本發(fā)明涉及通訊技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種USB數(shù)據(jù)線。

背景技術(shù)：

USB全稱Universal Serial Bus，中文為通用串行總線，作為規(guī)范電腦與外設(shè)之間連接與通訊的接口，從其誕生之時(shí)便為計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及與發(fā)展做出來巨大的貢獻(xiàn)。USB以其即插即用的便捷性、擴(kuò)展方便的靈活性、傳輸數(shù)據(jù)的高速性以及提供總線供電等特性，迅速占領(lǐng)消費(fèi)電子領(lǐng)域、移動設(shè)備領(lǐng)域、智能儀表和工業(yè)控制等領(lǐng)域。隨著包括Type-C(見表1)在內(nèi)的USB3.1標(biāo)準(zhǔn)的走向?qū)嵱?，USB可以擴(kuò)展成電源、VGA、HDMI等實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸、音視頻的播放。可見，USB技術(shù)的更新與進(jìn)步，使得其在將來具有廣闊的發(fā)展前景。

表1

隨著移動設(shè)備的發(fā)展智能手機(jī)與平板越來越普及，目前，手機(jī)與平板等移動設(shè)備使用電池供電。受到電池電量有限的限制，手機(jī)無法實(shí)現(xiàn)無限續(xù)航。隨著人們對手機(jī)外觀品質(zhì)的質(zhì)美的追求，手機(jī)電池做成不可拆卸成為趨勢，因此，智能手機(jī)或者其他移動產(chǎn)品使用USB作為唯一的充電途徑。如前述，USB技術(shù)完全有能力作為電源是配置提供電源。如USB Type-C技術(shù)可以提供100W的供電能力，表2是USB各種工作模式下的充電能力圖。

表2

隨著USB的普及與深入發(fā)展，隨之而來的一個問題是：從消費(fèi)行為來看，人門更趨向于白天使用諸如手機(jī)、平板等移動設(shè)備，而休息期間使用USB對這些設(shè)備進(jìn)行充電，這樣就會遇到一個問題，我們在黑暗的環(huán)境中難以找到正確移動設(shè)備上的USB接口并將其準(zhǔn)確無誤的連接起來。這嚴(yán)重影響了用戶的使用體驗(yàn)。

現(xiàn)有技術(shù)除了在移動設(shè)備端設(shè)置有鍵盤燈之外，就目前情形并未有專門針對此情景的技術(shù)方案。

鍵盤燈具有以下幾個缺陷：

1、需要在手機(jī)有電的情形下才工作；

2、工作時(shí)燈亮度太低光線較暗；

3、受結(jié)構(gòu)與外觀的設(shè)計(jì)的局限鍵盤燈與USB口相距較遠(yuǎn)；

4、需要軟件配合工作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的提供了一種USB數(shù)據(jù)線，包括：電源線、地線和數(shù)據(jù)線，還包括USB接口端和數(shù)據(jù)線本體，USB接口端包括：

發(fā)光模塊，用以提供照明；

電源整形模塊，用以對電源進(jìn)行處理；

其中，發(fā)光模塊和電源整形模塊并聯(lián)與電源線和地線相連接。

如表3所示為USB A/B型接口定義。USB是一種常用的PC接口，只有4根線，兩根電源兩根信號，故信號是串行傳輸?shù)?，USB接口也稱為串行口。

表3

通過這樣的設(shè)置，利用USB接口上的電源網(wǎng)絡(luò)VCC或者VBUS(Type-C)與GND網(wǎng)絡(luò)，利用發(fā)光模塊，可在USB數(shù)據(jù)線的兩個端口增加LED指示燈以提供黑暗環(huán)境下的照明。

進(jìn)一步，USB數(shù)據(jù)線還包括內(nèi)置電源模塊，用以在數(shù)據(jù)線和充電器分開時(shí)，給發(fā)光模塊供電；以及開關(guān)，開關(guān)與發(fā)光模塊相連接，開關(guān)在閉合狀態(tài)和打開狀態(tài)之間自如切換；開關(guān)在閉合狀態(tài)下與內(nèi)置電源模塊相連接；開關(guān)在打開狀態(tài)下與USB接口的一根電源線相連接。

通過這樣的設(shè)置，增設(shè)內(nèi)置電源模塊，使得USB數(shù)據(jù)線不依賴充電器或者設(shè)備就能提供照明，而且開關(guān)能夠控制是否使用內(nèi)置電源模塊，這樣在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)情境自主選擇，更加靈活方便。

優(yōu)選地，電源整形模塊包括電容組件，電容組件由一個電容或者幾個電容并聯(lián)而成，用以電源的穩(wěn)壓和濾波。

優(yōu)選地，發(fā)光模塊包括限流電阻組件和二極管組件，限流組件與二極管組件串聯(lián)。

限流電阻組件為一個或多個限流電阻串聯(lián)而成，二極管組件為一個或多個發(fā)光二極管并聯(lián)組成。

通過這樣的設(shè)置，可以提供在沒有內(nèi)置電源模塊的數(shù)據(jù)線的簡單的即插即亮的照明。

發(fā)光模塊包括至少一條LED支路，每條LED支路相互并聯(lián)；LED支路由至少一個發(fā)光二極管和至少一個限流電阻串聯(lián)而成。

發(fā)光模塊包括兩條LED支路，兩條LED支路相互并聯(lián)；LED支路由一個發(fā)光二極管和一個限流電阻串聯(lián)而成。

通過這樣的設(shè)置，在數(shù)據(jù)線和充電器分開時(shí)，可以使用內(nèi)置電源模塊給發(fā)光模塊供電。開關(guān)可以控制LED電源的選擇。

優(yōu)選地，兩個發(fā)光二極管對稱設(shè)置在USB接口端的母接口的同一側(cè)面上。

進(jìn)一步，內(nèi)置電源模塊由紐扣電池和分壓電阻串聯(lián)組成。

優(yōu)選地，開關(guān)為滑動式單刀雙擲開關(guān)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)置有以下有益效果：

本技術(shù)方案利用USB接口定義的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)線上設(shè)計(jì)一個指示燈，以方便人們進(jìn)行充電。本發(fā)明的USB數(shù)據(jù)線，解決了在黑暗環(huán)境下方便使用USB充電的技術(shù)問題，簡單實(shí)用、成本低，兼顧了使用的靈活性以及應(yīng)用場景的多樣性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(不含內(nèi)置電源)的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(含內(nèi)置電源)的原理示意圖；

圖3是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(不含內(nèi)置電源)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(含內(nèi)置電源)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(不含內(nèi)置電源)的指示燈位置示意圖；

圖6是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(含內(nèi)置電源)的內(nèi)置電源及指示燈位置示意圖；

圖7是本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例的一種USB數(shù)據(jù)線(含內(nèi)置電源)的開關(guān)示意圖。

具體實(shí)施方式：

以下結(jié)合附圖具體描述本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明的一個較佳實(shí)施例提供了一種USB數(shù)據(jù)線，包括：電源線、地線和數(shù)據(jù)線，還包括USB接口端和數(shù)據(jù)線本體，USB接口端包括：發(fā)光模塊，用以提供照明；電源整形模塊，用以對電源進(jìn)行處理；其中，發(fā)光模塊和電源整形模塊并聯(lián)與電源線和地線相連接。USB是一種常用的PC接口，只有4根線，兩根電源兩根信號，故信號是串行傳輸?shù)模琔SB接口也稱為串行口。

通過這樣的設(shè)置，利用USB接口上的電源網(wǎng)絡(luò)VCC或者VBUS(Type-C)與GND網(wǎng)絡(luò)，利用發(fā)光模塊，可在USB數(shù)據(jù)線的兩個端口增加LED指示燈以提供黑暗環(huán)境下的照明。

如圖2所示，USB數(shù)據(jù)線還包括內(nèi)置電源模塊，用以在數(shù)據(jù)線和充電器分開時(shí)，給發(fā)光模塊供電；以及開關(guān)，開關(guān)與發(fā)光模塊相連接，開關(guān)在閉合狀態(tài)和打開狀態(tài)之間自如切換；開關(guān)在閉合狀態(tài)下與內(nèi)置電源模塊相連接；開關(guān)在打開狀態(tài)下與USB接口的一根電源線相連接。

通過這樣的設(shè)置，增設(shè)內(nèi)置電源模塊，使得USB數(shù)據(jù)線不依賴充電器或者設(shè)備就能提供照明，而且開關(guān)能夠控制是否使用內(nèi)置電源模塊，這樣在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)情境自主選擇，更加靈活方便。

如圖3所示，在本實(shí)施例中，電源整形模塊包括電容組件，電容組件由電容C1和C2并聯(lián)而成，用以電源的穩(wěn)壓和濾波。C1＝10uF，C2＝0.1uF。發(fā)光模塊包括限流電阻組件和二極管組件，限流組件與二極管組件串聯(lián)。限流電阻組件為一個限流電阻R1，二極管組件為發(fā)光二極管D1和D2并聯(lián)組成。

通過這樣的設(shè)置，可以提供在沒有內(nèi)置電源模塊的數(shù)據(jù)線的簡單的即插即亮的照明。

本發(fā)明的另一個較佳實(shí)施例提供了一種USB數(shù)據(jù)線，與上述一個實(shí)施例不同之處在于：

如圖4所示，電源整形模塊包括電容組件，電容組件由電容C3和C4并聯(lián)而成，用以電源的穩(wěn)壓和濾波。C3＝10uF，C4＝0.1uF。發(fā)光模塊包括兩條LED支路，兩條LED支路相互并聯(lián)；其中，一條LED支路由一個發(fā)光二極管D3和一個限流電阻R2串聯(lián)而成，另一條LED支路由一個發(fā)光二極管D4和一個限流電阻R3串聯(lián)而成。電源模塊由微型紐扣電池VBAT＝3.6V及分壓電阻R4位于內(nèi)置電源支路組成，R4作為LED內(nèi)置供電時(shí)的分壓與限流電阻。

通過這樣的設(shè)置，在數(shù)據(jù)線和充電器分開時(shí)，可以使用內(nèi)置電源模塊給發(fā)光模塊供電。開關(guān)可以控制LED電源的選擇。

如圖5所示，兩個發(fā)光二極管1對稱設(shè)置在USB接口端的母接口的同一側(cè)面上。如圖6所示，而內(nèi)置電源3設(shè)置在USB接口端上，鄰近與數(shù)據(jù)線相連接的部位。如圖7所示，開關(guān)4為滑動式單刀雙擲開關(guān)。

具體制作過程如下：在一個實(shí)施例中，D1/D2為兩顆0603封裝發(fā)光二極管，并聯(lián)后與限流電阻R1串聯(lián)，整個發(fā)光模塊位于電源線與地線之間。將電容、電阻制作在一塊小板上(參見圖5)，小板上預(yù)留接焊盤用來實(shí)現(xiàn)電氣連接；LED通過導(dǎo)線或者FPC與小板相連接，目的是方便將LED按裝在USB指定的位置；USB數(shù)據(jù)線母頭、數(shù)據(jù)線的導(dǎo)線(電源線/地線、數(shù)據(jù)傳輸線)與小板焊盤通過焊接完成電氣連接。本發(fā)明技術(shù)方案具有電路簡單，成本低廉，靈活易于制作，對USB線無改動等優(yōu)點(diǎn)。

在另一個實(shí)施例中，D3/D4為0603封裝發(fā)光二極管，該二極管可以制作在USB線的母接口上下兩面，每一面兩個二極管，面與面之間呈對稱分布，位置如圖7所示。電源模塊由微型紐扣電池VBAT＝3.6V及R4位于內(nèi)置電源支路組成，R4作為LED內(nèi)置供電時(shí)的分壓與限流電阻。SW為滑動式單刀雙擲開關(guān)。內(nèi)置電源VBAT與電阻R4串聯(lián)，D3/D4兩顆0603二極管分別與R2/R3串聯(lián)后再并聯(lián)，發(fā)光模塊通過與開關(guān)SW串聯(lián)接入U(xiǎn)SB電源線或者內(nèi)置電源，當(dāng)開關(guān)滑動到相應(yīng)位置時(shí)LED使用USB電源線或者內(nèi)置電池供電。將電容、電阻、內(nèi)置開關(guān)制作在一塊小板上(參見圖6)，而內(nèi)置電源安裝USB接口端上，鄰近與數(shù)據(jù)線相連接的部位。在USB上做一個蓋板方便更換電池，開關(guān)SW安裝在USB數(shù)據(jù)線的側(cè)面，如圖7所示，滑動不同位置選擇不用電源，小板上預(yù)留接焊盤用來實(shí)現(xiàn)電氣連接；LED通過導(dǎo)線或者FPC與小板相連接，目的是方便將LED按裝在USB指定的位置(參見圖6)；USB數(shù)據(jù)線母頭、數(shù)據(jù)線的導(dǎo)線(電源線/地線、數(shù)據(jù)傳輸線)與小板焊盤通過焊接完成電氣連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)方案設(shè)置有以下有益效果：

本技術(shù)方案利用USB接口定義的特點(diǎn)，在數(shù)據(jù)線上設(shè)計(jì)一個指示燈，以方便人們進(jìn)行充電。本發(fā)明的USB數(shù)據(jù)線，解決了在黑暗環(huán)境下方便使用USB充電的技術(shù)問題，簡單實(shí)用、成本低，兼顧了使用的靈活性以及應(yīng)用場景的多樣性。

本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。