CN218103532U - 一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其通过包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块，使电路能够自动识别充电仓的工作状态，并使芯片工作在相对应的模式下，充电仓能够在待机或者休眠的时候极大降低静态功耗，能够长时间存储电量，当蓝牙耳机充电仓长时间不使用时也不需要重新充电，用户不仅能够减少对充电仓的充电频率，还能够节省电量，所述电路还包括显示灯模块，显示灯模块能够根据不同的充电状态做出相应的灯显，便于用户观察充电仓的使用情况，电路还包括输出模块，通过输出模块能够对手机、iPad等其他用电设备进行充电。

Description

一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路

技术领域

本实用新型涉及一种自动识别电路，特别涉及一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，应用于蓝牙耳机领域。

背景技术

耳机是一对转换单元，它接受来自媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机可与媒体播放器分离，仅利用一个插头就能连接，能在不影响旁人的情况下，独自聆听音响；亦可隔开周围环境的声响，对在录音室、酒吧、旅途、运动等在嘈杂环境下使用的人很有帮助。耳机原是给电话和无线电上使用的，但随着可携式电子装置的盛行，耳机多用于手机、随身听、收音机、可携式电玩和数位音讯播放器等，而蓝牙耳机是将耳机与蓝牙技术的一种小型设备，蓝牙耳机让使用者不需要直接使用手机、电脑等通讯设备，可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话，自从蓝牙耳机问世以来，一直是行动商务族提升效率的好工具。

蓝牙耳机一般是使用充电仓对其充电，由于一般的蓝牙耳机机身小巧，在使用的续航上面较短，在不使用或者没电的时候能够放入充电仓中对蓝牙耳机进行充电，同时由于蓝牙耳机的机身比较小巧，充电仓能起到对蓝牙耳机的收纳和保护的作用。

目前的蓝牙耳机充电仓对蓝牙耳机充电一般只有简单的状态识别，且当耳机在待机或者休眠的时候消耗的电量较高，不能长时间存储电量，当蓝牙耳机充电仓长时间不使用时需要重新充电，用户需要频繁对充电仓充电，不仅操作烦琐，还浪费了电量。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的一般只有简单的状态识别，且当耳机不处于充电状态或者待机休眠的时候消耗的电量较高，不能长时间存储电量，当蓝牙耳机充电仓长时间不使用时需要重新充电，用户需要频繁对充电仓充电，不仅操作烦琐，还浪费了电量的问题，本实用新型提供一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其通过包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块，使电路能够自动识别充电仓的工作状态，并使充电仓的芯片工作在相对应的模式下，充电仓能够在待机或者休眠的时候极大降低静态功耗，能够长时间存储电量，当蓝牙耳机充电仓长时间不使用时也不需要重新充电，用户不仅能够减少对充电仓的充电频率，还能够节省电量。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，所述电路包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块；所述充电管理模块的电源输出接口与控制模块的电源输入接口连接，所述控制模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输入接口连接，所述充电管理模块的电源输出接口与顶针模块的电源输入接口连接，顶针模块的一个控制信号输入接口与控制模块的一个数据接口连接，顶针模块的另一个控制信号输入接口与控制模块的另一个数据接口连接，顶针模块的控制信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接，所述发码模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输出接口连接，发码模块的数据输出接口与控制模块的一个数据输入接口连接，所述锂电管理模块的电源输入输出接口与充电管理模块的电源输入输出接口连接。

进一步地，所述顶针模块包括左侧顶针单元和右侧顶针单元。

进一步地，所述左侧顶针单元包括充电顶针J1、电阻R12、电阻R13、电阻R15和NMOS管Q2，所述充电顶针J1的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R12与电阻R13串联连接，电阻R13的一端与充电顶针J1的负极连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，R12的另一端接地，电阻R12和电阻R13的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J1的负极还与NMOS管Q2的漏极相连接，NMOS管Q2的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q2的源极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，NMOS管Q2的源极与电阻R15的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

进一步地，所述右侧顶针单元包括充电顶针J2、电阻R18、电阻R19、电阻R27和NMOS管Q3，所述充电顶针J2的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R18与电阻R19串联连接，电阻R19的一端与充电顶针J2的负极连接，电阻R19的另一端与电阻R18的一端连接，R18的另一端接地，电阻R18和电阻R19的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J2的负极还与NMOS管Q3的漏极相连接，NMOS管Q3的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q3的源极与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端接地，NMOS管Q3的源极与电阻R27的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

进一步地，所述电路还包括输出检测模块，充电管理模块的一个数据接口与输出检测模块的一个控制信号输入接口连接，充电管理模块的另一个数据接口与输出检测模块的另一个控制信号输入接口连接，输出检测模块的检测信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接。

进一步地，所述输出检测模块包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电容C4和PNP三极管Q1，电阻R8与电阻R10串联连接，充电管理模块的一个数据接口与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与PNP三极管Q1的发射极连接，PNP三极管Q1的集电极与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端接地，PNP三极管Q1的基极与电阻R8和电阻R10的公共端连接，充电管理模块的另一个数据接口与电阻R8和PNP三极管Q1发射极的公共端相连接，PNP三极管Q1的发射极与电容C4的一端相连接，电容C4的另一端与PNP三极管Q1的集电极连接，电容C4和PNP三极管Q1集电极的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

进一步地，所述电路还包括充电接口模块，所述充电接口模块的电源输出接口与充电管理模块的电源输入接口连接。

进一步地，所述电路还包括输出模块，充电管理模块的电源输出接口与所述输出模块的电源输入接口连接，输出模块的检测信号输出接口与控制模块的一个I/O口相连接。

进一步地，所述电路还包括显示灯模块，所述显示灯模块的控制信号输入接口与控制模块的控制信号输出接口连接。

进一步地，所述充电管理模块包括电荷释放单元，所述电荷释放单元为电容C1，电容C1的一端与充电管理模块的一个I/O口连接，电容C1的另一端接地。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供了一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其通过包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块，使电路能够自动识别充电仓的工作状态，并使芯片工作在相对应的模式下，充电仓能够在待机或者休眠的时候极大降低静态功耗，能够长时间存储电量，当蓝牙耳机充电仓长时间不使用时也不需要重新充电，用户不仅能够减少对充电仓的充电频率，还能够节省电量，所述电路还包括显示灯模块，显示灯模块能够根据不同的充电状态做出相应的灯显，便于用户观察充电仓的使用情况，电路还包括输出模块，通过输出模块能够对手机、iPad等其他用电设备进行充电。

附图说明

图1是本实用新型提供的电路方框图；

图2是本实用新型提供的充电接口模块的电路原理图；

图3是本实用新型提供的充电管理模块的电路原理图；

图4是本实用新型提供的顶针模块的电路原理图；

图5是本实用新型提供的限流单元的电路原理图；

图6是本实用新型提供的控制模块的电路原理图；

图7是本实用新型提供的锂电管理模块的电路原理图；

图8是本实用新型提供的显示灯模块的电路原理图；

图9是本实用新型提供的输出检测模块的电路原理图；

图10是本实用新型提供的输出模块的电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-10，本实用新型提供的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路。

本实施例中，一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，所述电路包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块；所述充电管理模块的电源输出接口与控制模块的电源输入接口连接，所述控制模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输入接口连接，所述充电管理模块的电源输出接口与顶针模块的电源输入接口连接，顶针模块的一个控制信号输入接口与控制模块的一个数据接口连接，顶针模块的另一个控制信号输入接口与控制模块的另一个数据接口连接，顶针模块的控制信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接，所述发码模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输出接口连接，发码模块的数据输出接口与控制模块的一个数据输入接口连接，所述锂电管理模块的电源输入输出接口与充电管理模块的电源输入输出接口连接。所述充电管理模块包括电荷释放单元，所述电荷释放单元包括电容C1，电容C1的一端与充电管理模块的一个I/O口连接，电容C1的另一端接地。充电接口模块包括USB接口，用于对电路进行充电。

本实用新型中充电管理模块所使用的芯片型号ETA9697的充电芯片，芯片ETA9697为5V常开的芯片，可以工作在两种模式下，当芯片ETA9697升压工作时为PWM模式，芯片ETA9697在休眠工作时为PFM模式，工作在PWM模式时，芯片ETA9697为的频率200K；而PFM模式频率仅为几赫兹，当然也可以采用具有相同功能的其他型号的芯片。电路还包括输出检测模块，充电管理模块的一个数据接口与输出检测模块的一个控制信号输入接口连接，充电管理模块的另一个数据接口与输出检测模块的另一个控制信号输入接口连接，输出检测模块的检测信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接。输出检测模块包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电容C4和PNP三极管Q1，电阻R8与电阻R10串联连接，充电管理模块的一个数据接口与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与PNP三极管Q1的发射极连接，PNP三极管Q1的集电极与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端接地，PNP三极管Q1的基极与电阻R8和电阻R10的公共端连接，充电管理模块的另一个数据接口与电阻R8和PNP三极管Q1发射极的公共端相连接，PNP三极管Q1的发射极与电容C4的一端相连接，电容C4的另一端与PNP三极管Q1的集电极连接，电容C4和PNP三极管Q1集电极的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

本实施例中，当芯片ETA9697待机时，电阻R10连接充电管理模块的数据接口的一端等于电阻R8和PNP三极管Q1的公共端的电平，此时PNP三极管Q1处于关闭状态，电容C4和PNP三极管Q1集电极的公共端为低电平；当PWM占空比为低的时候，R10连接充电管理模块的数据接口的一端为低电平，PNP三极管Q1基极也为低电平，此时PNP三极管Q1导通，C4和PNP三极管Q1的公共端先给电容C4充电；当PWM占空比为高的时候，电阻R10连接充电管理模块的数据接口的一端为高电平，PNP三极管Q1关闭，电容C1对地释放电荷，电阻R10连接充电管理模块的数据接口的一端的电平切换速度足够快时候，电容C1的电荷充满后未释放，电容C4和PNP三极管Q1的公共端为高电平，即只有当芯片ETA9697工作在PWM模式频率足够快时，电容C4和PNP三极管Q1集电极的公共端才会为高电平，而PFM模式则为低。输出模块包括USB接口，通过输出模块上的USB接口能够对手机、iPad等其他用电设备进行充电。通过判断芯片处于什么工作模式，再通过检测控制模块上与输出模块连接的I/O口的电流，就可以得出输出模块是否通过USB接口放电。

本实施例中，发码模块包括限流单元和芯片ETA9697的使能输出引脚，限流单元为电阻R9，电阻R9的一端与充电管理模块的一个I/O口连接，电阻R9的另一端与控制模块的一个I/O口连接。发码模块能够实现本实用新型的串口通讯。通过控制芯片ETA9697可以控制输出端的开和关。当增加R9再关闭芯片ETA9697的使能输出引脚时，与R9连接的控制模块的I/O口输出为0，此时充电管理模块存储的电荷通过R9释放，是下降沿波形平滑，有效地提高蓝牙耳机对串口码的识别度。

本实施例中，本实用新型还包括显示灯模块，所述显示灯模块的控制信号输入接口与控制模块的控制信号输出接口连接。本实用新型的显示灯模块包括一个需要由控制模块5个引脚控制的188数码管，能够在耳机的不同充电状态作出相应的灯显；当然也可以使用与本实用新型所用数码管具有相同功能的其他类型的显示灯或者数码管。顶针模块包括左侧顶针单元和右侧顶针单元；左侧顶针单元包括充电顶针J1、电阻R12、电阻R13、电阻R15和NMOS管Q2，所述充电顶针J1的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R12与电阻R13串联连接，电阻R13的一端与充电顶针J1的负极连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一端接地，电阻R12和电阻R13的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J1的负极还与NMOS管Q2的漏极相连接，NMOS管Q2的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q2的源极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，NMOS管Q2的源极与电阻R15的公共端与控制模块的一个I/O口连接。电阻R15和NMOS管Q2组成耳机出入仓检测模块，当充电仓待机时，NMOS管Q2的栅极为低电平，电阻R12和电阻R13的公共端输入上升沿中断，NMOS管Q2的源极与电阻R15的公共端连接的控制模块的一个I/O口关闭；当耳机入仓后，J1正负极形成回路，而耳机内阻为1M左右，顶针模块的电源输入为5V，经过耳机内阻和电阻R12、电阻R13分压，电阻R12和电阻R13的公共端的电压为2.5V，产生上升沿中断，控制模块开机打开与NMOS管Q2的栅极连接的数据接口输出高电平，耳机负极从NMOS管Q2、电阻R15到地，电阻R13和电阻R12阻值太大，电阻R12和电阻R13的公共端为低电平，控制模块从NMOS管Q2的源极与电阻R15的公共端时时读取电阻R15的电流，当检测到电流小于5mA并持续8S后，控制模块判断耳机充满电，再串口通信发送完充满关机码后，控制模块与NMOS管Q2的栅极连接的数据接口输出低电平，关闭NMOS管Q2通道，这时在1S内判断耳机是否移除，如果耳机没移除，会产生回来，使控制模块与电阻R12和电阻R13的公共端连接的数据接口为高电平，控制模块中微处理器的软件做下降沿中断后休眠，如果控制模块与电阻R12和电阻R13的公共端连接的数据接口为低电平，则认为耳机已出仓，控制模块中微处理器的软件做上升沿中断后休眠，从而知道耳机出入仓动作，控制模块控制显示灯模块的数码管根据UI做出对应的灯显。

本实施例中，右侧顶针单元包括充电顶针J2、电阻R18、电阻R19、电阻R27和NMOS管Q3，所述充电顶针J2的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R18与电阻R19串联连接，电阻R19的一端与充电顶针J2的负极连接，电阻R19的另一端与电阻R18的一端连接，电阻R18的另一端接地，电阻R18和电阻R19的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J2的负极还与NMOS管Q3的漏极相连接，NMOS管Q3的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q3的源极与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端接地，NMOS管Q3的源极与电阻R27的公共端与控制模块的一个I/O口连接。电阻R27和NMOS管Q3组成耳机出入仓检测模块，当充电仓待机时，NMOS管Q3的栅极为低电平，电阻R18和电阻R19的公共端输入上升沿中断，NMOS管Q3的源极与电阻R27的公共端连接的控制模块的一个I/O口关闭；当耳机入仓后，J2正负极形成回路，而耳机内阻为1M左右，顶针模块的电源输入为5V，经过耳机内阻和电阻R18、电阻R19分压，电阻R18和电阻R19的公共端的电压为2.5V，产生上升沿中断，控制模块开机打开与NMOS管Q3的栅极连接的数据接口输出高电平，耳机负极从NMOS管Q3、电阻R27到地，电阻R19和电阻R18阻值太大，电阻R18和电阻R19的公共端为低电平，控制模块从NMOS管Q3的源极与电阻R27的公共端时时读取电阻R27的电流，当检测到电流小于5mA并持续8S后，控制模块判断耳机充满电，再串口通信发送完充满关机码后，控制模块与NMOS管Q3的栅极连接的数据接口输出低电平，关闭NMOS管Q3通道，这时在1S内判断耳机是否移除，如果耳机没移除，会产生回来，使控制模块与电阻R18和电阻R19的公共端连接的数据接口为高电平，控制模块中微处理器的软件做下降沿中断后休眠，如果控制模块与电阻R18和电阻R19的公共端连接的数据接口为低电平，则认为耳机已出仓，控制模块中微处理器的软件做上升沿中断后休眠，从而知道耳机出入仓动作，控制模块控制显示灯模块的数码管根据UI做出对应的灯显。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述电路包括充电管理模块、控制模块、顶针模块、发码模块和锂电管理模块；所述充电管理模块的电源输出接口与控制模块的电源输入接口连接，所述控制模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输入接口连接，所述锂电管理模块的电源输入输出接口与充电管理模块的电源输入输出接口连接，所述充电管理模块的电源输出接口与顶针模块的电源输入接口连接，顶针模块的一个控制信号输入接口与控制模块的一个数据接口连接，顶针模块的另一个控制信号输入接口与控制模块的另一个数据接口连接，顶针模块的控制信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接，所述发码模块的控制信号输出接口与充电管理模块的控制信号输出接口连接，发码模块的数据输出接口与控制模块的一个数据输入接口连接。

2.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述顶针模块包括左侧顶针单元和右侧顶针单元。

3.根据权利要求2所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述左侧顶针单元包括充电顶针J1、电阻R12、电阻R13、电阻R15和NMOS管Q2，所述充电顶针J1的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R12与电阻R13串联连接，电阻R13的一端与充电顶针J1的负极连接，电阻R13的另一端与电阻R12的一端连接，R12的另一端接地，电阻R12和电阻R13的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J1的负极还与NMOS管Q2的漏极相连接，NMOS管Q2的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q2的源极与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端接地，NMOS管Q2的源极与电阻R15的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

4.根据权利要求2所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述右侧顶针单元包括充电顶针J2、电阻R18、电阻R19、电阻R27和NMOS管Q3，所述充电顶针J2的正极与充电管理模块的电源输出接口连接，电阻R18与电阻R19串联连接，电阻R19的一端与充电顶针J2的负极连接，电阻R19的另一端与电阻R18的一端连接，R18的另一端接地，电阻R18和电阻R19的公共端与控制模块的一个数据输入接口连接，充电顶针J2的负极还与NMOS管Q3的漏极相连接，NMOS管Q3的栅极与控制模块的另一个数据接口连接，NMOS管Q3的源极与电阻R27的一端连接，电阻R27的另一端接地，NMOS管Q3的源极与电阻R27的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

5.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述电路还包括输出检测模块，充电管理模块的一个数据接口与输出检测模块的一个控制信号输入接口连接，充电管理模块的另一个数据接口与输出检测模块的另一个控制信号输入接口连接，输出检测模块的检测信号输出接口与控制模块的一个I/O口连接。

6.根据权利要求5所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述输出检测模块包括电阻R8、电阻R10、电阻R11、电容C4和PNP三极管Q1，电阻R8与电阻R10串联连接，充电管理模块的一个数据接口与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端与PNP三极管Q1的发射极连接，PNP三极管Q1的集电极与电阻R11的一端相连接，电阻R11的另一端接地，PNP三极管Q1的基极与电阻R8和电阻R10的公共端连接，充电管理模块的另一个数据接口与电阻R8和PNP三极管Q1发射极的公共端相连接，PNP三极管Q1的发射极与电容C4的一端相连接，电容C4的另一端与PNP三极管Q1的集电极连接，电容C4和PNP三极管Q1集电极的公共端与控制模块的一个I/O口连接。

7.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述电路还包括充电接口模块，所述充电接口模块的电源输出接口与充电管理模块的电源输入接口连接。

8.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述电路还包括输出模块，充电管理模块的电源输出接口与所述输出模块的电源输入接口连接，输出模块的检测信号输出接口与控制模块的一个I/O口相连接。

9.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述电路还包括显示灯模块，所述显示灯模块的控制信号输入接口与控制模块的控制信号输出接口连接。

10.根据权利要求1所述的一种蓝牙耳机自动识别耳机出入仓的降低静态功耗电路，其特征在于：所述充电管理模块包括电荷释放单元，所述电荷释放单元为电容C1，电容C1的一端与充电管理模块的一个I/O口连接，电容C1的另一端接地。

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