一种扬声器在位自动检测电路及车载通讯匣的制作方法

1.本实用新型涉及车载通讯匣领域，尤其涉及一种扬声器在位自动检测电路及车载通讯匣。


背景技术：

2.t-box(telematics box，车载通讯匣)，主要用于和后台系统或者手机app之间的相互连接与通信，通过手机或者后台获取车辆信息。t-box通过can总线连接汽车获取汽车总线数据，车主在手机app上可以得到车辆状态。
3.目前，t-box产品在外接spk(扬声器)时，一般是使用spk(扬声器)电路来进行驱动spk进行工作，spk电路工作时，spk是否在位对于spk电路的工作状态很重要。但是现有的t-box使用的spk电路方案在某些特殊的场合可能会完成失效导致并不能有效地分辨出spk是在位还是不在位，影响spk通话质量，甚至会影响t-box的工作稳定性和可靠性，不能满足车载对t-box产品可靠性和稳定性的需求，影响用户体验。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例旨在提供一种扬声器在位自动检测电路及车载通讯匣，旨在解决现有的t-box在外接spk时使用的spk电路方案不能有效地分辨出spk是否在位导致影响t-box的工作稳定性和可靠性的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：一种扬声器在位自动检测电路，所述扬声器在位自动检测电路包括：音频功率放大器、微控制单元、第一分压电路和扬声器接口；其中：
6.音频功率放大器分别与第一分压电路和扬声器接口连接；
7.扬声器接口用于外接扬声器；
8.微控制单元分别与音频功率放大器和第一分压电路连接，用于输出检测信号传输给音频功率放大器，并根据第一分压电路反馈回来的分压值变化确定adc值，实现扬声器在位与不在位的自动检测。
9.可选地，所述音频功率放大器包括第一管脚和第二管脚；第一管脚与第一分压电路连接，同时连接至扬声器接口的第一端口；第二管脚与微控制单元连接，同时连接至扬声器接口的第二端口。
10.可选地，所述微控制单元包括gpio管脚和adc管脚；gpio管脚用于输出检测信号到音频功率放大器的第二管脚，adc管脚用于接收第一分压电路反馈回来的分压值变化以确定adc值。
11.可选地，第一分压电路包括串联的第三电阻和第四电阻；第三电阻的一端连接至音频功率放大器的第一管脚，另一端连接至第四电阻的一端，第四电阻的另一端接地；第三电阻和第四电阻的连接点为第一分压电路的输出端，输出分压值变化反馈给微控制单元。
12.可选地，所述微控制单元还用于根据接收到的分压值确定adc值，并判断得到的
adc值是否在设定的判断扬声器在位范围内，实现扬声器在位与不在位的自动检测，包括：
13.如果得到的adc值不在设定的判断扬声器在位范围内，即可确定扬声器不在位，实现扬声器不在位的检测；或者，
14.如果得到的adc值在设定的判断扬声器在位范围内，即可确定扬声器在位，实现扬声器在位的检测。
15.可选地，所述检测电路还包括第二分压电路，第二分压电路分别与微控制单元和音频功率放大器连接，用于接收微控制单元传输的检测信号，并将检测信号传输给音频功率放大器。
16.可选地，第二分压电路包括串联的第一电阻和第二电阻；第一电阻的一端连接至音频功率放大器的第二管脚，另一端连接至第二电阻的一端，第二电阻的另一端接地；第一电阻和第二电阻的连接点为第二分压电路的输入端，连接至微控制单元的gpio管脚，接收微控制单元的gpio管脚输出的检测信号，并通过第一电阻传输到音频功率放大器的第二管脚。
17.为解决上述技术问题，本实用新型实施例还提供以下技术方案：一种车载通讯匣，所述车载通讯匣包括本实用新型任一实施例所述的扬声器在位自动检测电路。
18.与现有技术相比较，本实用新型实施例提供的一种扬声器在位自动检测电路及车载通讯匣，通过将连接微控制单元的gpio管脚配置为输出检测信号给音频功率放大器，音频功率放大器根据检测信号输出分压信号给第一分压电路，第一分压电路输出不同的分压值反馈给微控制单元，使微控制单元可以在扬声器spk在位与不在时得到不同的adc值，实现spk在位与不在的自动检测。从而能够满足t-box设备上外接spk时自动检测spk在位与不在位，且不影响spk通话质量，可以解决现有的t-box在外接spk时使用的spk电路方案不能有效地分辨出spk是否在位导致影响t-box的工作稳定性和可靠性的问题。
附图说明
19.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
20.图1是本实用新型提供的一种扬声器在位自动检测电路的结构示意图；
21.图2是本实用新型提供的一种扬声器在位自动检测电路的具体结构图；
22.图3是本实用新型提供的一种车载通讯匣的结构示意图。
具体实施方式
23.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
24.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.此外，下面所描述的本实用新型不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
26.t-box(telematics box，车载通讯匣)，主要用于和后台系统或者手机app之间的相互连接与通信，通过手机或者后台获取车辆信息。t-box通过can总线连接汽车获取汽车总线数据，通过gps模组对车辆进行定位，使用模组通过网络将数据传输到云服务器。车主在手机app上可以得到车辆状态；安全气囊状态；车辆防盗报警；查询车辆停放位置；行车日志：时间、里程、剩余油量等查询；驾驶行为分析等，将控制结果和状态等上报至后台，后台服务器将执行结果推送至手机app或网站。正因为t-box具有如此众多的功能，对于用户和车场都是不可或缺的选择：对于车主，再也不担心在车场找不到车，并且在发生车辆碰撞时触发安全气囊，紧急救援等；对于车厂，真正实现车辆的全生命周期管理，使汽车成为新一代的移动终端。
27.目前，t-box产品在外接spk(扬声器)时，一般是使用spk(扬声器)电路来进行驱动spk进行工作，spk电路工作时，spk是否在位对于spk电路的工作状态很重要。但是现有的t-box使用的spk电路方案在某些特殊的场合可能会完成失效导致并不能有效地分辨出spk是在位还是不在位，影响spk通话质量，甚至会影响t-box的工作稳定性和可靠性，不能满足车载对t-box产品可靠性和稳定性的需求，影响用户体验。
28.鉴于此，本适用新型提供一种扬声器在位自动检测电路，通过将连接微控制单元(microcontroller unit；mcu)的gpio管脚配置为输出检测信号给音频功率放大器，音频功率放大器根据检测信号输出分压信号给第一分压电路，第一分压电路输出不同的分压值反馈给微控制单元反馈给微控制单元，使微控制单元可以在扬声器spk在位与不在时得到不同的adc(analog-to-digital converter，模/数转换器)值，实现spk在位与不在的自动检测。从而能够满足t-box设备上外接spk时自动检测spk是否在位，且不影响spk通话质量，可以解决现有的t-box在外接spk时使用的spk电路方案不能有效地分辨出spk是否在位导致影响t-box的工作稳定性和可靠性的问题。
29.为了便于理解本实用新型的以上实用新型构思，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型的以上实用新型构思进行更详细的说明。
30.在一个实施例中，如图1所示，本实用新型提供一种扬声器在位自动检测电路，所述扬声器在位自动检测电路1包括：音频功率放大器11、微控制单元12、第一分压电路13和扬声器接口15；其中：
31.音频功率放大器11分别与第一分压电路13和扬声器接口15连接；
32.扬声器接口15用于外接扬声器；
33.微控制单元12分别与音频功率放大器11和第一分压电路13连接，用于输出检测信号gpio传输给音频功率放大器11，并根据第一分压电路13反馈回来的分压值变化spk_p_
det确定adc值，实现扬声器在位与不在位的自动检测。
34.在本实施例中，通过将连接微控制单元的gpio管脚配置为输出检测信号给音频功率放大器，音频功率放大器根据检测信号输出分压信号给第一分压电路，第一分压电路输出不同的分压值反馈给微控制单元，使微控制单元可以在扬声器spk在位与不在时得到不同的adc值，实现spk在位与不在的自动检测。从而能够满足t-box设备上外接spk时自动检测spk在位与不在位，且不影响spk通话质量，可以解决现有的t-box在外接spk时使用的spk电路方案不能有效地分辨出spk是否在位导致影响t-box的工作稳定性和可靠性的问题。
35.在一个实施例中，如图1和图2所示，所述音频功率放大器11用于根据接收到的检测信号gpio检测扬声器接口15是否外接有扬声器，输出分压信号给第一分压电路13。
36.具体地，所述音频功率放大器11包括第一管脚spk_p和第二管脚spk_n；其中：
37.第一管脚spk_p与第一分压电路13连接，输出分压信号给第一分压电路13，同时连接至扬声器接口15的第一端口；
38.第二管脚spk_n与微控制单元12连接，接收到的检测信号gpio，同时连接至扬声器接口15的第二端口。
39.在一个实施例中，如图1和图2所示，所述微控制单元12包括gpio管脚和adc管脚；gpio管脚用于输出检测信号gpio到音频功率放大器11的第二管脚spk_n。adc管脚用于接收第一分压电路13反馈回来的分压值变化spk_p_det以确定adc值。
40.在一个实施例中，第一分压电路13用于根据接收到音频功率放大器输出的扬声器接口15是否外接有扬声器的分压信号输出不同的分压值变化spk_p_det，并将分压值变化spk_p_det反馈给微控制单元2。
41.具体地，如图2所示，第一分压电路13包括串联的第三电阻r3和第四电阻r4；第三电阻r3的一端连接至音频功率放大器11的第一管脚spk_p，另一端连接至第四电阻r4的一端，第四电阻r4的另一端接地；第三电阻r3和第四电阻r4的连接点d为第一分压电路13的输出端，输出分压值变化spk_p_det反馈给微控制单元2的adc管脚。
42.进一步的，所述微控制单元12还用于根据接收到的分压值变化确定adc值，并判断得到的adc值是否在设定的判断扬声器在位范围内，实现扬声器在位与不在位的自动检测。具体包括：
43.如果得到的adc值不在设定的判断扬声器在位范围内，即可确定扬声器不在位，实现扬声器不在位的检测；或者，
44.如果得到的adc值在设定的判断扬声器在位范围内，即可确定扬声器在位，实现扬声器在位的检测。
45.在一个实施例中，如图2所示，所述检测电路1还包括第二分压电路14，第二分压电路14分别与微控制单元12和音频功率放大器11连接，用于接收微控制单元2传输的检测信号gpio，并将检测信号gpio传输给音频功率放大器11。
46.具体地，第二分压电路14包括串联的第一电阻r1和第二电阻r2；第一电阻r1的一端连接至音频功率放大器11的第二管脚spk_n，另一端连接至第二电阻r2的一端，第二电阻r2的另一端接地；第一电阻r1和第二电阻r2的连接点a为第二分压电路14的输入端，连接至微控制单元12的gpio管脚，接收微控制单元12的gpio管脚输出的检测信号gpio，并通过第一电阻r1传输到音频功率放大器11的第二管脚spk_n。
47.本实用新型提供一种扬声器在位自动检测电路1，在具体工作时，能够实现功能的功能如下：
48.a功能：spk不在位的自动检测；
49.b功能：spk在位的自动检测。
50.a功能具体实现如下：
51.如图2所示，连接点a的默认配置是拉高的，当spk不在位时，连接点b的电压vb等于连接点a的电压va：vb＝va。此时spk没接，扬声器接口15是没有接入spk，连接点b与连接点c之间是断开的，连接点c的电压vc为0v，连接点d的电压vd为：vd＝vc*r4/(r3+r4)＝0v，即输出分压值变化spk_p_det为0v，反馈给微控制单元2的adc管脚，得到adc值为0，该adc值不在设定的判断扬声器在位范围之中，可确认为spk不在位，实现不在位的检测。其中可以通过调节第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4的电阻值参数来实现电路的正常工作。
52.b功能具体实现如下：
53.如图1所示，连接点a的默认配置是拉高的，当spk在位时，spk接在线路中，而spk一般的阻抗为4欧姆左右，可忽略不计，可认为spk相当于是一根导线。此时连接点b与连接点c之间是连通的，连接点b的电压vb与连接点c的电压vc相等，即vc＝vb，连接点d的电压vd为：vd＝va*(r3+r4)/(r1+r3+r4)v。即输出分压值变化spk_p_det为vd，反馈给微控制单元2的adc管脚，得到adc值，该adc值在设定的判断扬声器在位范围之中，可确认为spk在位，实现在位的检测。其中可以通过调节第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4的电阻值参数来实现电路的正常工作。
54.本实用新型提供一种扬声器在位自动检测电路，通过将连接微控制单元的gpio管脚配置为输出检测信号给音频功率放大器，音频功率放大器根据检测信号输出分压信号给第一分压电路，第一分压电路输出不同的分压值反馈给微控制单元，使微控制单元可以在扬声器spk在位与不在时得到不同的adc值，实现spk在位与不在的自动检测。从而能够满足t-box设备上外接spk时自动检测spk在位与不在位，且不影响spk通话质量。这种扬声器在位自动检测电路特别适用于t-box外接spk时的在位自动检测应用，尤其是使用的音频pa(audio power amplifier)是d类音频功率放大器的应用。因为d类音频功率放大器上通常设置有直流电压偏置，不能有效检测spk在位，且其配置的检测电路复杂，成本很高；而本技术的检测电路可以极大降低成本，可以有效地检测spk的在位还是不在位，以及不影响spk通话质量；且此检测电路中的参数，可以通过硬件方式进行配置，满足不同的参数需求，可以满足车载对t-box产品可靠性和稳定性的需求，可广泛地应用于工业生产。
55.基于同一构思，在一个实施例中，如图3所示，本实用新型提供一种车载通讯匣，所述车载通讯匣包括上述任一实施例所述的扬声器在位自动检测电路1。
56.在本实施例中，所述扬声器在位自动检测电路1与上述任一实施例所述的扬声器在位自动检测电路1是一致，具体的结构与功能可以参考上述任一实施例所述的扬声器在位自动检测电路1，在此不再赘述。
57.在本实施例中，车载通讯匣包括扬声器在位自动检测电路，通过将连接微控制单元的gpio管脚配置为输出检测信号给音频功率放大器，音频功率放大器根据检测信号输出分压信号给第一分压电路，第一分压电路输出不同的分压值反馈给微控制单元，使微控制
单元可以在扬声器spk在位与不在时得到不同的adc值，实现spk在位与不在的自动检测。从而能够满足t-box设备上外接spk时自动检测spk在位与不在位，且不影响spk通话质量，可以解决现有的t-box在外接spk时使用的spk电路方案不能有效地分辨出spk是否在位导致影响t-box的工作稳定性和可靠性的问题。
58.需要说明的是，上述车载通讯匣实施例与扬声器在位自动检测电路实施例属于同一构思，其具体实现过程详见扬声器在位自动检测电路实施例，且扬声器在位自动检测电路实施例中的技术特征在所述车载通讯匣实施例中均对应适用，这里不再赘述。
59.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
60.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。