一種usb接口的充電管理方法以及電子設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種USB接口的充電管理方法以及電子設(shè)備，該方法包括：電子設(shè)備的微控制單元MCU偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID引腳和USB_ON引腳的電平狀態(tài)，當(dāng)偵測到USB_ID引腳或USB_ON引腳的電平狀態(tài)發(fā)生變化時，MCU發(fā)送相應(yīng)的控制指令重新配置電子設(shè)備的充電管理芯片的工作模式，使得充電管理芯片控制USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者輸入相應(yīng)的電流。本發(fā)明的技術(shù)方案能夠根據(jù)USB接口應(yīng)用的不同場景，控制USB接口輸出相應(yīng)的電壓或輸入相應(yīng)的電流，提升了電子設(shè)備的性能，優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。
【專利說明】
一種USB接口的充電管理方法以及電子設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種通用串行總線USB接口的充電管理方法以及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，很多電子設(shè)備都配備有標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，用于完成充電、信息交互以及OTG(On-The-Go)。USB接口連接不同的USB設(shè)備(如，USB充電適配器、電腦)時，對USB接口的電源有相應(yīng)的要求。比如，連接充電適配器時，需要大電流進(jìn)行充電輸入;連接電腦或其他上位機(jī)時，需要限制小電流充電輸入，并激活USB通訊功能;連接OTG設(shè)備時，需要對外提供直流電源;懸空狀態(tài)下需要關(guān)閉電源輸出等。但是，現(xiàn)有技術(shù)中，還沒有根據(jù)USB接口連接的USB設(shè)備的變化對USB接口的電源進(jìn)行管理的方案，用戶體驗(yàn)不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種USB接口的充電管理方法以及電子設(shè)備，以解決現(xiàn)有技術(shù)不能USB設(shè)備的變化對USB接口的電源進(jìn)行管理，用戶體驗(yàn)不佳的問題。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種USB接口的充電管理方法，應(yīng)用于電子設(shè)備中，該方法包括:
[0005]電子設(shè)備的微控制單元M⑶偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)，
[0006]根據(jù)偵測到的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)變化，M⑶發(fā)送相應(yīng)的控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片經(jīng)USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。
[0007]可選地，USB接口的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_0N引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口為懸空狀態(tài)，MCU不發(fā)送控制指令給電子設(shè)備的充電管理芯片；
[0008]當(dāng)USB_ID引腳的電平被拉低時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片產(chǎn)生5V直流電源并經(jīng)USB接口對外供電；
[0009 ]當(dāng)USB_0N弓I腳的電平被拉高時，MCU發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入小電流經(jīng)USB接口對其小電流充電；
[0010]當(dāng)USB_0N引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入大電流USB接口對其大電流充電。
[0011]可選地，M⑶與充電管理芯片之間通過I2C總線連接，M⑶經(jīng)I2C總線向充電管理芯片發(fā)送控制指令。
[0012]可選地，電子設(shè)備的微控制單元M⑶偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID弓丨腳和USB_ON引腳的電平狀態(tài)包括:
[0013]將MCU的其中兩個輸入輸出I/O 口分別與USB_ID引腳和USB_0N引腳連接，
[0014]MCU通過偵測兩個I/O 口來偵測來USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)。
[0015]可選地，M⑶以外部中斷或輪詢方式偵測兩個I/O口。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種電子設(shè)備，包括:微控制單元MCU，通用串行總線USB接口和充電管理芯片，MCU分別連接USB接口和充電管理芯片，
[0017]MCU偵測USB接口的USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)，
[0018]根據(jù)偵測到的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)變化，M⑶發(fā)送相應(yīng)的控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片經(jīng)USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。
[0019]可選地，USB接口的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_0N引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口為懸空狀態(tài)，MCU不發(fā)送控制指令給電子設(shè)備的充電管理芯片；
[0020]當(dāng)USB_ID引腳的電平被拉低時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片產(chǎn)生5V直流電源經(jīng)USB接口對外供電；
[0021]當(dāng)USB_0N弓丨腳的電平被拉高時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入小電流經(jīng)USB接口對其小電流充電；
[0022]當(dāng)USB_0N引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入大電流經(jīng)USB接口對其大電流充電。
[0023]可選地，M⑶與充電管理芯片之間通過I2C總線連接，M⑶經(jīng)I2C總線向充電管理芯片發(fā)送控制指令。
[0024]可選地，電子設(shè)備的MCU的其中兩個輸入輸出I/O 口分別與USB_ID引腳和USB_0N引腳連接，
[0025]M⑶通過偵測兩個I /0 口來偵測USB_I D弓丨腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)。
[0026]可選地，電子設(shè)備的M⑶以外部中斷或輪詢方式偵測兩個I/O口。
[0027]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的這種USB接口的充電管理方法，通過M⑶偵測USB接口的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)，并根據(jù)電平狀態(tài)變化發(fā)送相應(yīng)的控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片經(jīng)USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流，從而當(dāng)電子設(shè)備的USB接口插入不同的USB設(shè)備時，由于USB_ID引腳和所述USB_ON引腳的電平會根據(jù)不同的插入設(shè)備相應(yīng)被拉低或被拉高，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)USB接口使用場景的不同，自適應(yīng)地完成對USB接口的輸入輸出狀態(tài)配置，大大提升了產(chǎn)品的性能和用戶體驗(yàn)。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的一種USB接口的充電管理方法的流程圖；
[0029]圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是:針對現(xiàn)有技術(shù)中電子設(shè)備不能根據(jù)USB接口的應(yīng)用場景對USB接口的電源進(jìn)行相應(yīng)管理的問題，通過M⑶對USB接口的USB_ID引腳和USB_0N引腳偵測，并整理相應(yīng)的邏輯關(guān)系后發(fā)送控制指令給充電管理芯片，從而控制充電管理芯片根據(jù)USB接口所連接的USB設(shè)備的不同，控制USB接口輸出相應(yīng)的電壓和輸入相應(yīng)的電流，如此，在不同的場景下自適應(yīng)地完成對USB接口的輸入輸出狀態(tài)配置，從而節(jié)省了系統(tǒng)功耗，提升了電子設(shè)備的性能，優(yōu)化了用戶體驗(yàn)。
[0031]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例的一種USB接口的充電管理方法的流程圖，該USB接口的充電管理方法應(yīng)用于電子設(shè)備中，參見圖1，本實(shí)施例的方法包括:
[0032]步驟SlOl，電子設(shè)備的微控制單元MCU偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)，
[0033]步驟S102，根據(jù)偵測到的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)變化，MCU發(fā)送相應(yīng)的控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片經(jīng)USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。
[0034]通過圖1所示的方法，本實(shí)施例由MCU對USB接口的USB_ID引腳和USB_0N引腳進(jìn)行偵測，當(dāng)兩個引腳中的其中一個的電平狀態(tài)發(fā)生變化時，MCU發(fā)送控制指令給充電管理芯片，重新配置充電管理芯片的工作模式，從而使得充電管理芯片根據(jù)電子設(shè)備的USB接口連接的USB設(shè)備的不同，控制USB接口輸出相應(yīng)的電壓和輸入相應(yīng)的電流，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)USB接口的應(yīng)用場景的不同，對USB接口的電源輸入輸出進(jìn)行調(diào)整的有益效果。
[0035]例如，當(dāng)USB接口連接USB充電適配器時，允許USB接口大電流進(jìn)行充電輸入，從而能夠快速完成充電工作;連接電腦或其他主設(shè)備時，允許小電流充電輸入，并激活USB通訊功能，以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸交互，并節(jié)省功耗;連接OTG設(shè)備時，控制USB接口對外提供電壓;USB接口處于懸空狀態(tài)下關(guān)閉電源輸出，保護(hù)電子設(shè)備。
[0036]在本實(shí)施例中，USB接口的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_0N引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口為懸空狀態(tài)，MCU不發(fā)送控制指令給電子設(shè)備的充電管理芯片；
[0037]步驟S102具體包括:當(dāng)USB_ID引腳的電平被拉低時，MCU發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片產(chǎn)生5V直流電源經(jīng)USB接口對外供電；
[0038]這里的5V電壓是一個經(jīng)驗(yàn)值，對應(yīng)的場景可能是電子設(shè)備的USB插入一個USB從設(shè)備，此時電子設(shè)備可作為USB主設(shè)備，則電子設(shè)備輸出電壓為標(biāo)準(zhǔn)的直流5V電壓，輸出電流通常不大于500毫安。
[0039 ]當(dāng)USB_0N弓I腳的電平被拉高時，MCU發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入小電流經(jīng)USB接口對其小電流充電；這種場景下，USB接口可能連接的是一個USB主設(shè)備(如個人電腦)，主要應(yīng)用于進(jìn)行電子設(shè)備和個人電腦之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以不需要大電流。
[0040]當(dāng)USB_0N引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，M⑶發(fā)送控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片允許輸入大電流經(jīng)USB接口對其大電流充電。這種場景下，USB接口可能接入的是充電適配器，因而需要控制USB接口可以輸入大電流，保證快速充電。
[0041 ] 本實(shí)施例中，M⑶與充電管理芯片之間通過I2C總線連接，M⑶經(jīng)I2C總線向充電管理芯片發(fā)送控制指令。
[0042]在實(shí)施例中，步驟SlOl具體包括:MCU通過偵測I/O口來偵測來USB_ID引腳和USB_ON弓丨腳的電平狀態(tài)，這里的I/0 口是指MCU的與USB接口的USB_ID弓丨腳和USB_0N弓丨腳連接的I/O口，實(shí)際應(yīng)用時，可以將M⑶上的兩個I/O與USB_ID引腳和USB_0N引腳——對應(yīng)連接，這樣當(dāng)USB_I D引腳和USB_0N弓丨腳的電平狀態(tài)變化時，MCU通過自身的I /0即可獲知這種電平變化。
[0043]并且，優(yōu)選地，M⑶通過外部中斷的方式來偵測這兩個1/0，采用外部中斷的方式相比輪詢方式實(shí)時性更強(qiáng)，從而應(yīng)用在對實(shí)時性要求高的應(yīng)用場合。
[0044]圖2是本發(fā)明一個實(shí)施例的一種電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖，參見圖2，該電子設(shè)備20包括:微控制單元MCU201，USB接口 202和充電管理芯片203，MCU201分別連接USB接口 202和充電管理芯片203，
[0045]MCU201偵測USB接口 202的USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀態(tài)，
[0046]根據(jù)偵測到的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)變化，MCU201發(fā)送相應(yīng)的控制指令重新配置充電管理芯片203的工作模式，控制充電管理芯片203經(jīng)USB接口 202輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。
[0047]本實(shí)施例中，USB接口202的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_0N引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口 202為懸空狀態(tài)，MCU201不發(fā)送控制指令給電子設(shè)備的充電管理芯片203;
[0048]當(dāng)USB_ID引腳的電平被拉低時，MCU201發(fā)送控制指令給充電管理芯片203，控制充電管理芯片203產(chǎn)生5V直流電源并經(jīng)USB接口 202輸出；
[0049]當(dāng)USB_0N引腳的電平被拉高時，MCU201發(fā)送控制指令給充電管理芯片203，控制充電管理芯片203允許輸入小電流并經(jīng)USB接口 202對其小電流充電；
[0050]當(dāng)USB_0N引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，MCU201發(fā)送控制指令給充電管理芯片203，控制充電管理芯片203允許輸入大電流并經(jīng)USB接口 202對其大電流充電。
[0051 ] 本實(shí)施例中，MCU201的其中兩個輸入輸出I/O 口分別與USB_ID引腳和USB_0N引腳連接，MCU201通過偵測兩個I/O 口來偵測USB接口 202的USB_ID引腳和USB_0N引腳的電平狀
??τ O
[0052]本實(shí)施例中，M⑶201以外部中斷或輪詢方式偵測I/O口。
[0053]以下重點(diǎn)對本實(shí)施例的電子設(shè)備的工作過程進(jìn)行說明。
[0054]本實(shí)施例中，電子設(shè)備的MCU分別使用USB_ID和USB_0N端口對USB口的插入狀態(tài)進(jìn)行偵測，并整理相應(yīng)的邏輯關(guān)系。當(dāng)USB_ID默認(rèn)為高電平，USB_0N默認(rèn)為低電平，此時USB端口為懸空狀態(tài)，端口不輸出電壓，也不對輸入電流進(jìn)行配置。
[0055]當(dāng)USB_ID或者USB_0N電平時發(fā)生跳變，根據(jù)不同的跳變值和整理的邏輯關(guān)系，對USB接口狀態(tài)做如下控制:
[0056]若USB_ID腳位被拉低，即接入OTG設(shè)備時，M⑶通過I2C總線配置充電管理芯片為BOOST模式，產(chǎn)生5V直流電源，對外接的USB設(shè)備供電。
[0057]若USB_0N腳位被拉高，即接入主機(jī)設(shè)備時，M⑶通過I2C總線配置充電管理芯片取消BOOST模式，關(guān)閉電源輸出防止電流倒灌，允許小電流輸入充電。
[0058]當(dāng)MCU檢測到USB_0N始終與USB_ID位的電平懸空且保持一致時，即檢測到接入U(xiǎn)SB充電適配器時，MCU通過I2C總線配置充電管理芯片允許大電流充電。
[0059 ] 在本實(shí)施例中，M⑶是型號為STM3 2的微控制器，并且MCU使用外部中斷方式對I /0口的狀態(tài)進(jìn)行檢測，確保對USB接口控制的實(shí)時性。
[0060]但是可以理解在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，MCU還可以通過輪詢方式偵測I/O口的狀態(tài)，對此不作限制。
[0061]需要說明的是，本實(shí)施例中的電子設(shè)備的工作過程是與前述USB接口的充電管理方法中的實(shí)現(xiàn)步驟相對應(yīng)的，因而本實(shí)施例中對電子設(shè)備的工作過程沒有描述的部分可以參見本發(fā)明前述實(shí)施例的相關(guān)說明，這里不再贅述。
[0062]綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的這種USB接口的充電管理方法，通過MCU偵測USB接口的USB_ID引腳或USB_0N引腳的電平狀態(tài)，并根據(jù)電平狀態(tài)變化發(fā)送相應(yīng)的控制指令給充電管理芯片，控制充電管理芯片經(jīng)USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流，從而當(dāng)電子設(shè)備的USB接口插入不同的USB設(shè)備時，由于USB_ID引腳和所述USB_0N引腳的電平會根據(jù)不同的插入設(shè)備相應(yīng)被拉低或被拉高，從而實(shí)現(xiàn)了根據(jù)USB接口使用場景的不同，自適應(yīng)地完成對USB接口的輸入輸出狀態(tài)配置，大大提升了產(chǎn)品的性能和用戶體驗(yàn)。另外，本發(fā)明提供的電子設(shè)備能夠根據(jù)USB接口使用場景的不同，對USB接口的電源進(jìn)行管理，因而具有更好地適用性，提高了產(chǎn)品的競爭力，節(jié)省了功耗。
[0063]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種USB接口的充電管理方法，應(yīng)用于電子設(shè)備中，其特征在于，該方法包括: 所述電子設(shè)備的微控制單元M⑶偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID引腳和USB_ON引腳的電平狀態(tài)， 根據(jù)偵測到的所述USB_ID引腳或所述USB_ON引腳的電平狀態(tài)變化，所述MCU發(fā)送相應(yīng)的控制指令給所述電子設(shè)備的充電管理芯片，控制所述充電管理芯片經(jīng)所述USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述USB接口的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_ON引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口為懸空狀態(tài)，所述MOT不發(fā)送控制指令給所述電子設(shè)備的充電管理芯片； 當(dāng)所述USB_ID引腳的電平被拉低時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片產(chǎn)生5V直流電源經(jīng)所述USB接口對外供電； 當(dāng)所述USB_ON引腳的電平被拉高時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片允許輸入小電流經(jīng)所述USB接口對其小電流充電； 當(dāng)所述USB_ON引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片允許輸入大電流經(jīng)所述USB接口對其大電流充電。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述MCU與所述充電管理芯片之間通過I2C總線連接，所述MCU經(jīng)所述I2C總線向所述充電管理芯片發(fā)送控制指令。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述電子設(shè)備的微控制單元MCU偵測電子設(shè)備的USB接口的USB_ID引腳和USB_ON引腳的電平狀態(tài)包括: 將所述MCU的其中兩個輸入輸出I/O 口分別與所述USB_ID引腳和所述USB_ON引腳連接，所述MCU通過偵測兩個所述I/O 口來偵測來所述USB_ID引腳和所述USB_ON引腳的電平狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述MCU以外部中斷或輪詢方式偵測兩個所述I/O 口。6.—種電子設(shè)備，包括:微控制單元MCU，通用串行總線USB接口和充電管理芯片，所述MCU分別連接所述USB接口和所述充電管理芯片，其特征在于， 所述MCU偵測所述USB接口的USB_ID引腳和USB_ON引腳的電平狀態(tài)， 根據(jù)偵測到的所述USB_ID引腳或所述USB_ON引腳的電平狀態(tài)發(fā)生變化，所述MCU發(fā)送相應(yīng)的控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片經(jīng)所述USB接口輸出相應(yīng)的電壓或者允許輸入相應(yīng)的電流。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述USB接口的USB_ID引腳的初始狀態(tài)為高電平，USB_ON引腳的初始狀態(tài)為低電平，此時USB接口為懸空狀態(tài)，所述MCU不發(fā)送控制指令給所述電子設(shè)備的充電管理芯片； 當(dāng)所述USB_ID引腳的電平被拉低時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片產(chǎn)生5V直流電源經(jīng)所述USB接口對外供電； 當(dāng)所述USB_ON引腳的電平被拉高時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片允許輸入小電流經(jīng)所述USB接口對其小電流充電； 當(dāng)所述USB_ON引腳始終與USB_ID引腳的電平懸空且保持一致時，所述MCU發(fā)送控制指令給所述充電管理芯片，控制所述充電管理芯片允許輸入大電流經(jīng)所述USB接口對其大電流充電。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述MCU與所述充電管理芯片之間通過I2C總線連接，所述MCU經(jīng)所述I2C總線向所述充電管理芯片發(fā)送控制指令。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備的MCU的其中兩個輸入輸出I/O 口分別與所述USB_ID引腳和所述USB_ON引腳連接， 所述MCU通過偵測兩個所述I/O 口來偵測所述USB_ID引腳和所述USB_ON引腳的電平狀??τ O10.根據(jù)權(quán)利要求6-9中任一項(xiàng)所述的電子設(shè)備，其特征在于，所述電子設(shè)備的MCU以外部中斷或輪詢方式偵測兩個所述I/O 口。
【文檔編號】G06F1/26GK106055062SQ201610354118
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】劉樹林
【申請人】北京小鳥看看科技有限公司