TW201407345A - Usb介面檢測系統及方法 - Google Patents

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Abstract

一種USB介面檢測系统及方法，用於當USB設備插入電腦的USB介面時檢測該USB介面的輸出電壓及輸出電流，該方法包括：獲取所述USB介面的輸出電壓及與所述USB介面的電源負極相連接的已知電阻的電阻元件的電壓，所述USB介面的電源正極和負極與模數轉換裝置連接，且所述USB介面的電源負極與所述電阻元件連接後接地；根據電阻元件的已知電阻和所獲取的該電阻元件的電壓計算出流經該電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為所述USB介面的輸出電流；及將所述USB介面的輸出電壓和輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示。

Description

USB介面檢測系統及方法
本發明涉及一種USB介面檢測系統及方法。
當前，我們使用USB（Universal Serial BUS，通用串列匯流排）設備時經常會碰到這樣的問題，USB設備插入電腦的USB介面後，電腦提示該USB設備無法使用。然而該USB設備無法使用的原因是因為USB介面供電不足還是USB設備本身出現問題，現行情況下用戶是無從判斷的。
鑒於以上內容，有必要提供一種USB介面檢測系統及方法，用戶可從顯示螢幕上所顯示的USB介面的輸出電壓及輸出電流來分析USB設備不能使用的原因。
所述USB介面檢測系統，用於當USB設備插入電腦的USB介面時檢測該USB介面的輸出電壓及輸出電流，該系統包括：獲取模組，用於獲取所述USB介面的輸出電壓及與所述USB介面的電源負極相連接的已知電阻的電阻元件的電壓，所述USB介面的電源正極和電源負極與模數轉換裝置連接，且所述USB介面的電源負極與所述電阻元件連接後接地；計算模組，用於根據所述電阻元件的已知電阻和所獲取的該電阻元件的電壓計算出流經該電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為所述USB介面的輸出電流；及輸出模組，用於將所述USB介面的輸出電壓和輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示。
所述USB介面檢測方法，用於當USB設備插入電腦的USB介面時檢測該USB介面的輸出電壓及輸出電流，該方法包括：獲取步驟，獲取所述USB介面的輸出電壓及與所述USB介面的電源負極相連接的已知電阻的電阻元件的電壓，所述USB介面的電源正極和電源負極與模數轉換裝置連接，且所述USB介面的電源負極與所述電阻元件連接後接地；計算步驟，根據所述電阻元件的已知電阻和所獲取的該電阻元件的電壓計算出流經該電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為所述USB介面的輸出電流；及輸出步驟，將所述USB介面的輸出電壓和輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示。
相較於現有技術，所述USB介面檢測系統及方法，可以在顯示螢幕上顯示USB介面的輸出電壓及輸出電流，以供用戶查看USB介面的工作情況，特別地，當USB設備不能使用時，用戶可以從所顯示的USB介面的輸出電壓及輸出電流來分析USB設備不能使用的原因。
如圖1所示，是本發明檢測系統的運行環境圖。在本實施例中，電腦200的USB介面10（圖中僅示出一個）的電源正極與主機電源20直接連接，即所述USB介面10不是取自所述電腦200的主板上的＋5V電源，而是直接取自主機電源20的＋5V電源。所述USB介面10可以為USB 2.0或3.0介面，所述USB介面10可以為電腦200的機箱前置USB介面或後置UBS介面。本實施例中，所述USB介面10為機箱前置USB介面，符合USB 2.0介面協定標準，最大輸出電流限制為700mA。
本實施例中，所述USB介面10的電源負極與電阻元件30連接後接地，該連接方式使得流經所述電阻元件30的電流大小等於所述USB介面10的輸出電流。所述USB介面10的電源正極和電源負極與模數轉換裝置40連接，所述模數轉換裝置40還與單片機50連接，該連接方式使得所述模數轉換裝置40可以分別採集到所述USB介面10的輸出電壓及所述電阻元件30的電壓的類比量，並將所採集到的所述USB介面10的輸出電壓及所述電阻元件30的電壓的類比量轉換為電壓的數位量後發送給所述單片機50。
需要說明的是，所述電阻元件30為已知阻值的毫歐級電阻，即當USB設備100插入所述USB介面10時，所述電阻元件30的分壓影響可以忽略，所述電阻元件30的電阻可以為1～10mΩ。
檢測系統60運行於所述單片機50中，用於當所述USB設備100插入所述USB介面10時可以檢測所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流並將所檢測到的所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流在顯示螢幕90上顯示，以當所述USB設備不能使用時，用戶可以根據所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流來分析USB設備不能使用的原因，例如是否為所述USB介面10供電不足。需要說明的是，由於流經所述電阻元件30的電流大小等於所述USB介面10的輸出電流，即本實施例中所述電阻元件30的作用可以為所述USB介面10的輸出電流取樣，根據該特點，所述檢測系統60從所述模數轉換裝置40獲取到所述電阻元件30的電壓後，根據所述電阻元件30的已知電阻計算得到流經所述電阻元件30的電流後即可得知所述USB介面10的輸出電流。
參閱圖2所示，是本發明檢測系統的較佳實施例的功能模組圖。所述檢測系統60包括獲取模組601、計算模組602及輸出模組603。本發明所稱的模組是完成一特定功能的程式段，關於各模組的功能將在圖3的流程圖中具體描述。
參閱圖3所示，是本發明檢測系統的較佳實施例的流程圖。
步驟S1，將USB設備100插入USB介面10，本實施例中，所述USB介面10為USB 2.0介面，在其他實施例中，所述USB介面10也可以為USB 3.0介面。模數轉換裝置40採集所述USB介面10的輸出電壓的類比量、電阻元件30的電壓的類比量，並將所採集到的所述USB介面10的輸出電壓的類比量及所述電阻元件30的電壓的類比量轉換成電壓的數位量後發送給單片機50。
步驟S2，獲取模組601獲取所述USB介面10的輸出電壓及所述電阻元件30的電壓。例如，獲取到所述USB介面10的輸出電壓U1=5V，所述電阻元件30的電壓U2=0.0007V。
步驟S3，計算模組602根據所述電阻元件30的已知電阻和所獲取的該電阻元件30的電壓計算出流經該電阻元件30的電流，並將流經該電阻元件30的電流大小視為所述USB介面10的輸出電流。例如，所述電阻元件30的已知電阻R=0.001Ω，則可計算得出流經該電阻元件30的電流I=0.7A，根據電阻元件30的電流大小等於所述USB介面10的輸出電流，也即得出所述USB介面10的輸出電流為0.7A。
步驟S4，輸出模組603將所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流輸出到顯示螢幕90，以供用戶查看所述USB介面10是否正常工作。特別地，當所述USB設備100無法使用時，用戶可從所述顯示螢幕90上所顯示的所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流來分析所述USB設備100無法使用的原因。在該步驟中，所述輸出模組603可以用單片機串口協議輸出，進一步地，如果電腦主板取消了串口，則該輸出模組603可利用串口轉USB介面的方式完成與電腦的通訊連接。
舉例而言，例如所述USB介面10為USB2.0介面即根據USB2.0介面協定標準，該USB介面10的輸出電壓為5V，最大輸出電流為0.7A，當所述USB設備100插入所述USB介面10時，所述顯示螢幕90上顯示所述USB介面10的輸出電壓為4V，輸出電流為0.4A，用戶即可分析得出所述USB介面10出現問題，即輸出電壓沒有達到5V。
又如所述USB介面10為USB2.0介面，若所述顯示螢幕90上顯示所述USB介面10的輸出電壓為5V，輸出電流為0.7A，所述USB設備100為外接USB硬碟，所述外接USB硬碟所需驅動電流為1A，則此時用戶可分析得出所述USB介面工作正常，所述外接USB硬碟無法使用的原因為所述外接USB硬碟所需驅動電流大於該USB介面10所能輸出的最大電流，那麼此時用戶可將該外接USB硬碟插入到能夠提供所需驅動電流為1A的USB3.0介面來使用。
再如，所述USB介面10為USB2.0介面，若所述顯示螢幕90上顯示所述USB介面10的輸出電壓為5V，輸出電流為0.7A，所述USB設備100所需驅動電流為0.7A，但是所述USB設備無法使用，那麼用戶可分析得出該USB設備本身出了問題。
綜上所述，可以看出利用本發明可在所述顯示螢幕90上顯示所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流。用戶可從所述顯示螢幕90上所顯示的所述USB介面10的輸出電壓及輸出電流來分析所述USB介面10是否正常工作，並且當所述USB設備100無法使用時，可供用戶參考分析所述USB設備不能使用的原因。
最後應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。
100．．．USB設備
200．．．電腦
10．．．USB介面
20．．．主機電源
30．．．電阻元件
40．．．模數轉換裝置
50．．．單片機
60．．．檢測系統
90．．．顯示螢幕
601．．．獲取模組
602．．．計算模組
603．．．輸出模組
S1．．．將USB設備插入USB介面，模數轉換裝置採集USB介面的輸出電壓及電阻元件的電壓的類比量，並將電壓的類比量轉換成數位量後發送給單片機
S2．．．獲取USB介面的輸出電壓及電阻元件的電壓
S3．．．計算流經電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為USB介面的輸出電流
S4．．．將所述USB介面的輸出電壓及輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示
圖1是本發明USB介面檢測系統的運行環境圖。
圖2是本發明USB介面檢測系統的功能模組圖。
圖3是本發明USB介面檢測方法的較佳實施例的流程圖。
S1．．．將USB設備插入USB介面，模數轉換裝置採集USB介面的輸出電壓及電阻元件的電壓的類比量，並將電壓的類比量轉換成數位量後發送給單片機
S2．．．獲取USB介面的輸出電壓及電阻元件的電壓
S3．．．計算流經電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為USB介面的輸出電流
S4．．．將所述USB介面的輸出電壓及輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示

Claims (10)

  1. 一種USB介面檢測系統，用於當USB設備插入電腦的USB介面時檢測該USB介面的輸出電壓及輸出電流，該系統包括：
    獲取模組，用於獲取所述USB介面的輸出電壓及與所述USB介面的電源負極相連接的已知電阻的電阻元件的電壓，所述USB介面的電源正極和電源負極與模數轉換裝置連接，且所述USB介面的電源負極與所述電阻元件連接後接地；
    計算模組，用於根據所述電阻元件的已知電阻和所獲取的該電阻元件的電壓計算出流經該電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為所述USB介面的輸出電流；及
    輸出模組，用於將所述USB介面的輸出電壓和輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的USB介面檢測系統，所述USB介面的電源正極與主機電源直接連接。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的USB介面檢測系統，所述模數轉換裝置採集所述USB介面的輸出電壓的類比量、所述電阻元件的電壓的類比量，並將所採集到的所述USB介面的輸出電壓的類比量及所述電阻元件的電壓的類比量轉換成電壓的數位量後發送給與所述模數轉換裝置連接的單片機。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的USB介面檢測系統，所述輸出模組用單片機串口協定或者串口轉USB介面方式輸出所述電壓電流值。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的USB介面檢測系統，所述電阻元件的電阻為1～10mΩ。
  6. 一種USB介面檢測方法，用於當USB設備插入電腦的USB介面時檢測該USB介面的輸出電壓及輸出電流，該方法包括：
    獲取步驟，獲取所述USB介面的輸出電壓及與所述USB介面的電源負極相連接的已知電阻的電阻元件的電壓，所述USB介面的電源正極和電源負極與模數轉換裝置連接，且所述USB介面的電源負極與所述電阻元件連接後接地；
    計算步驟，根據所述電阻元件的已知電阻和所獲取的該電阻元件的電壓計算出流經該電阻元件的電流，並將流經該電阻元件的電流視為所述USB介面的輸出電流；及
    輸出步驟，將所述USB介面的輸出電壓和輸出電流輸出到顯示螢幕上顯示。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的USB介面檢測方法，所述USB介面的電源正極與主機電源直接連接。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的USB介面檢測方法，所述模數轉換裝置採集所述USB介面的輸出電壓的類比量、所述電阻元件的電壓的類比量，並將所採集到的所述USB介面的輸出電壓的類比量及所述電阻元件的電壓的類比量轉換成電壓的數位量後發送給與所述模數轉換裝置連接的單片機。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的USB介面檢測方法，在輸出步驟中，通過單片機串口協議或者串口轉USB介面方式輸出所述電壓電流值。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的USB介面檢測方法，所述電阻元件的電阻為1～10mΩ。
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