專利名稱：一種實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及手機接口，特別是一種能實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口。
背景技術(shù)：
串口、耳機是手機中常用的配置，而充電功能更是必不可少的。絕大多數(shù)的手機廠家對此的策略是一個蘿卜一個坑，讓串口、耳機、充電器分別獨立對應(yīng)手機上設(shè)置的接口，獨立工作。市場上也有這樣的接口，將與串口、耳機、充電器對應(yīng)的接口統(tǒng)一成一個接口，但是這個接口做的很大，給接口的管腳功能也分的很細，使該接口的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜，也增加了很多部件。從用戶層面上講，這些做法使手機的接口看上去很復(fù)雜，往往使用戶拿著接口線不知往哪個接口插。從設(shè)計層面上講，由于接口部件的增多，產(chǎn)生以下三個缺點1、眾多的接口部件占用了寶貴的印刷電路板(PCB)空間，不利于產(chǎn)品小型化；2、接口的增多，勢必增加機殼的復(fù)雜度，增加制造成本；3、接口部分都是以金屬材料為引腳，不利于靜電放電(ESD)保護。
為了解決以上問題，設(shè)計者一般都希望把其中的幾個功能用一個體積較小的接口來實現(xiàn)。目前在手機中通常使用的接口是四孔的接口插座(AUDIO_JACK)。市場上已經(jīng)有用這種接口實現(xiàn)三者接口復(fù)用的手機。
原理框圖如圖1所示。具體做法是將接口A的1腳作為地線，2腳為充電器D的正極，3腳是耳機C的麥克風和串口B的Rx(串口的接收信號線)復(fù)用，4腳是耳機C的聽筒和串口B的Tx(串口的發(fā)射信號線)復(fù)用，所以1、2完成充電器功能，1、3、4既是耳機又是串口。這種做法的難點是如何區(qū)分耳機和串口，并正確發(fā)揮它們的作用，且不會造成相互影響。
很遺憾，這種簡單相連的復(fù)用，需要用軟件來指定才能完成功能的區(qū)分(其實是用戶在手機軟件上選擇)。為了避免串口信號與耳機的相互干擾的問題，采用的方法平時干脆關(guān)閉串口，只保證耳機工作。需要用串口時，需要用戶從手機的菜單中開啟串口功能。如果是手機調(diào)試狀態(tài)，則直接開啟串口。
這樣的做法至少存在如下四個問題軟件代碼復(fù)雜，可靠性低。通過設(shè)置開機模式的方式，使得軟件要根據(jù)不同的開機方式，設(shè)置不同的環(huán)境參數(shù)。使得軟件龐雜，可靠性降低。
實時性低。由于通過中斷、查詢等方式確定到底使用何種功能，這使得軟件要判斷多種可能性。而且當串口工作時，它的脈沖串會不停地造成耳機中斷，這對實時操作系統(tǒng)不利。
操作煩瑣，不利于用戶使用。在用戶使用串口功能前，必須手動開啟串口功能，這對相當一部分用戶來說，存在操作難度。
不能同時使用通話和串口的功能，這是這種復(fù)用方式固有的、且無法解決的問題。這是因為串口上的Rx信號會在接口的3腳產(chǎn)生低電平，這個電平與耳機的HOOKKEY按鍵(接掛機按鍵)產(chǎn)生的效果一樣，所以會使系統(tǒng)誤認為HOOKKEY按下。所以當來電話時，電話會自動接通，但又馬上掛機，當撥電話時，也是同樣的情況。所以一般的做法是，在使用通話功能時，強行停止串口功能。這個問題是現(xiàn)有技術(shù)無法克服的。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，解決現(xiàn)有三合一接口需要用軟件來切換串口和耳機且無法同時使用的技術(shù)問題，操作方便、實時性好。
為解決上述技術(shù)問題，本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，包括串口模塊、耳機模塊、充電模塊和四孔插座的接口，其中，串口模塊、耳機模塊、充電模塊分別連接至接口模塊，其特征在于在串口模塊、耳機模塊與接口之間設(shè)置有由通道選擇控制模塊連接控制的通道模塊。
三極管Q1及電阻R1，R2，電容C6組成通道選擇控制模塊；模擬開關(guān)U1作為通道模塊。
利用三極管Q1對接口模塊取樣后輸出電平的不同來控制模擬開關(guān)U1的通道模塊。
該模擬開關(guān)U1可以采用雙路單刀雙擲雙向模擬開關(guān)，為信號的傳輸提供不同的路徑。
本實用新型能實現(xiàn)耳機、串口和充電器三者功能的自動識別，并且使四孔插座處于相應(yīng)的功能接口狀態(tài)。整個過程除了需要在串口的中斷服務(wù)程序中屏蔽耳機中斷外，其余都不用軟件的干預(yù)，就能自動實現(xiàn)三者的在同一接口中的和平共處。具有的優(yōu)點是1、不需要設(shè)置不同的開機模式。硬件保證了串口和耳機互不影響。
2、實時性好。不需要用軟件來識別所插接口的類型，接口功能的轉(zhuǎn)換由硬件實現(xiàn)，比用軟件切換的方式快，且可靠。
3、不需用戶干預(yù)。插三個不同的設(shè)備可以分別產(chǎn)生對應(yīng)的中斷。


圖1是現(xiàn)有耳機、串口、充電功能三合一的手機接口的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型耳機、串口、充電功能三合一的手機接口的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型一較佳實施例的電路圖。
具體實施方式
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型根據(jù)串口線、耳機線和充電器線的不同電氣結(jié)構(gòu)，設(shè)計了一種可以從硬件上解決復(fù)用問題的接口，用簡單的四孔的接口實現(xiàn)三者的復(fù)用。為了方便描述，下表(表1)給出了一種的四孔插頭接口功能定義，并由此定義，給出了相應(yīng)的框圖，及其實現(xiàn)實例。
表1、4孔插頭接口定義

*表中R12表示插頭1pin和2pin之間的電阻值。
從上表中可以看出，在手機主板對應(yīng)的插座部分用PIN腳1和2可以單獨組成充電器功能；而耳機和串口必須共用PIN腳1、3和4。為防止耳機和串口之間的相互干擾，本實用新型通過一個通道模塊作開關(guān)切換，使串口和耳機可以單獨使用輸入輸出線，避免相互干擾，然后再使用一個控制通道選擇的模塊，來控制通道模塊切換到相應(yīng)的通道。
圖2就是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示它包括串口模塊20、耳機模塊30、充電模塊40和四孔插座的接口10，其中，串口模塊20、耳機模塊30、充電模塊40分別連接至接口模塊10。在串口模塊20、耳機模塊30與接口10之間設(shè)置有由通道選擇控制模塊60連接控制的通道模塊50。
下面給出一個較佳實施例來具體說明本實用新型的實現(xiàn)方法，請同時參閱圖3。
本實用新型使用由三極管Q1及電阻R1，R2，電容C6組成通道選擇控制模塊50；用一個雙路單刀雙擲雙向模擬開關(guān)U1(在本實施例中使用飛兆半導(dǎo)體公司的FSA2257)來做通道模塊60，為信號的傳輸提供不同的路徑。利用三極管Q1對接口模塊10取樣后輸出電平的不同來控制模擬開關(guān)U1的通道模塊60。
需要說明的一點是本實施例中，當接口空置時，耳機中斷信號(EARJACK_DET)利用耳機模塊內(nèi)部上拉電阻維持高電平。如果不能通過這種方式維持高電平，則可以利用3腳與5腳，4腳與6腳能分開的接口插座，在6腳上上拉一個電阻來實現(xiàn)。
整個工作流程介紹如下一、當接口插座空置時三極管Q1截至，模擬開關(guān)U1的控制端為低，通路打在耳機通道上。EARJACK_DET被上拉，保持高電平。
二、當接口插座插耳機時因為耳機的2腳為開路，所以Q1依然截至，模擬開關(guān)依然打在耳機通道。由于插耳機后，接口插座的4腳與1腳之間為耳機的SPEAKER，耳機SPEAKER的典型阻值為32ohm，這個電阻與中斷口的幾十Kohm的上拉電阻分壓，使接口插座的4腳拉低，產(chǎn)生耳機中斷。
三、當接口插座插串口時因為串口線的2腳為地，2腳電位拉低，使Q1的導(dǎo)通，輸出高電平，從而使模擬開關(guān)打到串口通路。當串口工作時，此時4腳上不斷產(chǎn)生的脈沖串，并不會使EARJACK_DET變低，所以不會造成耳機中斷。如果需要的話，還可以在此引入串口中斷。
四、當接口插座插充電器時此時2腳的電平很高，為了防止三極管被意外擊穿，所以加上了一個二極管D1。由于充電器插頭其它管腳都是開路，所以整個電路仍維持空置時的狀態(tài)。同時，充電管理芯片能檢測到2腳的充電電平，正確執(zhí)行充電程序。
需要指出的是，我們用來作判斷的信號量可以取自接口插座的其它管腳。在本實施例中，使用的通道選擇控制模塊和通道模塊的電路都是一般的應(yīng)用方式，在實際使用中，可以選擇其它的電路形式來滿足我們的具體要求。
綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求1.一種實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，包括串口模塊、耳機模塊、充電模塊和四孔插座的接口，其中，串口模塊、耳機模塊、充電模塊分別連接至接口模塊，其特征在于在串口模塊、耳機模塊與接口之間設(shè)置有由通道選擇控制模塊連接控制的通道模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，其特征在于三極管Q1及電阻R1，R2，電容C6組成通道選擇控制模塊；模擬開關(guān)U1作為通道模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，其特征在于該通道模塊是利用三極管Q1對接口模塊取樣后輸出電平的不同來控制模擬開關(guān)U1的通道模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口，其特征在于該模擬開關(guān)U1是采用為信號的傳輸提供不同的路徑的雙路單刀雙擲雙向模擬開關(guān)。
專利摘要本實用新型涉及手機接口，特別是一種能實現(xiàn)耳機、串口、充電功能三合一的手機接口。它包括串口模塊、耳機模塊、充電模塊和四孔插座的接口，其中，串口模塊、耳機模塊、充電模塊分別連接至接口模塊，在串口模塊、耳機模塊與接口之間設(shè)置有由通道選擇控制模塊連接控制的通道模塊。藉由上述結(jié)構(gòu)主要解決現(xiàn)有三合一接口需要用軟件來切換串口和耳機且無法同時使用的技術(shù)問題，操作方便、實時性好。
文檔編號H04Q7/32GK2750584SQ200420110608
公開日2006年1月4日 申請日期2004年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月2日
發(fā)明者應(yīng)武 申請人:上海貝豪通訊電子有限公司