[发明专利]一种检测USB设备插入的电路及方法

权利要求书

1.一种检测USB设备插入的电路，其特征在于，包括电源模块，MCU模块，协议模块，插入检测模块，以及USB接口；

所述的电源模块的通讯引脚连接协议模块的通讯引脚；

所述的协议模块的D+、D-引脚分别连接USB接口的D+、D-引脚；

所述的插入检测模块分别连接电源模块的输出引脚和USB接口的VCC引脚；

所述的MCU模块的ADC引脚连接插入检测模块，其GPIO引脚连接电源模块和协议模块的使能引脚；

且插入检测模块用于检测连接电源模块和USB接口的电阻R2的电压，并发送至MCU模块；MCU模块根据接收到的电压值，判断USB接口上是否有USB设备插入，并控制电源模块和协议模块的工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种检测USB设备插入的电路，其特征在于，所述的插入检测模块包括电阻R2、二极管D1和差分放大电路；

电源模块的输出引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接USB接口的VCC引脚；

3.3V供电端连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接电阻R2的一端；

电阻R2的一端和另一端分别连接差分放大电路的正、负输入端，差分放大电路的输出端连接MCU模块ADC引脚。

3.根据权利要求2所述的一种检测USB设备插入的电路，其特征在于，所述的差分放大电路包括电压比较器U；

电阻R2的一端和另一端分别经电阻R4、R5连接电压比较器U的同相输入端和反向输入端；

电压比较器U的同相输入端经电阻R3接地，其反向输入端连接其输出端；

电压比较器U的负输入端接地，其正输入端分别连接3.3V电源和电容C1一端，电容C1另一端接地；

电压比较器U的输出端经电阻R7和电容C3接地，且电阻R7和电容C3的公共端连接MCU模块ADC引脚。

4.根据权利要求2或3所述的一种检测USB设备插入的电路，其特征在于，所述的插入检测模块还包括低功耗开关电路；

MCU模块的GPIO引脚连接低功耗开关电路的输入端，低功耗开关电路的输出端连接电阻R2的两端；

MCU模块判断USB接口上有USB设备插入时，通过低功耗开关电路关断电阻R2。

5.根据权利要求4所述的一种检测USB设备插入的电路，其特征在于，所述的低功耗电路包括驱动芯片和MOS管Q1；

MCU模块的GPIO引脚连接驱动芯片的INPUT引脚，驱动芯片的GATE引脚连接MOS管Q1的栅极，MOS管Q1的源极和漏极分别连接电阻R2的一端和另一端。

6.一种利用权利要求1-5任一项所述电路的检测USB设备插入的方法，其特征在于，包括如下具体步骤：

S1、在MCU模块中设定电阻R2两端电压的设定值；

S2、插入检测模块检测电阻R2两端的电压，并发送至MCU模块；

S3、MCU模块判断电阻R2两端的电压是否高于设定值；

S4、若否，则MCU模块认为没有USB设备插入，使电源模块和协议模块处于非工作状态；

若是，则MCU模块认为有USB设备插入，使电源模块和协议模块进入工作状态，电源模块经协议模块和USB接口向USB设备供电。

7.根据权利要求6所述的一种检测USB设备插入的方法，其特征在于，所述的步骤S4中：若否，MCU模块还控制MOS管Q1截止；

若是，MCU模块还控制MOS管Q1导通，从而关断电阻R2。