CN105490124B - 多头数据线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多头数据线，包括输入模块、开关模块、控制芯片和输出模块，其中输入模块与输出模块电性连接，输入模块分别与开关模块、控制芯片电性连接，输出模块分别与开关模块、控制芯片电性连接，开关模块与控制芯片电性连接，输出模块为多个，控制芯片包括检测模块和控制模块，检测模块接收取样电流，以检测多个输出模块的工作状态，并发送结果信号到控制模块中，控制模块控制开关模块断开输入模块与不工作的输出模块之间的连接。本发明的结构简单，使用和携带方便，且能实现多个电子设备的同时充电，消除数据传输的信号衰减，保证数据传输的稳定性、完整性和传输速度，同时本发明能对一个设备数据传输的同时，对其余设备进行充电工作。

Description

多头数据线
技术领域
本发明涉及数据线设计领域，尤其是涉及一种多头数据线。
背景技术
由于人们的通讯需要，不少人现在拥有着多种类型的或者多个手机，手机的多类型或者多数量导致其充电时相当麻烦，为了对不同类型的手机充电，用户必须使用不同类型的数据线，而为了对多个手机进行充电，用户往往需要使用多条数据线。数据线一旦使用的数目和种类较多时，容易造成用户的混淆和使用不便，也容易造成丢失和额外损伤，另外，当需要使用多个充电器进行充电时，也需要较大的放置空间，并影响携带和回收。
因此，现在市面上存在一类可以同时为多个手机进行充电的多头数据线，但是通常用户在使用数据线对手机充电的同时，还会使用数据线来对手机和电脑等电子设备进行数据传输，但是常见的多头数据线由于具有多个连接头，其分支的数据线体多，数据线体很长，数据传输时会造成明显的信号衰减，造成数据的传输速度慢且不稳定，甚至传输失败或者数据缺失，影响用户的使用。另一方面，传统的多头数据线，在数据传输时，也无法对其他连接的手机进行充电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单，能进行多个电子设备同时充电，又能进行快速、有效、稳定的数据传输的多头数据线。
根据本发明的一个方面，提供了一种多头数据线，包括输入模块、开关模块、控制芯片和输出模块，其中输入模块与输出模块电性连接，输入模块分别与开关模块、控制芯片电性连接，输出模块分别与开关模块、控制芯片电性连接，开关模块与控制芯片电性连接，输出模块为多个，控制芯片包括检测模块和控制模块，检测模块接收取样电流，以检测多个输出模块的工作状态，并发送结果信号到控制模块中，控制模块控制开关模块断开输入模块与不工作的输出模块之间的连接。
本发明的有益效果是：充电部分，本发明利用输入模块与电源连接，多个输出模块与多个手机等电子设备分别连接，且输入模块与多个输出模块电 性连接能实现对多个电子设备的同时充电，而数据传输部分，本发明利用输入模块与电脑等终端连接，其中一个输出模块与要数据传输的手机等电子设备连接，而控制芯片分别与输入模块和输出模块都连接，从而控制芯片里的检测模块通过取样电流检测出多个输出模块哪个进行数据传输，并发送结果信号到控制模块中，控制模块再控制开关模块断开输入模块与不进行数据传输的输出模块间的数据传输连接，使得不进行数据传输的输出模块不会造成进行数据传输的输出模块的信号衰减，保证进行数据传输的输出模块能有效，稳定，快速的传输数据，另一方面，由于数据传输和充电的连接互相独立，因此在本发明一个输出模块进行数据传输的同时，并不影响其余输出模块上连接的电子设备的充电。本发明的结构简单，使用和携带方便，且能实现多个电子设备的同时充电，并能消除数据传输时，由于有多个连接头而出现的信号衰减，保证数据传输的稳定性、完整性和传输速度，另外，其还能实现一个设备数据传输的同时，其余设备进行充电工作。
在一些实施方式中，输入模块包括输入电路和输入连接头，其中输入电路和输入连接头电性连接。输入连接头能方便和数据传输终端或者电源的连接，输入电路的设置能方便输入连接头和控制芯片的连接，并起一定的安全保护作用。
在一些实施方式中，输出模块包括输出电路和输出连接头，其中输出电路和输出连接头电性连接。输出连接头能方便和手机等电子设备的连接，输出电路的设置能方便输出连接头和控制芯片的连接，并起一定的安全保护作用。
在一些实施方式中，输入连接头是USB连接头，输入电路是USB输入电路，其中USB输入电路和USB连接头电性连接。USB连接头是常见的充电器连接头和数据传输连接头，该连接头的设置能提高本发明的使用范围和实用性。
在一些实施方式中，输出连接头是micro-USB连接头、Lighting连接头或者USBType-C连接头中的一种或者多种，输出电路是micro-USB输出电路、Lighting输出电路或者USB Type-C输出电路中的一种或者多种，micro-USB输出电路与micro-USB连接头电性连接，Lighting输出电路与Lighting连接头电性连接，USB Type-C输出电路与USB Type-C连接头电性连接。这些输出连接头都是如今市面上较常使用的手机连接头，其相应的输出电路也能是常见的输出电路，此类型的输出连接头和输出电路能提高本发明的使用范围和实用性。
在一些实施方式中，控制芯片设有烧录点。烧录点的设置能方便对控制 芯片里的功能模块进行增加或者更换，使其功能模块能符合用户的需要，增加其可靠性和实用性。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的多头数据线的方框原理图。
图2为本发明的一种实施方式的多头数据线的结构示意图。
图3为图2所示的多头数据线的USB输入电路的电路图。
图4为图2所示的多头数据线的开关模块的电路图。
图5为图2所示的多头数据线的控制芯片的电路图。
图6为图2所示的与USB Type-C输出电路的电路图。
图7为图2所示的与Lighting输出电路的电路图。
图8为图2所示的与micro-USB输出电路的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
参考图1～图8，本发明的多头数据线，包括输入模块1、开关模块2、控制芯片3和输出模块4。其中输入模块1与输出模块4电性连接，输入模块1分别与开关模块2、控制芯片3电性连接，输出模块4分别与开关模块2、控制芯片3电性连接，开关模块2与控制芯片3电性连接，输出模块4为多个，控制芯片1包括检测模块31和控制模块32。
本发明的控制芯片3选择市售的C8051F330微控制器，开关模块2选择市售的FSUSB74高速USB多路开关，输入电路11、所有的输出电路41、开关模块2和控制芯片3均设置在PCB(印制电路板，Printed Circuit Board的简称)板上，并利用PCB板进行相应的电性连接。
输入连接头12选择USB连接头，输入电路11选择USB输入电路，USB连接头通过导线连接在USB输入电路的J5端，即输入电路11和输入连接头12电性连接。
输出模块4为3个，因此输出电路41和输出连接头42也为3个，输出连接头42分别是micro-USB连接头、Lighting连接头和USB Type-C连接头，输出电路41是和其对应的micro-USB输出电路、Lighting输出电路和USB Type-C输出电路，并相应的micro-USB连接头通过导线连接在micro-USB输出电路的J1端，Lighting连接头通过导线连接在Lighting输出电路的J3端，USB Type-C连接头通过导线与USB Type-C输出电路的J4芯片相连接，即相 应的输出电路41和输出连接头42一一对应电性连接。
对于本发明充电线路的连接，USB连接电路的1端口分别与micro-USB输出电路、Lighting输出电路的1端口电性连接，又和USB Type-C输出电路的VBUS端口电性连接，即输入模块1与所有输出模块4均分别电性连接。
本发明充电工作时，将一个或者多个需要充电的电子设备根据其充电接口的类型分别连接相应的输出连接头42，如用不同类型的手机和micro-USB连接头、Lighting连接头分别连接，而将输入连接头12和电源连接，如将USB连接头通过变压器和家用电源连接，此时，因为输入模块1和所有输出模块4均电性连接，所以电源能对所有的输出连接头42进行充电，如对所有连接上的手机进行充电。
对于本发明数据传输线路的连接，作为输入电路11的USB电路的2端口和3端口分别与开关模块2的D+端口和D—端口电性连接，即输入模块1与开关模块2电性连接。而输入电路11的USB电路的4端口还与控制芯片3的P0.1端口电性连接，以此作为电流检测端，即输入模块1与控制芯片3电性连接。控制芯片3的P1.1端口与USB Type-C输出电路的VBUS端口电性连接，P1.0端口与micro-USB输出电路的1端口电性连接，P0.7与Lighting输出电路的1端口电性连接，即控制芯片3与输出模块4电性连接。
开关模块2的HSD0+端口和HSD0—端口分别与USB Type-C输出电路的D+和D—端口分别电性连接，开关模块2的HSD1+端口和HSD1—端口分别与micro-USB输出电路的2和3端口分别电性连接，开关模块2的HSD3+端口和HSD3—端口分别与Lighting输出电路的2和3端口分别电性连接，即开关模块2与输出模块4电性连接。开关模块2的SEL1端口和控制芯片3的P1.3端口电性连接，开关模块2的SEL0端口和控制芯片3的P1.4端口电性连接，即开关模块2与控制芯片3电性连接。
本发明进行数据传输工作时，将输出连接头42中的一个和需要进行数据传输的电子设备连接，如将手机和micro-USB连接头连接，输入连接头12与传输终端连接，如将USB连接头和电脑连接，此时，由于输入模块1、控制芯片3和输出模块4进行了电性连接，则进行了电子设备连接的电路会被导通，其会通过一定的电流，而控制芯片3的检测模块31会检测从P0.1端口流入的电流，并根据该电流判断出哪个输出连接头42进行了连接，并在进行工作，如判断出micro-USB连接头已经连接了手机并在进行数据传输，检测模块31会将得到的结果信号发送到控制芯片3中的控制模块32，控制模块32根据该结果信号通过P1.4和P1.3输出相应的控制信号到开关模块2中，开关模块2接收到该信号后，会将不进行数据传输的输出模块4，如没有进 行手机连接的Lighting连接头、USB Type-C连接头，与输入模块1的数据传输连接断开，以防止其信号衰减。由于开关模块2只会关闭不进行数据传输的相应输出模块4与输入模块1的数据连接线路，而不会影响其之间的充电线路，因此当一个输出模块4在进行数据传输，此时，将输出模块4的其他输出连接头42连接上其他手机等电子设备，依然能靠电脑等传输终端对其进行充电。
另外，如果用户先将三个输出连接头42都连接上电子设备，而再将输入连接头12连接上电脑等终端，此时本发明依然会重复上述数据传输工作，即开关模块2会根据用户连接电子设备的顺序，选择第一个连接的进行数据传输，并关闭其余的输出模块4的数据传输线路，并不会影响其余的输出模块4的充电线路，即不进行数据传输工作的输出模块4则进行充电工作。而如果用户想切换别的输出模块4进行数据传输，可以拔下开关模块2所选择的进行数据传输的输出连接头42上连接的电子设备，则控制芯片3会重新控制开关模块2选择另一个输出模块42进行数据传输，用户可以重复上述操作直至选择到需要进行数据传输的输出模块42。
控制芯片3上还设有烧录点315，烧录点315设在控制芯片3的P2.0和RST端口，以方便对控制芯片3的功能进行改良和更换。
本发明的结构简单，使用和携带方便，且能实现多个电子设备的同时充电，并能消除数据传输时，由于有多个连接头而出现的信号衰减，保证数据传输的稳定性、完整性和传输速度。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.多头数据线，其中，包括输入模块(1)、开关模块(2)、控制芯片(3)和输出模块(4)，所述输入模块(1)与输出模块(4)电性连接，所述输入模块(1)分别与开关模块(2)、控制芯片(3)电性连接，所述输出模块(4)分别与开关模块(2)、控制芯片(3)电性连接，所述开关模块(2)与控制芯片(3)电性连接，所述输出模块(4)为多个，所述控制芯片(3)包括检测模块(31)和控制模块(32)，所述检测模块(31)接收取样电流，以检测多个输出模块(4)的工作状态，并发送结果信号到控制模块(32)中，所述控制模块(32)控制开关模块(2)断开输入模块(1)与不工作的输出模块(4)的连接，控制芯片(3)为C8051F330微控制器，所述开关模块(2)为FSUSB74高速USB多路开关。
2.根据权利要求1所述的多头数据线，其中，所述输入模块(1)包括输入电路(11)和输入连接头(12)，所述输入电路(11)与输入连接头(12)电性连接。
3.根据权利要求1所述的多头数据线，其中，所述输出模块(4)包括输出电路(41)和输出连接头(42)，所述输出电路(41)与输出连接头(42)电性连接。
4.根据权利要求2所述的多头数据线，其中，所述输入连接头(12)是USB连接头，所述输入电路(11)是USB输入电路，所述USB输入电路与USB连接头电性连接。
5.根据权利要求3所述的多头数据线，其中，所述输出连接头(42)是micro-USB连接头、Lighting连接头或者USB Type-C连接头中的一种或者多种，所述输出电路(41)是micro-USB输出电路、Lighting输出电路或者USB Type-C输出电路中的一种或者多种，所述micro-USB输出电路与micro-USB连接头电性连接，所述Lighting输出电路与Lighting连接头电性连接，所述USB Type-C输出电路与USB Type-C连接头电性连接。
6.根据权利要求1所述的多头数据线，其中，所述控制芯片(3)设有烧录点(315)。
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