USB插入检测电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种USB插入检测电路，包括检测模块，USB母座，电源模块，以及协议模块；检测模块包括MCU模块、电阻R1、电阻R3、电容C1、稳压二极管Z1和二极管D3；3.3V电压端经电阻R1、电容C1连接电线接地端GND；MCU模块的GPIO1引脚经电阻R3连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极连接电线接地端GND；稳压二极管Z1的负极连接电阻R1、电容C1的公共端，稳压二极管Z1的负极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接USB母座的机壳；MCU模块的GPIO2引脚分别连电源模块和协议模块；USB母座分别连接电源模块和协议模块；电源模块和协议模块之间通讯连接。在没有USB设备接入时，控制电源模块和协议模块不使能，减小了功耗。减小了功耗。减小了功耗。

【技术实现步骤摘要】
USB插入检测电路


[0001]本技术涉及一种检测电路，尤其涉及一种USB插入检测电路。

技术介绍

[0002]USB母座是目前普遍使用的一种连接插座，广泛应用于充电或数据交换等场景，常见USB
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typeA和USB
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typeC的形状如图1a、1b所示。USB母座是便携式电源等户外产品必备的端口，利用该USB母座给外接USB设备充电的原理如图2所示，电源模块通过功率线连接USB母座，电源模块通讯连接协议模块，协议模块通讯连接USB母座。其中，电源模块可以采用DC/DC模块，也可以采用AC/DC模块，常见的DC/DC芯片有SC8103，SC8815，TPS56339，BQ25731等；协议模块用于和负载通讯，并确定负载需要哪一种电压和功率进行充电，常见的芯片有sc2001，cyp3171，FP6601Q等，常见的协议方式有BC1.2，QC2.0，QC3.0，Dash，WARP等。
[0003]一般情况下，为了减少功耗，便携式设备在未使用时是不会启动电源模块的，直至有USB母座插入，常用的控制方法有：
[0004]1、使用按键功能：待USB母座插入便携式设备后，按一下设备上的电源按键，即可启动电源模块。但是，此法需要人为操作，使用起来不够方便。
[0005]2、使用的电源芯片或者协议芯片自带插入检测功能。但是，此法需要给电源芯片或者协议芯片进行供电，且协议芯片一直耗能，增大了能源的损耗。
[0006]故而亟待设计出一种新的USB插入检测电路，检测到USB母座插入设备后再启动电源模块。

技术实现思路

[0007]针对上述现存的技术问题，本技术提供一种USB插入检测电路，通过在USB母座接口处增加检测电路，以实现检测到变化后，由单片机控制USB电源进行工作的目的。
[0008]为实现上述目的，本技术提供一种USB插入检测电路，包括检测模块，USB母座，电源模块，以及协议模块；
[0009]所述的检测模块包括MCU模块、电阻R1、电阻R3、电容C1、稳压二极管Z1和二极管D3；3.3V电压端经电阻R1、电容C1连接电线接地端GND；MCU模块的GPIO1引脚经电阻R3连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极连接电线接地端GND；稳压二极管Z1的负极连接电阻R1、电容C1的公共端，稳压二极管Z1的负极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接USB母座的机壳；
[0010]所述的MCU模块的GPIO2引脚分别连电源模块和协议模块；
[0011]所述的USB母座分别连接电源模块和协议模块；
[0012]所述的电源模块和协议模块之间通讯连接。
[0013]进一步，所述的MCU模块的GPIO2引脚分别连接电源模块和协议模块的CS引脚。
[0014]进一步，还包括场效应晶体管Q1；所述的MCU模块的GPIO2引脚连接场效应晶体管Q1的栅极G，场效应晶体管Q1的源极S分别连接电源模块和协议模块的供电口，场效应晶体
管Q1的漏极D连接V1电压端。即MCU模块通过MOS管来控制电源模块和协议模块所用的两个芯片的供电。
[0015]更进一步，所述的USB母座的GND引脚和VCC引脚分别连接电源模块的GND引脚和VCC引脚；USB母座的D+引脚和D
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引脚分别连接协议模块的D+引脚和D
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引脚。
[0016]更进一步，所述的电源模块的SCL引脚和SDA引脚分别连接协议模块的SCL引脚和SDA引脚。
[0017]综上，本技术实现了整个系统超低待机功耗，有效节约电能、延长电池组的寿命和电路的寿命，并且提高了整个系统使用的安全性。
[0018]相比现有技术，本技术的技术优势在于：
[0019]1、省去了按键操作，而且电路简单，使用更加方便；
[0020]2、在没有USB设备接入时，控制电源模块和协议模块不使能，减小了功耗，达到了省电的效果。
附图说明
[0021]图1a为现有技术中USB
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typeA的结构示意图；
[0022]图1b为现有技术中USB
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typeC的结构示意图；
[0023]图2为现有技术中USB母座给外接USB设备充电的原理框图；
[0024]图3为本技术一个实施例的电路原理图；
[0025]图4为本技术另一个实施例的电路原理图；
[0026]图5为本技术一个实施例的工作流程图。
具体实施方式
[0027]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0028]如图3所示，本技术包括检测模块、USB母座、电源模块以及协议模块。
[0029]所述的检测模块包括MCU模块、电阻R1、电阻R3、电容C1、稳压二极管Z1和二极管D3。其中，3.3V电压端经电阻R1、电容C1连接电线接地端GND；MCU模块的GPIO1引脚经电阻R3连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极连接电线接地端GND；稳压二极管Z1的负极连接电阻R1、电容C1的公共端，稳压二极管Z1的负极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接USB母座的机壳。
[0030]并且，3.3V电压端由装有USB电源设备的系统提供，MCU模块也是由USB电源设备的系统提供。
[0031]所述的USB母座的GND引脚和VCC引脚分别连接电源模块的GND引脚和VCC引脚；USB母座的D+引脚和D
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引脚分别连接协议模块的D+引脚和D
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引脚。
[0032]所述的电源模块和协议模块之间采用通讯连接，电源模块的SCL引脚和SDA引脚分别连接协议模块的SCL引脚和SDA引脚。
[0033]所述的电源模块和协议模块的CS引脚(即使能脚)分别连接MCU模块的GPIO2引脚。
[0034]并且，VCC引脚是用于给外接USB设备充电的线路，电源模块给USB接入设备充电。D
+，D
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引脚适用于USB设备通讯使用，SCL和SDA引脚为IIC通讯口，用于通讯模块和电源模块之间的通讯。
[0035]上述电路中各元件的主要功能如下：
[0036]电源模块负责为接入的设备进行匹配方式的充电，采用手机充电器的常用电源芯片，如：SC8815，SC8812等。
[0037]协议模块负责识别接入设备需要何种充电方式，并通知电源模块进行相应输出，采用常见的、可用于USB充电的芯片均可，如：SC2001，CYPD3171等。
[0038]MCU采用常用的单片机芯片，如：89C52，STM32，STM8等。MCU模块的GPIO1引脚连接R3电阻，负责检测电压，然后去启停电源模块或者协议模块。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种USB插入检测电路，其特征在于，包括检测模块，USB母座，电源模块，以及协议模块；所述的检测模块包括MCU模块、电阻R1、电阻R3、电容C1、稳压二极管Z1和二极管D3；3.3V电压端经电阻R1、电容C1连接电线接地端GND；MCU模块的GPIO1引脚经电阻R3连接稳压二极管Z1的负极，稳压二极管Z1的正极连接电线接地端GND；稳压二极管Z1的负极连接电阻R1、电容C1的公共端，稳压二极管Z1的负极连接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接USB母座的机壳；所述的MCU模块的GPIO2引脚分别连电源模块和协议模块；所述的USB母座分别连接电源模块和协议模块；所述的电源模块和协议模块之间通讯连接。2.根据权利要求1所述的一种USB插入检测电路，其特征在于，所述的MCU模块的GPIO2引脚分别连接电源模块和协议模块的CS引脚。...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚小明，杨进，魏志成，谭亮，吴亮，
申请(专利权)人：重庆电哥科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：