CN218471436U - 复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统，涉及复用控制技术领域，所述复用控制电路包括：第一开关电路和第二开关电路，其中：所述第一开关电路的第一端与控制信号连接，第二端与所述第二开关电路的第一端连接；所述第二开关电路的第二端与电源信号连接；所述第一开关电路用于基于所述控制信号导通或关断；所述第二开关电路用于基于所述第一开关电路的状态导通或关断，以基于所述电源信号和所述控制信号输出与所述控制信号波形一致的调制信号，其中，所述控制信号为持续高电平信号或脉冲信号，解决了现有技术中如何节省接口资源以及降低红外控制成本的技术问题。

Description

复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统

技术领域

本实用新型涉及控制技术领域，尤其涉及一种复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统。

背景技术

红外通信协议是一种基于红外线的传输技术，作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰。红外控制设备是一种基于红外通信协议实现红外数据传输的设备，例如，家电遥控器就是基于红外线传输技术实现数据传输的遥控设备。

现有技术中，随着各类红外控制设备的集成度不断提升，功能日益增多，主控芯片的接口资源受封装和成本限制，数量相对固定，例如数据接口；而很多外设模块又需要做电源控制或复位需求，目前面对接口不足的设计时，只能选择重新设计主板或更换方案，主要是通过接口扩展芯片或者更换具有更多引脚的微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)来替代，这就造成设计难度及成本的增加，特别是在外设模块需要用连接器及连接线扩展的情况下，成本增加较多，浪费整机空间。

因此，如何节省接口资源以及降低红外控制成本，是相关领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统，用以解决现有技术中如何节省接口资源以及降低红外控制成本的缺陷。

本实用新型提供一种复用控制电路，包括：第一开关电路和第二开关电路，其中：

所述第一开关电路的第一端与控制信号连接，第二端与所述第二开关电路的第一端连接；

所述第二开关电路的第二端与电源信号连接；

所述第一开关电路用于基于所述控制信号导通或关断；

所述第二开关电路用于基于所述第一开关电路的状态导通或关断，以基于所述电源信号和所述控制信号输出与所述控制信号波形一致的调制信号，其中，所述控制信号为持续高电平信号或脉冲信号。

根据本实用新型提供的一种复用控制电路，所述第一开关电路包括第一晶体管、第一电阻和第二电阻，其中；

所述第一晶体管的第一端分别与所述控制信号、所述第一电阻的一端连接，所述第一晶体管的第二端分别与所述第一电阻的另一端以及接地端连接；

所述第一晶体管的第三端分别与所述第二开关电路以及所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述电源信号连接。

根据本实用新型提供的一种复用控制电路，所述第二开关电路包括第二晶体管和第三电阻，其中：

所述第二晶体管的第一端与所述电源信号连接，所述第二晶体管的第二端与所述第一开关电路连接；

所述第二晶体管的第三端与所述第三电阻连接，并输出所述调制信号。

根据本实用新型提供的一种复用控制电路，所述第一晶体管为三极管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。

根据本实用新型提供的一种复用控制电路，所述第二晶体管为P型金属氧化物半导体PMOS场效应管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。

根据本实用新型提供的一种复用控制电路，所述复用控制电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二开关电路连接，另一端与接地端连接，用于将所述调制信号的电压值限制在预置电平。

本实用新型还提供一种对外接口连接器，包括第一接口以及上述任意一种复用控制电路，其中：

所述复用控制电路中的第二开关电路的输出端与所述第一接口连接，用于将所述第一接口复用为供电接口和红外发送接口。

本实用新型还提供一种红外控制设备，包括控制器以及上述任意一种对外接口连接器，所述控制器包括数据发送引脚和数据接收引脚，其中：

所述数据发送引脚通过所述对外接口连接器中的复用控制电路与第一接口连接，所述数据接收引脚与所述对外接口连接器的第二接口连接，所述第二接口为红外接收接口。

本实用新型还提供一种红外控制系统，包括红外通信模块以及上述任意一种红外控制设备，所述红外通信模块包括红外发送模块和红外接收模块，其中；

所述红外接收模块分别与所述红外控制设备中对外接口连接器的第一接口、第二接口以及第三接口连接；所述红外发送模块分别与所述红外控制设备中对外接口连接器的第一接口以及第三接口连接，所述第三接口为接地接口。

根据本实用新型提供的一种红外控制系统，所述红外接收模块包括电源引脚、信号反馈引脚和第一接地引脚，所述电源引脚与所述第一接口连接，所述信号反馈引脚与所述第二接口连接，所述第一接地引脚与所述第三接口连接；

所述红外发送模块包括信号发送引脚和第二接地引脚，所述信号发送引脚与所述第一接口连接，所述第二接地引脚与所述第三接口连接。

本实用新型提供的复用控制电路、对外接口连接器、红外控制设备及系统，通过在不同的控制场景下，基于不同类型的控制信号控制第一开关电路和第二开关电路实现不同的开关状态，以基于电源信号和控制信号输出不同的调制信号，从而基于不同的调制信号控制不同的器件导通，实现多个器件的分时复用，解决了现有技术中如何在接口资源受限制的情况下实现驱动控制的技术问题，节省了接口资源，降低了设备的生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的复用控制电路的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中复用控制电路中第一开关电路的电路图；

图3是本实用新型实施例中复用控制电路中第二开关电路的电路图；

图4是本实用新型实施例提供的复用控制电路的电路图；

图5是本实用新型实施例提供的红外控制设备的结构示意图；

图6是本实用新型实施例提供的红外控制系统的结构示意图。

附图标记：

100：复用控制电路；10：第一开关电路；20：第二开关电路；11：第一晶体管；12：第一电阻；13：第二电阻；21：第二晶体管；22：第三电阻；30：第四电阻；

200：红外控制设备；210：对外接口连接器；211：第一接口；212：第二接口；213：第三接口；220：控制器；221：数据发送引脚；222：数据接收引脚；

300：红外通信模块；310：红外接收模块；311：电源引脚；312：信号反馈引脚；313：第一接地引脚；320：红外发送模块；321：信号发送引脚；322：第二接地引脚。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

如图1所示，本实用新型实施例提供一种复用控制电路，该复用控制电路100包括第一开关电路10和第二开关电路20，其中：

第一开关电路10的第一端与控制信号连接，第二端与第二开关电路20的第一端连接；第二开关电路20的第二端与电源信号连接。

第一开关电路10用于基于控制信号导通或关断。第二开关电路20用于基于第一开关电路10的状态导通或关断，以基于电源信号和控制信号输出与控制信号波形一致的调制信号，其中，控制信号为持续高电平信号或脉冲信号。

其中，控制信号为控制器发出的信号。高电平信号用于控制第一开关电路10和第二开关电路20持续导通，以基于电源信号输出连续的第一调制信号。脉冲信号用于控制第一开关电路10和第二开关电路20周期性导通或者关闭，并基于电源信号输出周期性变化的第二调制信号。

进一步地，第一调制信号用于导通第一器件，第二调制信号用于控制第二器件，其中，第一器件和第二器件可以是一个独立的设备，也可以是一个设备中的一个功能模块，也可以是一个接口。

需要说明的是，在控制信号为持续高电平信号的情况下，第一开关电路10导通，第二开关电路20输出的调制信号是与电源信号具有相同电压值的持续高电平信号，即基于电源信号对与复用控制电路100连接的后续电路进行供电。

同样地，在控制信号为脉冲信号的情况下，第一开关电路10随着脉冲信号的电平变化导通或者关闭，以使第二开关电路20输出与控制信号波形一致的调制信号，其中，该调制信号为周期性变化的高低电平，调制信号中的高电平与电源信号具有相同电压值，即基于输出调制信号的高低电平控制与复用控制电路100连接的后续电路开启或者关闭，例如，基于输出的周期性变化的高低电平控制红外灯的亮灭。

本实用新型实施例提供的复用控制电路，通过在不同的控制场景下，基于不同类型的控制信号控制第一开关电路10和第二开关电路20实现不同的开关状态，以基于电源信号和控制信号输出不同的调制信号，从而基于不同的调制信号控制不同的器件，实现多个器件的分时复用，解决了现有技术中如何在接口资源受限制的情况下实现驱动控制的技术问题，节省了接口资源，降低了设备的生产成本。

在一个实施例中，如图2所示，第一开关电路10包括第一晶体管11、第一电阻12和第二电阻13，其中：

第一晶体管11的第一端分别与控制信号、第一电阻12的一端连接，第一晶体管11的第二端分别与第一电阻12的另一端以及接地端连接。

其中，第一电阻12用于将控制信号的电流值限制在预置电平，以实现在设备处于非正常工作状态的情况下，将异常的控制信号产生的电流通过第一电阻12引入接地端，从而避免异常的控制信号产生的电流损坏第一开关电路10和第二开关电路20。

第一晶体管11的第三端分别与第二开关电路20以及第二电阻13的一端连接，第二电阻13的另一端与电源信号连接。

其中，第二电阻13为保护电阻，以避免电源信号直接通过第一晶体管11流入接地端。进一步地，电源信号的电压值可以根据具体应用场景进行设置，例如，可以设置电源信号的电压值为5V或者6V。

进一步地，第一晶体管11为三极管或者场效应管。图2示例了第一晶体管11为三极管的情况，第一晶体管11为图2中的三级管Q1，第一电阻12为图2中的第一电阻R1，第二电阻13为图2中的第二电阻R2，接地端为图2中的GND。

具体地，三级管Q1的基极B1与控制信号以及第一电阻R1的一端连接，三级管Q1的发射极E2以及第一电阻R1的另一端分别与接地端GND连接。三级管Q1的集电极C3分别与第二开关电路20以及第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与电源信号连接。

上述实施例通过设置第二电阻13作为第一晶体管11的保护电阻，以避免电源信号直接通过第一晶体管11流入接地端，从而导致第一晶体管11烧坏的问题，提高了第一开关电路10的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，如图3所示，第二开关电路20包括第二晶体管21和第三电阻22，其中：

第二晶体管21的第一端与电源信号连接，第二晶体管21的第二端与第一开关电路10连接。第二晶体管21的第三端与第三电阻22连接，并输出调制信号。其中，第三电阻22为限流电阻。

进一步地，第二晶体管21为三极管或者场效应管。图3示例了第二晶体管21为场效应管的情况，第二晶体管21为图3中的场效应管Q2，第三电阻22为图3中的第三电阻R3。场效应管Q2包括栅极G2(Gate，G)、源极S1(Source，S)以及漏极D3(Drain，D)。

具体地，场效应管Q2的源极S1与电源信号连接，场效应管Q2的栅极G2与第一开关电路10连接，场效应管Q2的漏极D3与第三电阻R3连接，并输出调制信号。

上述实施例通过设置第三电阻22作为限流电阻，可以流过第二晶体管21的电流过大导致第二晶体管21被烧坏的缺陷，从而提高了第二开关电路20的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，如图3所示，复用控制电路100还包括第四电阻30，第四电阻30的一端与第二开关电路20连接，另一端与接地端连接，用于将所述调制信号的电压值限制在预置电平。

进一步地，第四电阻30为图3中的第四电阻R4。第四电阻R4的一端与第二开关电路20中场效应管Q2的漏极D3的连接，另一端与接地端GND连接。

上述实施例，通过设置第四电阻30以将调制信号的电压值限制在预置电平，实现在调制信号处于异常状态的情况下，将异常的调制信号产生的电流通过第四电阻30引入接地端，从而避免异常的调制信号产生的电流损坏后续的器件，提高了复用控制电路100的可靠性和稳定性。

在一个实施例中，第一晶体管11为三极管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。其中，三极管也可以称为双极型晶体管或者晶体三极管。NMOS场效应管也可以称为NMOS场效应晶体管。

在一个实施例中，第二晶体管21为P型金属氧化物半导体PMOS场效应管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。

可选地，第二晶体管21为PMOS场效应管。PMOS场效应管的S极与电源信号连接，在电源信号为5V或者更大电压值的情况下，只需要将PMOS场效应管的G极控制在低电平，使得U_GS形成一个负电压，即可实现PMOS场效应管的导通。因此采用PMOS场效应管作为第二晶体管21，可以通过将PMOS场效应管的G极与低电平连接，即可实现对电压值较大的电源信号的控制。

可选地，第二晶体管21为NMOS场效应管，NMOS场效应管的S极与电源信号连接，在电源信号为5V或者更大电压值的情况下，需要将NMOS场效应管的G级与电压值大于电源信号的高电平连接，以使U_GS形成一个正电压，从而实现NMOS场效应管的导通。因此采用NMOS场效应管作为第二晶体管21，可以通过将NMOS场效应管的G极与电压值大于电源信号的高电平连接，以实现对电压值较大的电源信号的控制。

下面提供一个具体实施例，以对本实用新型提供的复用控制电路100作进一步说明。

如图4所示，本具体实施例提供的复用控制电路100包括第一开关电路10、第二开关电路20和第四电阻30(即图4中的第四电阻R4)，第一开关电路10包括三级管Q1、第一电阻R1和第二电阻R2，第二开关电路20包括场效应管Q2和第三电阻R3，其中：

三级管Q1的基极B1与控制信号以及第一电阻R1的一端连接，三级管Q1的发射极E2以及第一电阻R1的另一端分别与接地端GND连接。三级管Q1的集电极C3分别与第二开关电路20中场效应管Q2的栅极G2以及第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与电源信号连接。

场效应管Q2的源极S1与电源信号连接，场效应管Q2的栅极G2与第一开关电路10中三级管Q1的集电极C3连接，场效应管Q2的漏极D3与第三电阻R3连接，并输出调制信号。第四电阻R4的一端与第二开关电路20中场效应管Q2的漏极D3的连接，另一端与接地端GND连接。

在控制信号为持续高电平信号的情况下，第一开关电路10中的三级管Q1导通，以使第二开关电路20输出与电源信号具有相同电压值的持续高电平信号，即基于电源信号对与复用控制电路100连接的后续电路进行供电。同样地，在控制信号为脉冲信号的情况下，第一开关电路10中的三级管Q1随着脉冲信号的电平变化导通或者关闭，以使第二开关电路20输出与控制信号波形一致的调制信号，其中，该调制信号为周期性变化的高低电平，调制信号中的高电平与电源信号具有相同电压值，即基于输出调制信号的高低电平控制与复用控制电路100连接的后续电路开启或者关闭。

本实用新型实施例还提供一种对外接口连接器，如图5所示，对外接口连接器210包括第一接口211以及上述任意一个实施例提供的复用控制电路100，其中：复用控制电路100中的第二开关电路20的输出端与第一接口211连接，用于将第一接口211复用为供电接口和红外发送接口。

进一步地，对外接口连接器210还包括第二接口212和第三接口213，第二接口212为红外接收接口，第三接口213为接地接口。

本实用新型通过基于复用控制电路100将第一接口211复用为供电接口和红外发送接口，可以通过一个接口实现两种用途，从而节省对外接口连接器210的接口资源，使得对外接口连接器210的接口布局更加紧凑，降低对外接口连接器210的设计成本。

如图5所示，本实用新型实施例还提供一种红外控制设备200，红外控制设备200包括控制器220以及上述任意一种对外接口连接器210，控制器220包括数据发送引脚221和数据接收引脚222，其中：

数据发送引脚221通过对外接口连接器210中的复用控制电路100与第一接口211连接，数据接收引脚222与对外接口连接器210的第二接口212连接。

如图6所示，本实用新型实施例还提供一种红外控制系统，红外控制系统包括红外通信模块300以及上述任意一种红外控制设备200，红外通信模块300包括红外发送模块320和红外接收模块310，其中；

红外接收模块310分别与红外控制设备200中对外接口连接器210的第一接口211、第二接口212以及第三接口213连接；红外发送模块320分别与红外控制设备200中对外接口连接器210的第一接口211以及第三接口213连接，第三接口213为接地接口。

在一个实施例中，如图6所示，红外接收模块310包括电源引脚311、信号反馈引脚312和第一接地引脚313，电源引脚311与第一接口211连接，信号反馈引脚312与第二接口212连接，第一接地引脚313与第三接口213连接。

红外发送模块320包括信号发送引脚321和第二接地引脚322，信号发送引脚321与第一接口211连接，第二接地引脚322与第三接口213连接。

本实用新型实施例提供的红外控制系统通过将对外接口连接器210的第一接口211复用为供电接口和红外发送接口，可以通过一个接口实现两种用途，使用三个接口即可兼容红外接收模块310和红外发送模块320，且红外发送信号和红外接收信号使用不同的接口，实现了链路上的信号隔离，在避免红外发送信号与红外接收信号相互干扰的同时，节省了接口资源，降低了红外控制设备200的生产成本。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种复用控制电路，其特征在于，包括：第一开关电路和第二开关电路，其中：

所述第一开关电路的第一端与控制信号连接，第二端与所述第二开关电路的第一端连接；

所述第二开关电路的第二端与电源信号连接；

所述第一开关电路用于基于所述控制信号导通或关断；

所述第二开关电路用于基于所述第一开关电路的状态导通或关断，以基于所述电源信号和所述控制信号输出与所述控制信号波形一致的调制信号，其中，所述控制信号为持续高电平信号或脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的复用控制电路，其特征在于，所述第一开关电路包括第一晶体管、第一电阻和第二电阻，其中；

所述第一晶体管的第一端分别与所述控制信号、所述第一电阻的一端连接，所述第一晶体管的第二端分别与所述第一电阻的另一端以及接地端连接；

所述第一晶体管的第三端分别与所述第二开关电路以及所述第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端与所述电源信号连接。

3.根据权利要求1所述的复用控制电路，其特征在于，所述第二开关电路包括第二晶体管和第三电阻，其中：

所述第二晶体管的第一端与所述电源信号连接，所述第二晶体管的第二端与所述第一开关电路连接；

所述第二晶体管的第三端与所述第三电阻连接，并输出所述调制信号。

4.根据权利要求2所述的复用控制电路，其特征在于，所述第一晶体管为三极管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。

5.根据权利要求3所述的复用控制电路，其特征在于，所述第二晶体管为P型金属氧化物半导体PMOS场效应管或者N型金属氧化物半导体NMOS场效应管。

6.根据权利要求1所述的复用控制电路，其特征在于，所述复用控制电路还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第二开关电路连接，另一端与接地端连接，用于将所述调制信号的电压值限制在预置电平。

7.一种对外接口连接器，其特征在于，包括第一接口以及如权利要求1至6任一项所述的复用控制电路，其中：

所述复用控制电路中的第二开关电路的输出端与所述第一接口连接，用于将所述第一接口复用为供电接口和红外发送接口。

8.一种红外控制设备，其特征在于，包括控制器以及如权利要求7所述的对外接口连接器，所述控制器包括数据发送引脚和数据接收引脚，其中：

所述数据发送引脚通过所述对外接口连接器中的复用控制电路与第一接口连接，所述数据接收引脚与所述对外接口连接器的第二接口连接，所述第二接口为红外接收接口。

9.一种红外控制系统，其特征在于，包括红外通信模块以及如权利要求8所述的红外控制设备，所述红外通信模块包括红外发送模块和红外接收模块，其中；

所述红外接收模块分别与所述红外控制设备中对外接口连接器的第一接口、第二接口以及第三接口连接；所述红外发送模块分别与所述红外控制设备中对外接口连接器的第一接口以及第三接口连接，所述第三接口为接地接口。

10.根据权利要求9所述的红外控制系统，其特征在于，所述红外接收模块包括电源引脚、信号反馈引脚和第一接地引脚，所述电源引脚与所述第一接口连接，所述信号反馈引脚与所述第二接口连接，所述第一接地引脚与所述第三接口连接；

所述红外发送模块包括信号发送引脚和第二接地引脚，所述信号发送引脚与所述第一接口连接，所述第二接地引脚与所述第三接口连接。

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