输出端，那么，第一多路选择电路30的公共输入端连接至电源模块10，而第一多路选择电路30的24个独立输出端与 USB Type-C接口的24个引脚一一对应连接。

该第二多路选择电路50的受控端连接至控制器20的第二控制端，第二多路选择电路50的一个输入端对应连接至数据通信接口40的一个引脚，该第二多路选择电路50的公共输出端连接至控制器20的第一信号输入端；例如，设定第二多路选择电路50包括24个独立输入端和一个公共输出端，则第二多路选择电路50的24个独立输入端与USB Type-C接口的24个引脚一一对应连接，第二多路选择电路50的独立输出端则连接至控制器20的第一信号输入端。该控制器20的第一信号输出端连接至上位机60。

该控制器20，可以是单片机、DSP或者FPGA等微处理器。

该第一多路选择电路30，可以由多路选择器组成，例如，可以由单个或者多个4选1多路选择器或者8选1多路选择器组成，具体可根据被检测的数据通信接口40的引脚数量设置。

该第二多路选择电路50可以由多路选择器组成，例如，可以由单个或者多个4选1多路选择器或者8选1多路选择器组成，具体可根据被检测的数据通信接口40的引脚数量设置。

该上位机60可以设有供人机交互的显示屏，例如LED显示屏、LCD显示屏。

本实施例以数据通信接口40是USB Type-C接口对该接口检测电路的工作原理进行说明。

1、当需要对USB Type-C接口的各个引脚进行短路检测时，其检测过程如下：

设定先检测USB Type-C接口的第1PIN，控制器20控制第一多路选择电路30内部与该第1PIN对应的第1条通道导通，与此同时，控制器20控制第二多路选择电路50依次扫描USB Type-C接口的1至24PIN。随后，控制器20接收第二多路选择电路50依次发送过来的电压数据，并将所接收到的电压数据与控制器20内部预先存储的标准电压数据进行比对，得到比对结果，再根据比对结果确定USB Type-C接口的引脚是否短路，并将结果传输到上位机60进行显示，使得生产人员可以根据上位机60显示的检测结果确认检测中的USB Type-C接口的引脚是否短路。例如，若USB Type-C接口未短路，那么，第二多路选择电路50在依次扫描USB Type-C接口的1至 24PIN时，第二多路选择电路50只有在扫描USB Type-C接口的第1PIN时才会输出标准的电压数据至控制器20，而扫描2至24PIN时则无电压数据输出；若USB Type-C接口的引脚出现连锡情况，例如第1PIN与第2PIN 连锡，那么，第二多路选择电路50在扫描USB Type-C接口的第1PIN和第 2PIN时，都会输出相应的电压数据至控制器20，控制器20根据第二多路选择电路50所反馈的电压数据来分析判断USB Type-C接口的引脚是否短路，并将分析结果显示在上位机60。

同理，当检测USB Type-C接口的第2PIN时，控制器20控制第一多路选择电路30内部与该第2PIN对应的第2条通道导通，与此同时，控制器 20控制第二多路选择电路50依次扫描USB Type-C接口的1至24PIN，随后，控制器20接收第二多路选择电路50依次发送过来的电压数据，并对所接收到的电压数据进行分析处理，以确定USB Type-C接口的第2PIN是否短路。以此类推，从而完成对USB Type-C接口的各个引脚是否短路进行检测。

实际上，USB Type-C接口中的数据通道在主板上串联有耦合电容，而 USB Type-C接口末端的芯片存在内阻，电路可以等效为图2(a)和(b)所示，图(a)为USB Type-C接口的引脚虚焊时的等效电路图，图(b)为 USB Type-C接口的引脚焊接正常时的等效电路图。其中，焊接正常的座子会呈现容性阻抗，而容性阻抗会存在电容充放电的现象，因此，检测过程则可以根据控制器20所采集到的电压数据的波形斜率来判断USB Type-C接口的各个引脚是否开路。

2、当需要对USB Type-C接口的各个引脚进行开路检测时，其检测过程如下：

设定先检测USB Type-C接口的第1PIN，控制器20控制第一多路选择电路30内部的第1条通道导通，与此同时，控制器20控制第二多路选择电路50扫描USB Type-C接口的第1PIN；随后，控制器20接收第二多路选择电路50发送过来的电压数据，并对所接收到的电压数据进行分析处理，再将处理结果上传至上位机60进行显示。例如，若控制器20接收到的电压数据的波形的上升速率缓慢，如图3(d)所示，控制器20据此判定检测中的 USB Type-C接口的第1PIN焊接正常，即USB Type-C接口的第1PIN未开路，控制器20则将分析处理结果上传至上位机60进行显示；若控制器20 接收到的电压数据的波形的上升速率极快，如图3(c)所示，控制器20据此判定检测中的USB Type-C接口的第1PIN虚焊或者未焊，即USB Type-C接口的第1PIN开路，控制器20则将分析处理结果上传至上位机60进行显示。

同理，在检测USB Type-C接口的第2PIN时，控制器20控制第一多路选择电路30内部的第2条通道导通，与此同时，控制器20控制第二多路选择电路50扫描USB Type-C接口的第2PIN；随后，控制器20接收第二多路选择电路50发送过来的电压数据，并对所接收到的电压数据进行分析处理，以确定USB Type-C接口的第2PIN是否开路。以此类推，从而完成对USB Type-C接口的各个引脚是否开路进行检测。

本实用新型的技术方案，通过设置第一多路选择电路30和第二多路选择电路50采集数据通信接口40的各个引脚的电压数据，然后传输至控制器 20，由控制器20对数据通信接口40的各个引脚的电压数据进行分析处理以确定数据通信接口40的各个引脚是否短路或者开路，进而通过上位机60将检测结果进行显示，使得生产人员可以快速锁定问题点并及时解决问题，提高了数据通信接口40的生产效率，降低了对数据通信接口40的检测成本。

可选的，在一实施例中，该第一多路选择电路30包括至少一个第一多路选择器。其中，第一多路选择器的数字选择端连接至控制器20的第一控制端，第一多路选择器的公共输入端连接至电源模块10，第一多路选择器的一个输出端对应连接至数据通信接口40的一个引脚。

本实施例中，该第一多路选择器的数量可以根据被检测的数据通信接口 40的引脚数量设置，该第一多路选择器可选为74HC4051高速CMOS器件。例如，设定数据通信接口40为24PIN的USB Type-C接口，则可以由3 个74HC4051芯片组成第一多路选择电路30。

可选的，在一实施例中，该第二多路选择电路50包括至少一个第二多路选择器；其中，第二多路选择器的数字选择端连接至控制器20的第二控制端，第二多路选择器的一个输入端对应连接至数据通信接口40的一个引脚，第二多路选择器的公共输出端连接至控制器20的第一信号输入端。

本实施例中，该第二多路选择器的数量可以根据被检测的数据通信接口 40的引脚数量决定。该第二多路选择器可选为74HC4051高速CMOS器件。例如，设定数据通信接口40为24PIN的USB Type-C接口，该第二多路选择电路50可以由3个74HC4051芯片组成。

可选的，参照图4，在一实施例中，该接口检测电路还包括电源模块10 和稳压电路70；其中，电源模块10连接至稳压电路70的输入端，而稳压电路70的输出端连接至控制器20的电源端。

该稳压电路70，可选为低压差线性稳压器。该稳压电路70用于将电源模块10的电压稳压后，为控制器20供电，例如，将5V的电源电压稳压至 3.3V，为控制器20供电。

可选的，参照图5，在一实施例中，接口检测电路还包括按键模块80，该按键模块80的输入端连接至稳压电路70的输出端，该按键模块80的输出端连接至控制器20的第二信号输入端。

本实施例中，该接口检测电路还设有按键模块80，以提高生产人员对 USB Type-C接口检测的可控性，例如，生产人员可以通过按键模块80控制检测的开始、中断、结束。

可选的，参照图5，在一实施例中，该按键模块80包括第一电阻R1和控制开关S1；该第一电阻R1的一端连接至稳压电路70的输出端，第一电阻R1的另一端连接至控制器20的第二信号输入端及控制开关S1的第二端；控制开关S1的第一端接地。

具体的，在控制开关S1闭合时，控制器20的第二信号输入端被拉低；在控制开关S1断开时，控制器20的第二信号输入端被拉高。因此，当生产人员需要控制USB Type-C接口的检测进度时，可以通过控制控制开关S1的闭合或者断开，来实现对USB Type-C接口的检测进度进行控制。

可选的，在一实施例中，该接口检测电路还包括复位电路；

该复位电路的输出端连接至控制器20的复位端。

该复位电路，用于使控制器20恢复到起始状态。

可选的，参照图6，在一实施例中，该接口检测电路还包括提示模块 90；该提示模块90的输入端连接至控制器20的第二信号输出端。

该提示模块90，用于在检测过程中根据控制器20的控制指令发出提示信息，例如，在检测到正在检测中的数据通信接口40短路或者开路时，控制器20控制提示模块90发出提示信息。该提示模块90可以由蜂鸣器构成，也可以由LED灯构成，还可以由蜂鸣器与LED组合构成。

可选的，参照图6，在一实施例中，该提示模块90包括第二电阻R2、第三电阻R3、NPN三极管T1和蜂鸣器B1；

第二电阻R2的一端连接至控制器20的第二信号输出端，第二电阻R2 的另一端连接至第三电阻R3的一端及NPN三极管T1的基极；第三电阻R3 的另一端及NPN三极管T3的发射极接地；

该NPN三极管T1的集电极连接至蜂鸣器B1的第一端，蜂鸣器B1的第二端连接至电源模块10。

具体的，在数据通信接口40的检测过程中，一旦检测到数据通信接口 40的引脚异常，例如由于连锡或者虚焊引起的短路或者开路，控制器20产生高电平的电信号，以控制NPN三极管T1导通。在NPN三极管T1导通时，蜂鸣器B1会发出声音，从而可以提醒生产人员对异常数据通信接口及时进行处理。反之，若数据通信接口40的引脚正常，控制器20则控制NPN 三极管T1关断，蜂鸣器B1无法发出声音。

本实用新型还提供一种接口检测装置，包括如上所述的接口检测电路，该接口检测电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型的接口检测装置中使用了上述接口检测电路，因此，本实用新型的接口检测装置的实施例包括上述接口检测电路全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种接口检测电路，用于检测数据通信接口，所述数据通信接口包括多个引脚，其特征在于，所述接口检测电路包括控制器、上位机、第一多路选择电路和第二多路选择电路；

所述第一多路选择电路的受控端连接至所述控制器的第一控制端，所述第一多路选择电路的公共输入端连接至一电源模块，所述第一多路选择电路的一个输出端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚；

所述第二多路选择电路的受控端连接至所述控制器的第二控制端，所述第二多路选择电路的一个输入端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚，所述第二多路选择电路的公共输出端连接至所述控制器的第一信号输入端；

所述控制器的第一信号输出端连接至所述上位机。

2.如权利要求1所述的接口检测电路，其特征在于，所述第一多路选择电路包括至少一个第一多路选择器；

所述第一多路选择器的数字选择端连接至所述控制器的第一控制端，所述第一多路选择器的公共输入端连接至所述电源模块，所述第一多路选择器的一个输出端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚。

3.如权利要求2所述的接口检测电路，其特征在于，所述第二多路选择电路包括至少一个第二多路选择器；

所述第二多路选择器的数字选择端连接至所述控制器的第二控制端，所述第二多路选择器的一个输入端对应连接至所述数据通信接口的一个引脚，所述第二多路选择器的公共输出端连接至所述控制器的第一信号输入端。

4.如权利要求1所述的接口检测电路，其特征在于，所述接口检测电路还包括电源模块和稳压电路；

所述稳压电路的输入端连接至所述电源模块，所述稳压电路的输出端连接至所述控制器的电源端。

5.如权利要求4所述的接口检测电路，其特征在于，所述接口检测电路还包括按键模块；

所述按键模块的输入端连接至所述稳压电路的输出端，所述按键模块的输出端连接至所述控制器的第二信号输入端。

6.如权利要求5所述的接口检测电路，其特征在于，所述按键模块包括第一电阻和控制开关；

所述第一电阻的一端连接至所述稳压电路的输出端，所述第一电阻的另一端连接至所述控制器的第二信号输入端及所述控制开关的第二端；

所述控制开关的第一端接地。

7.如权利要求1-6任一项所述的接口检测电路，其特征在于，所述接口检测电路还包括复位电路；

所述复位电路的输出端连接至所述控制器的复位端。

8.如权利要求1所述的接口检测电路，其特征在于，所述接口检测电路还包括提示模块；

所述提示模块的输入端连接至所述控制器的第二信号输出端。

9.如权利要求8所述的接口检测电路，其特征在于，所述提示模块包括第二电阻、第三电阻、NPN三极管和蜂鸣器；

所述第二电阻的一端连接至所述控制器的第二信号输出端，所述第二电阻的另一端连接至所述第三电阻的一端及所述NPN三极管的基极；所述第三电阻的另一端及所述NPN三极管的发射极接地；

所述NPN三极管的集电极连接至所述蜂鸣器的第一端，所述蜂鸣器的第二端连接至所述电源模块。

10.一种接口检测装置，其特征在于，所述接口检测装置包括如权利要求1-9任一项所述的接口检测电路。

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