專利名稱：Usb多路信號(hào)切換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種USB多路信號(hào)切換器，可以使多個(gè)USB設(shè)備處于待機(jī)狀態(tài)，并可以任意選擇其一連接計(jì)算機(jī)，使之成為可以使用的有效狀態(tài)的電子裝置。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上已有USB設(shè)備均是直接連接計(jì)算機(jī)的USB端口或經(jīng)USB擴(kuò)展器連接計(jì)算機(jī)端口，這樣的連接方式讓所有的接入設(shè)備均處于可以使用的有效狀態(tài)，且因計(jì)算機(jī)USB端口數(shù)量及計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度等資源的限制，使接入計(jì)算機(jī)的USB設(shè)備數(shù)量受到限制，但在某些特殊的場(chǎng)合，要求數(shù)量較多的USB設(shè)備處于暫時(shí)不能使用的待 機(jī)狀態(tài)，在使用者需要時(shí)進(jìn)行必要的操作后，可以使其某一特定USB設(shè)備從暫時(shí)不能使用的待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入有效狀態(tài)，這樣的方式可以有效的充分利用計(jì)算機(jī)的資源，且可以使數(shù)量眾多的USB設(shè)備均處于待機(jī)狀態(tài)，在需要時(shí)才接入。例如在電子化教學(xué)的電教室使用的電感式觸控顯示器，其圖像采用VGA信號(hào)，而觸控則是采用USB接口，當(dāng)采用電感式觸控顯示器作為顯示終端，學(xué)生用的電感式觸控顯示器與教師用的感式觸控顯示器共用一臺(tái)計(jì)算機(jī)，用VGA分配器分配顯示信號(hào)，而觸控信號(hào)采用USB接口，教師用的電感式觸控顯示器的觸控信號(hào)直接接入計(jì)算機(jī)的一個(gè)USB端口，而學(xué)生用的電感式觸控顯示器的觸控信號(hào)均經(jīng)由USB多路信號(hào)切換器再接入計(jì)算機(jī)的另一個(gè)USB端口，在電教室的幾十臺(tái)學(xué)生用的電感式觸控顯示器就這樣接入系統(tǒng)，在未經(jīng)老師允許時(shí)，這些電感式觸控顯示器均處于待機(jī)狀態(tài)，不會(huì)影響到老師講課，當(dāng)老師讓某一學(xué)生回答問(wèn)題時(shí)，老師操作USB多路信號(hào)切換器使該學(xué)生的電感式觸控顯示器接入計(jì)算機(jī)的USB端口，該學(xué)生的電感式觸控筆即可以使用，其余學(xué)生的電感式觸控筆則處于不能使用狀態(tài)，這樣就使師生可以在教師的控制下實(shí)現(xiàn)在同一圖像屏幕上進(jìn)行互動(dòng)操作。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是提供一種USB多路信號(hào)切換器，可以使某一特定USB設(shè)備從暫時(shí)不能使用的待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入有效狀態(tài)，可以使數(shù)量眾多的USB設(shè)備均處于待機(jī)狀態(tài)，在需要時(shí)才接入，有效地充分利用計(jì)算機(jī)資源。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型USB多路信號(hào)切換器，包括USB輸出端子、多個(gè)切換電路、多個(gè)USB接入端子和切換控制電路，所述多個(gè)切換電路和多個(gè)USB接入端子一一對(duì)應(yīng)，其每一個(gè)USB接入端子連接對(duì)應(yīng)一個(gè)切換電路的輸入端，多個(gè)切換電路的輸出端均并接到USB輸出端子，切換控制電路輸出多路控制信號(hào)至多個(gè)切換電路的控制端。還可包括和多個(gè)切換電路一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器，每一個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器設(shè)置在對(duì)應(yīng)切換電路的輸入端和USB接入端子之間。在一種實(shí)施方式中，所述USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器包括USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)A轉(zhuǎn)換器、USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)B轉(zhuǎn)換器和網(wǎng)絡(luò)線，來(lái)自USB接入端子的USB信號(hào)通過(guò)USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)B轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為RJ45接口信號(hào)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)行信號(hào)傳輸，再經(jīng)過(guò)USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)A轉(zhuǎn)換器把RJ45接口信號(hào)還原為USB信號(hào)送至對(duì)應(yīng)切換電路的輸入端。所述網(wǎng)絡(luò)線最佳為五類雙絞線。在一種實(shí)施方式中，所述每一個(gè)切換電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，該切換電路的控制端輸入控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制繼電器線圈通電或斷電，該切換電路的輸入端和輸出端分別為繼電器雙擲觸點(diǎn)開關(guān)的輸入端和輸出端。所述驅(qū)動(dòng)電路最佳包括三極管，所述切換電路的控制端為三極管的基極，該三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)繼電器線圈后連接電源VCC。在一種實(shí)施方式中，所述切換控制電路包括多個(gè)開關(guān)，多個(gè)電阻和多個(gè)D觸發(fā)器，每一開關(guān)和對(duì)應(yīng)電阻串聯(lián)后連接在電源VCC和地之間，每一 D觸發(fā)器的D輸入端與相應(yīng)開關(guān)和電阻的連接點(diǎn)連接，該D觸發(fā)器的Q輸出端輸出對(duì)應(yīng)一路控制信號(hào)。 在另一種實(shí)施方式中，所述切換控制電路采用單片機(jī)控制電路。由單片機(jī)的輸入輸出I/O 口線或其擴(kuò)展電路輸出控制信號(hào)。本實(shí)用新型由于包括切換電路和切換控制電路，各個(gè)USB設(shè)備通過(guò)USB接入端子連接到各自的切換電路，各個(gè)切換電路的輸出均并聯(lián)到USB輸出端子，且通過(guò)USB輸出端子連接到計(jì)算機(jī)的USB端口，通常情況下，切換電路處于斷開狀態(tài)，當(dāng)切換控制電路輸出某路控制信號(hào)時(shí)，該路切換電路即導(dǎo)通，該路USB設(shè)備通過(guò)其切換電路與計(jì)算機(jī)USB端口接通，轉(zhuǎn)換為有效狀態(tài)，該USB設(shè)備即可使用。因采用切換方式，在任何時(shí)候接入計(jì)算機(jī)的USB設(shè)備都僅有至多一臺(tái)，所以在這種連接方式中，待接入計(jì)算機(jī)的USB設(shè)備理論上可以有無(wú)限多臺(tái)，但至多僅有一臺(tái)有效，這樣即保證了計(jì)算機(jī)不至于因接入設(shè)備的數(shù)量太多而降低其運(yùn)行速度，又保證了系統(tǒng)內(nèi)的USB設(shè)備在不使用的時(shí)候不接入計(jì)算機(jī)，避免對(duì)系統(tǒng)的影響，而在需要時(shí)接入計(jì)算機(jī)即可使用。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例電路方框示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例多個(gè)切換電路和切換控制電路原理示意圖。圖I中1、計(jì)算機(jī)，2、切換電路，3、切換控制電路，4、網(wǎng)絡(luò)線，5、USB設(shè)備，6、USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)A轉(zhuǎn)換器，7、USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)B轉(zhuǎn)換器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖I所示，本實(shí)用新型實(shí)施例包括USB輸出端子V+V-，多個(gè)切換電路2，多個(gè)USB接入端子Vl+Vl-、V2+V2-、……Vn+Vn-，多個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器和切換控制電路3，多個(gè)切換電路2、多個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器和多個(gè)USB接入端子V1+V1-、V2+V2-、……Vn+Vn-——對(duì)應(yīng)，其每一個(gè)USB接入端子V1+V1-或V2+V2-或……Vn+Vn-經(jīng)對(duì)應(yīng)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器連接對(duì)應(yīng)切換電路2的輸入端，多個(gè)切換電路2的輸出端均并接到USB輸出端子V+V-，切換控制電路3輸出多路控制信號(hào)至多個(gè)切換電路2的控制端。因?yàn)榇尤氲腢SB設(shè)備5可以很多，在使用時(shí)為了保證距離較遠(yuǎn)的USB設(shè)備5能正常使用，就必須保證USB信號(hào)的有效性,而一般USB信號(hào)的最大傳輸距離在IOm以下,為此本實(shí)用新型實(shí)施例加入U(xiǎn)SB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器，使USB設(shè)備5的信號(hào)可以較長(zhǎng)距離傳輸，可達(dá)IOOm左右。每一個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器包括USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)A轉(zhuǎn)換器6、USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)B轉(zhuǎn)換器7和網(wǎng)絡(luò)線4，來(lái)自USB接入端子的USB信號(hào)通過(guò)USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)B轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換為RJ45接口信號(hào)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線4進(jìn)行信號(hào)傳輸，再經(jīng)過(guò)USB信號(hào)/RJ45接口信號(hào)A轉(zhuǎn)換器6把RJ45接口信號(hào)還原為USB信號(hào)送至對(duì)應(yīng)切換電路2的輸入端。網(wǎng)絡(luò)線4采用五類雙絞線，RJ45接口信號(hào)通過(guò)雙絞線傳輸，大大提高了信號(hào)的傳輸距離。本實(shí)用新型包括切換電路2和切換控制電路3，通常情況下切換電路2處于斷開狀態(tài)，當(dāng)切換控制電路3輸出某路控制信號(hào)，使該路的切換電路2接通，該路USB接入端子Vn+Vn-與USB輸出端子V+V-連接，該路USB設(shè)備5的USB信號(hào)連接到計(jì)算機(jī)I的USB端口，該路USB設(shè)備5即轉(zhuǎn)入有效狀態(tài)。如圖2所示，每一個(gè)切換電路2包括三極管驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，以第一路切換電路為例，該切換電路包括三極管Ql驅(qū)動(dòng)電路和繼電器K1，該切換電路的控制端BI為三極管Ql的基極，該三極管Ql的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)繼電器Kl線圈連接電源VCC，該切換電路的輸入端V1+V1-和輸出端V+V-分別為繼電器Kl雙擲觸點(diǎn)開關(guān)的輸入端V1+V1-和輸出端V+V-。控制端BI輸入控制信號(hào)，若高電位，三極管Ql導(dǎo)通，繼電器Kl線圈通電，繼電器Kl雙擲觸點(diǎn)開關(guān)吸合，則第一路切換電路接通；若低電位，三極管Ql截止，繼電器Kl線圈斷電，繼電器Kl雙擲觸點(diǎn)開關(guān)斷開，則第一路切換電路斷開。如圖2所示，切換控制電路3包括多個(gè)開關(guān)SO……S8，多個(gè)電阻Rl……R8、R17和
多個(gè)D觸發(fā)器，多個(gè)開關(guān)SO......S8，其每一開關(guān)采用輕觸開關(guān)，多個(gè)D觸發(fā)器采用8D觸發(fā)
器，型號(hào)74HC573，每一開關(guān)和對(duì)應(yīng)電阻串聯(lián)后連接在電源VCC和地之間，每一 D觸發(fā)器的D輸入端與相應(yīng)開關(guān)和電阻的連接點(diǎn)連接，該D觸發(fā)器的Q輸出端輸出對(duì)應(yīng)一路控制信號(hào)。當(dāng)按下某一個(gè)開關(guān)時(shí)，相應(yīng)D觸發(fā)器的D輸入端輸入高電位，Q輸出端輸出高電位，使對(duì)應(yīng)繼電器吸合，對(duì)應(yīng)切換電路接通，計(jì)算機(jī)I的USB端口通過(guò)對(duì)應(yīng)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器與對(duì)應(yīng)USB設(shè)備連接。切換控制電路3還可以采用單片機(jī)控制電路，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，并可實(shí)現(xiàn)USB設(shè)備的自動(dòng)輪巡，在工業(yè)自動(dòng)化控制中發(fā)揮作用。權(quán)利要求1.USB多路信號(hào)切換器，其特征在于包括USB輸出端子、多個(gè)切換電路、多個(gè)USB接入端子和切換控制電路，所述多個(gè)切換電路和多個(gè)USB接入端子一一對(duì)應(yīng)，其每ー個(gè)USB接入端子連接對(duì)應(yīng)ー個(gè)切換電路的輸入端，多個(gè)切換電路的輸出端均并接到USB輸出端子，切換控制電路輸出多路控制信號(hào)至多個(gè)切換電路的控制端。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切換器，其特征在于還包括和多個(gè)切換電路一一對(duì)應(yīng)的多個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器,姆ー個(gè)USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器設(shè)置在對(duì)應(yīng)切換電路的輸入端和USB接入端子之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的切換器，其特征在于所述USB信號(hào)傳輸延長(zhǎng)器包括USB信號(hào)/RJ45接ロ信號(hào)A轉(zhuǎn)換器、USB信號(hào)/RJ45接ロ信號(hào)B轉(zhuǎn)換器和網(wǎng)絡(luò)線，來(lái)自USB接入端子的USB信號(hào)通過(guò)USB信號(hào)/RJ45接ロ信號(hào)B轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為RJ45接ロ信號(hào)后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)行信號(hào)傳輸，再經(jīng)過(guò)USB信號(hào)/RJ45接ロ信號(hào)A轉(zhuǎn)換器把RJ45接ロ信號(hào)還原為USB信號(hào)送至對(duì)應(yīng)切換電路的輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的切換器，其特征在于所述網(wǎng)絡(luò)線為五類雙絞線。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的切換器，其特征在于所述每ー個(gè)切換電路包括驅(qū)動(dòng)電路和繼電器，該切換電路的控制端輸入控制信號(hào)，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制繼電器線圈通電或斷電，該切換電路的輸入端和輸出端分別為繼電器雙擲觸點(diǎn)開關(guān)的輸入端和輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的切換器，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)電路包括三極管，所述切換電路的控制端為三極管的基板，該三極管的發(fā)射極接地，集電極經(jīng)繼電器線圈后連接電源VCC。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的切換器，其特征在于所述切換控制電路包括多個(gè)開關(guān)，多個(gè)電阻和多個(gè)D觸發(fā)器，每ー開關(guān)和對(duì)應(yīng)電阻串聯(lián)后連接在電源VCC和地之間，每ー D觸發(fā)器的D輸入端與相應(yīng)開關(guān)和電阻的連接點(diǎn)連接，該D觸發(fā)器的Q輸出端輸出對(duì)應(yīng)一路控制信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的切換器，其特征在于所述多個(gè)開關(guān)，其每ー開關(guān)采用輕觸開關(guān)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的切換器，其特征在于所述切換控制電路采用單片機(jī)控制電路。
專利摘要USB多路信號(hào)切換器，包括USB輸出端子、多個(gè)切換電路、多個(gè)USB接入端子和切換控制電路，所述多個(gè)切換電路和多個(gè)USB接入端子一一對(duì)應(yīng)，其每一個(gè)USB接入端子連接對(duì)應(yīng)一個(gè)切換電路的輸入端，多個(gè)切換電路的輸出端均并接到USB輸出端子，切換控制電路輸出多路控制信號(hào)至多個(gè)切換電路的控制端。本實(shí)用新型可以使某一特定USB設(shè)備從暫時(shí)不能使用的待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入有效狀態(tài)，可以使數(shù)量眾多的USB設(shè)備均處于待機(jī)狀態(tài)，在需要時(shí)才接入，有效地充分利用計(jì)算機(jī)資源。
文檔編號(hào)G06F13/10GK202394223SQ20112052681
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者林國(guó), 林強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣州兆威電子科技開發(fā)有限公司