CN107205189B - 一种基于type-c耳机模块及识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于TYPE‑C耳机模块及识别方法，该耳机模块包含有TYPE‑C电子设备识别模块、主控MCU、TYPE‑C耳机识别模块及适配器识别模块，其中，TYPE‑C电子设备识别模块、TYPE‑C耳机识别模块及适配器识别模块分别与主控MCU连接，通过TYPE‑C电子设备识别模块、TYPE‑C耳机识别模块及适配器识别模块分别识别TYPE‑C电子设备、TYPE‑C耳机及适配器，在插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快速充电。
Description
技术领域
本发明属于耳机的技术领域，特别涉及一种基于TYPE-C的耳机，该耳机可以实现用TYPE-C耳机接上电子设备的同时用PD适配器给电子设备快速充电。
背景技术
2016年上半年，随着乐视手机推出了业界第一台取消耳机3.5mm接口的手机后，掀起一场耳机智能化的革命。众所周知，最新TYPE-C接口承载着统一音频，视频等其他接口的使命。Type-C具备的以下特性决定了它注定代表了数据接口的未来。
更高效的数据传输能力。跨设备的数据传输是USB存在的本质意义；所以每一代USB标准的提升首先要解决的问题就是数据传输速度和效率的问题。在被Type-C支持的USB3.1标准之下，数据的理论传输速度已经从USB 2.0时代的480Mbps(相当于60MB每秒)提升到了10Gbps(相当于1280MB每秒)，数据的传输损耗率也由USB3.0的20％下降为3％。这些都保证了数据传输效率不仅能够满足如今的信息传递需求，也可以在未来的一段时间里游刃有余。
更加丰富的可扩展性。计算机可以通过USB可以与几乎所有的外部设备相连接，但是在影音的传输上，USB 3.0及其之前的版本都只能停留在最高1080P的Full HD等级上，而USB 3.1标准下的Type-C接口可以最高可以传输4K显示画面。如今的市场上已经出现了4K电视，手机屏幕的配置也已经进入2K时代而且在不断提高；而USB 3.1和Type-C的出现正好对应了这种趋势。
更强的供电能力。USB 3.1标准下Type-C接口的供电能力可以达到最高20V/5A，不仅可以满足手机充电的要求，还能够满足平板设备和计算机的充电需求；另外，在这种供电能力下，也可以免去其他用电功率较高的外部设备需要另接电源的麻烦。
电子设备在去掉了传统的耳机3.5mm接口后，在体积方面可以做得更加的纤薄，防水性也可以做得更好。所以随着TYPE-C口的普及，越来越多的电子设备都会直接采用TYPE-C口来传输音视频，而耳机端的接口也会陆陆续续地往TYPE-C接口发展。
电子设备如手机在取消了耳机3.5mm接口后，随之而来问题就是在插上耳机的同时，适配器无法对手机进行快充了，因为手机上只有一个TYPE-C接口。
如专利申请201610958571.5公开了一种基于USB-PD的适配器及快充方法，该适配器有包括AC-DC转换电路，且输出均以标准的TYPE-C端口或TYPE-A端口，其特征在于该适配器还包括有DC-DC转换电路，所述DC-DC转换电路设置于AC-DC转换电路与输出之间。该适配器及快充方法能够有效地解决提高用电设备充电效率问题，降低用电设备内部损耗及发热量。该专利申请是在适配器端利用TYPE-C端口和DC-DC转换电路结合的方式实现快充，并不能解决耳机端的问题，同时也无法实现耳机和适配器的同时应用。
发明内容
基于此，因此本发明的首要目地是提供一种基于TYPE-C耳机模块及识别方法，该模块解决电子设备去掉3.5mm耳机插口只留下TYPE-C接口后，插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快充的问题。
本发明的另一个目地在于提供一种基于TYPE-C耳机模块及识别方法，该耳机模块及实现方法实现简便，成本低廉，广泛应用于现有的TYPE-C耳机中。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种基于TYPE-C耳机模块，其特征在于所述的耳机模块包含有TYPE-C电子设备识别模块、主控MCU、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块，其中，TYPE-C电子设备识别模块、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块分别与主控MCU连接，通过TYPE-C电子设备识别模块、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块分别识别TYPE-C电子设备、TYPE-C耳机及适配器，在插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快速充电。
所述TYPE-C电子设备识别模块包含有TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块，所述TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块并联于主控MCU及TYPE-C电子设备之间。
所述TYPE-C耳机识别模块是由TYPE-C接口识别模块2构成，所述TYPE-C接口识别模块2判断耳机是否接入，并实现耳机的收听功能。
所述适配器识别模块包括有TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块，其中，TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块并联于主控MCU及适配器之间。
进一步，所述TYPE-C电子设备识别模块与TYPE-C耳机识别模块之间设置有VBUS开关1及LDO，所述LDO接于TYPE-C接口识别模块2与TYPE-C耳机，所述VBUS开关1连接于LDO，VBUS开关1并联于TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块，且所述VBUS开关1连接于主控MCU。
更进一步，所述TYPE-C电子设备识别模块与适配器之间设置有VBUS开关2、所述VBUS开关2接于TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块、电子设备端VBUS电压检测模块与TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块之间，并连接于主控MCU。
优选地，TYPE-C接口识别1为USB-TYPE-C公头，TYPE-C接口识别2和TYPE-C接口识别3均为USB-TYPE-C母座。
优选地，电子设备端VBUS电压检测和适配器端VBUS电压检测一般采用电阻分压的方式进行。
优选地，所述的VBUS开关1、VBUS开关2为低阻抗的PMOS开关。
所述的电子设备为以下消费性电子产品中的任意一种：手机、平板电脑、MP4、MP3、移动电源、虚拟现实头套。
本发明所实现的TYPE-C耳机模块识别方法，包含以下步骤：
步骤S1：耳机模块与电子设备建立TYPE-C连接：耳机模块与电子设备连接后，耳机模块在没有接入适配器的情况下，耳机模块由电子设备提供电源。同时，耳机模块在识别到电子设备为DRP角色的情况下，会主动发送Get_Sink_Cap指令获取电子设备所需要的理想的充电电压和电流需求，并对此进行保存。
步骤S2：耳机模块与耳机建立TYPE-C连接：TYPE-C耳机接入耳机模块后，耳机模块会打开VBUS开关1，由电子设备给耳机提供电源，同时，电子设备端的USB2.0或者USB3.0的数据通过耳机模块传输给耳机。
步骤S3：耳机模块与PD适配器建立TYPE-C连接：在耳机模块与电子设备建立连接后的情况下，PD适配器接入耳机模块后，耳机模块会对PD适配器的Source_Cap数据进行保存，并选择第一档5V-PDO档位。
步骤S4：耳机模块与电子设备进行电源角色交换：在PD适配器准备好了对应：5V-PDO后，耳机模块发送PR_Swap指令要求与电子设备进行电源角色交换，电源角色交换完成后，耳机模块打开VBUS开关2，把PD适配器的5V电压传送到电子设备，此时，耳机的电源也是由PD适配器经过LDO来供电。
步骤S5：PD适配器对电子设备进行快充：耳机模块把保存的PD适配器的Source_Cap发送给电子设备，电子设备根据自身的Sink_Cap发送Request给耳机模块，耳机模块发送Accept给电子设备并对电子设备的Request进行保存。同时把刚刚保存的电子设备的Request发送给PD适配器，PD适配器发送Accept和PS_Ready指令给耳机模块后，耳机模块马上发送PS_Ready指令给电子设备。这时，PD适配器将会对电子设备进行快充。
本发明所实现的基于TYPE-C耳机模块及识别方法，解决电子设备去掉3.5mm耳机插口只留下TYPE-C接口后，插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快速充电的问题。
附图说明
图1是本发明所实现耳机模块的结构图。
图2是本发明所实现耳机模块与电子设备建立TYPE-C连接与PD通信的流程图。
图3是本发明所实现耳机模块与PD适配器建立TYPE-C连接与PD通信的流程图。
图4是本发明所实现耳机模块主动与电子设备进行电源交换的PD通信的流程图。
图5是本发明所实现PD适配器对电子设备进行快充PD通信的流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明所实现的耳机模块(1)包含有TYPE-C接口识别1(11)、PD通信模块1(12)、BC1.2识别(13)、电子设备端VBUS电压检测(14)、VBUS开关1(15)、VBUS开关2(16)、主控MCU、LDO、TYPE-C接口识别2(17)、TYPE-C接口识别3(18)、PD通信模块2(19)、适配器端VBUS电压检测(20)。
TYPE-C接口识别1(11)、PD通信模块1(12)、BC1.2识别(13)及电子设备端VBUS电压检测(14)并联于主控MCU及TYPE-C电子设备之间。
TYPE-C接口识别3(18)、PD通信模块2(19)、适配器端VBUS电压检测(20)并联于主控MCU及适配器之间。
LDO接于TYPE-C接口识别2(17)与TYPE-C耳机，VBUS开关1(15)连接于LDO，VBUS开关1(15)并联于TYPE-C接口识别1(11)、PD通信模块1(12)、BC1.2识别(13)及电子设备端VBUS电压检测(14)，且所述VBUS开关1(15)连接于主控MCU。
VBUS开关2(16)接于TYPE-C接口识别1(11)、PD通信模块1(12)、BC1.2识别(13)、电子设备端VBUS电压检测(14)与TYPE-C接口识别3(18)、PD通信模块2(19)、适配器端VBUS电压检测(20)之间，并连接于主控MCU。
TYPE-C接口识别1(11)为USB-TYPE-C公头，TYPE-C接口识别2(17)和TYPE-C接口识别3(18)均为USB-TYPE-C母座。
电子设备端的VBUS电压检测，适配器端的VBUS电压检测一般采用电阻分压的方式进行。
所述的VBUS开关1、VBUS开关2为低阻抗的PMOS开关。
所述的电子设备为以下消费性电子产品中的任意一种：手机、平板电脑、MP4、MP3、移动电源、虚拟现实头套。
结合图2～图5，本发明所实现的TYPE-C耳机模块识别方法，包含以下步骤：
步骤S1：耳机模块与电子设备建立TYPE-C连接：耳机模块与电子设备连接后，耳机模块在没有接入适配器的情况下，耳机模块由电子设备提供电源。同时，耳机模块在识别到电子设备为DRP角色的情况下，会主动发送Get_Sink_Cap指令获取电子设备所需要的理想的充电电压和电流需求，并对此进行保存。
步骤S2：耳机模块与耳机建立TYPE-C连接：TYPE-C耳机接入耳机模块后，耳机模块会打开VBUS开关1，由电子设备给耳机提供电源，同时，电子设备端的USB2.0或者USB3.0的数据通过耳机模块传输给耳机。
步骤S3：耳机模块与PD适配器建立TYPE-C连接：在耳机模块与电子设备建立连接后的情况下，PD适配器接入耳机模块后，耳机模块会对PD适配器的Source_Cap数据进行保存，并选择第一档5V-PDO档位。
步骤S4：耳机模块与电子设备进行电源角色交换：在PD适配器准备好了对应：5V-PDO后，耳机模块发送PR_Swap指令要求与电子设备进行电源角色交换，电源角色交换完成后，耳机模块打开VBUS开关2，把PD适配器的5V电压传送到电子设备，此时，耳机的电源也是由PD适配器经过LDO来供电。
步骤S5：PD适配器对电子设备进行快充：耳机模块把保存的PD适配器的Source_Cap发送给电子设备，电子设备根据自身的Sink_Cap发送Request给耳机模块，耳机模块发送Accept给电子设备并对电子设备的Request进行保存。同时把刚刚保存的电子设备的Request发送给PD适配器，PD适配器发送Accept和PS_Ready指令给耳机模块后，耳机模块马上发送PS_Ready指令给电子设备。这时，PD适配器将会对电子设备进行快充。
由此，本发明所实现的基于TYPE-C耳机模块及识别方法，解决电子设备去掉3.5mm耳机插口只留下TYPE-C接口后，插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快速充电的问题。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于TYPE-C耳机模块，其特征在于所述的耳机模块包含有TYPE-C电子设备识别模块、主控MCU、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块，其中，TYPE-C电子设备识别模块、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块分别与主控MCU连接，通过TYPE-C电子设备识别模块、TYPE-C耳机识别模块及适配器识别模块分别识别TYPE-C电子设备、TYPE-C耳机及适配器，在插耳机的同时可以用适配器给电子设备进行快速充电；所述TYPE-C电子设备识别模块包含有TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块，所述TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块并联于主控MCU及TYPE-C电子设备之间；所述TYPE-C耳机识别模块是由TYPE-C接口识别模块2构成，所述TYPE-C接口识别模块2判断耳机是否接入，并实现耳机的收听功能；所述适配器识别模块包括有TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块，其中，TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块并联于主控MCU及适配器之间。
2.如权利要求1所述的基于TYPE-C耳机模块，其特征在于所述TYPE-C电子设备识别模块与TYPE-C耳机识别模块之间设置有VBUS开关1及LDO，所述LDO接于TYPE-C接口识别模块2与TYPE-C耳机，所述VBUS开关1连接于LDO，VBUS开关1并联于TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块及电子设备端VBUS电压检测模块，且所述VBUS开关1连接于主控MCU。
3.如权利要求2所述的基于TYPE-C耳机模块，其特征在于所述TYPE-C电子设备识别模块与适配器之间设置有VBUS开关2、所述VBUS开关2接于TYPE-C接口识别模块1、PD通信模块1、BC1.2识别模块、电子设备端VBUS电压检测模块与TYPE-C接口识别模块3、PD通信模块2、适配器端VBUS电压检测模块之间，并连接于主控MCU。
4.如权利要求3所述的基于TYPE-C耳机模块，其特征在于优选地，所述的VBUS开关1、VBUS开关2为低阻抗的PMOS开关。
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