具有防水电路的电子设备的制作方法

本发明涉及电路技术，尤其涉及一种具有防水电路的电子设备。

背景技术：

目前消费电子领域，通用串行总线(Universal Serial Bus，简称USB)接口已经成为电子设备的标准配置，用以实现数据传输和充电等功能。OTG(On-The-Go)模式是USB接口的一个主要功能，OTG模式下，具有USB接口的设备可以作为一个主设备支持挂载外设(如U盘、鼠标等)，并为外设提供5V/500mA或5V/1A的驱动能力。现有USB接口可在检测到有挂载外设插入时，开启OTG模式。

但是，在实际使用中，当电子设备落水，或用户在泳池中使用电子设备时，USB接口的金属引脚完全暴露在液体中，由于液体本身可视为具有一定等效电阻的电阻，USB接口可能发生误检测，从而误触发OTG模式，使电子设备主动向外输出5V电压，产生漏电，对电子设备的电池造成伤害，也会缩短用户使用电子设备的时间。

因此，现有电子设备存在USB接口防水性差的问题，为避免USB接口误启动OTG模式，现有的电子设备通常在USB接口上设置硅胶塞冒用于防水，但是该防水方式增加了用户的操作复杂度，尤其在使用传输数据和充电功能时，严重降低了用户体验。

技术实现要素：

本发明提供一种具有防水电路的电子设备，用于解决现有电子设备为解决USB接口防水性差，增加硅胶塞冒导致用户操作复杂的问题。

本发明一方面提供一种具有防水电路的电子设备，包括：USB芯片单元、OTG模式检测引脚和防水检测单元，所述防水检测单元包括第一电阻、电压比较电路和参考电压提供电路；其中，

所述第一电阻的第一端与第一电源连接，所述第一电阻的第二端与所述OTG模式检测引脚连接；

所述电压比较电路的第一输入端与所述第一电阻的第二端连接，所述电压比较电路的第二输入端与所述参考电压提供电路连接，所述电压比较电路的输出端与所述USB芯片单元连接；

所述电压比较电路用于在所述第一输入端的电压与所述第二输入端的电压差值在预设范围内时，向所述USB芯片单元发送防水指令，所述防水指令用于指示所述电子设备的USB接口关断外接设备的连接；

所述USB芯片单元用于在接收到所述防水指令时，控制所述电子设备的USB接口关闭OTG模式。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述电压比较电路还用于，在所述第一输入端的电压与所述第二输入端的电压差值不在预设范围内时，向所述USB芯片单元发送工作指令，所述工作指令用于指示所述USB接口正常连接外接设备；

所述USB芯片单元用于在接收到所述工作指令时，控制所述电子设备的USB接口进入OTG模式。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述参考电压提供电路包括第二电阻和第三电阻；

所述第二电阻的第一端与第二电源连接，所述第二电阻的第二端与所述第三电阻连接，所述第三电阻的第二端接地；

所述第二电阻和所述第三电阻的连接点与所述电压比较电路的第二输入端连接。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述电压比较电路包括：第一场效应管；

所述第一电阻的第二端与所述第一场效应管的源极连接，所述第二电阻和所述第三电阻的连接点与所述第一场效应管的栅极连接，所述USB芯片单元与所述第一场效应管的漏极连接；

在所述第一场效应管的栅极与源极之间的电压差小于所述第一场效应管的阈值电压时，所述第一场效应管关断，所述第一场效应管的漏极向所述USB芯片单元发送所述防水指令。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述第一电源为1.8伏，所述第二电源为1.8伏，所述第一电阻的阻值为2千欧，所述第二电阻的阻值为10千欧，所述第三电阻的阻值为10千欧。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述电压比较电路包括：电压比较器；

所述第一电阻的第二端与所述电压比较器的正输入端连接，所述第二电阻和所述第三电阻的连接点与所述电压比较器的负输入端连接，所述USB芯片单元与所述电压比较器的输出端连接；

所述电压比较器用于，在所述正输入端的电压大于所述负输入端的电压时，向所述USB芯片单元输出所述防水指令。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述防水检测单元还包括第四电阻；

所述OTG模式检测引脚通过所述第四电阻与所述第一电阻的第二端连接。

如上所述的具有防水电路的电子设备，所述第一电源为1.8伏，所述第二电源为1.8伏，所述第一电阻的阻值为4.7千欧，所述第二电阻的阻值为910千欧，所述第三电阻的阻值为390千欧，第四电阻的阻值为1千欧。

如上所述的具有防水电路的电子设备，还包括：第二场效应管和电子设备处理单元；其中，

所述第二场效应管的栅极与所述电子设备处理单元连接，所述第二场效应管的源极与所述OTG模式检测引脚连接，所述第二场效应管的漏极与所述第一电阻的第二端连接；

所述电子设备处理单元用于在接收到用户输入的关断指令时，向所述第二场效应管的栅极发送关断信号，以使所述第二场效应管关断，进而使得所述电子设备的USB接口无法进入OTG模式。

本发明另一方面还提供一种具有防水电路的电子设备，包括：USB芯片单元、OTG模式检测引脚、场效应管和电子设备处理单元；其中，

所述场效应管的栅极与所述电子设备处理单元连接，所述场效应管的源极与所述OTG模式检测引脚连接，所述场效应管的漏极与所述USB芯片单元连接；

所述电子设备处理单元用于在接收到用户输入的关断指令时，向所述场效应管的栅极发送关断信号，以使所述第二场效应管关断，进而使得所述电子设备的USB接口无法进入OTG模式。

本发明提供的防水电路的电子设备，通过增加防水检测单元，将OTG模式检测引脚处的电压与参考电压提供电路提供的电压进行比较，对OTG模式检测引脚的连接情况进行了预判，然后将预判结果发送给USB芯片单元，以使USB芯片单元根据接收到的预判结果，确定USB接口是否进入OTG模式，避免了误触发OTG模式，减少了电子设备主动向外输出5V电压，产生漏电对电子设备的电池造成的伤害，提高了现有电子设备的防水性能，使得用户无需增加硅胶塞冒，减少了用户的操作复杂度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例一的结构示意图；

图2是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例二的结构示意图；

图3是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例三的结构示意图；

图4是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例四的结构示意图；

图5是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例五的结构示意图；

图6是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例六的结构示意图。

附图标记：

10—USB芯片单元； 11—OTG模式检测引脚；

12—防水检测单元； 13—第一电阻；

14—电压比较电路； 15—参考电压提供电路；

16—第二电阻； 17—第三电阻；

18—第一场效应管； 19—电压比较器；

20—第四电阻； 21—第二场效应管；

22—电子设备处理单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的电子设备，如手机、摄像机、平板电脑等便携式电子设备上通常设置有USB接口，USB接口包括多个存在暴露在外的金属引脚，用于挂载外接设备。多个金属引脚中包括一个OTG模式检测引脚，该引脚用于检测是否存在挂载外接设备，当USB接口的芯片单元根据该OTG模式检测引脚上的电压确定存在外设时，开启USB接口的OTG模式，即为外设提供5V/500mA或5V/1A的驱动能力。

考虑到现有的USB接口不具备防水功能，当OTG模式检测引脚浸泡在液体中，若液体(如海水)具有一定的阻值时，OTG模式检测引脚此时可能具有一个稳定电压值，而USB接口的芯片单元可能将根据该电压值误启动USB接口的OTG模式，本发明提供一种具有防水电路的电子设备，在USB接口的OTG模式检测引脚与USB芯片单元之间设置一防水检测单元，以防止USB芯片单元将具有一定阻值的液体误判为外设。

下面结合具体实施例，对本发明提供的具有防水电路的电子设备进行详细说明。

图1是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例一的结构示意图。如图1所示，具有防水电路的电子设备，包括：USB芯片单元10、OTG模式检测引脚11和防水检测单元12，防水检测单元12包括第一电阻13、电压比较电路14和参考电压提供电路15；其中，

第一电阻13的第一端与第一电源连接，第一电阻13的第二端与OTG模式检测引脚11连接；

电压比较电路14的第一输入端与第一电阻13的第二端连接，电压比较电路14的第二输入端与参考电压提供电路15连接，电压比较电路14的输出端与USB芯片单元10连接；

电压比较电路14用于在第一输入端的电压与第二输入端的电压差值在预设范围内时，向USB芯片单元10发送防水指令，防水指令用于指示电子设备的USB接口关断外接设备的连接；

USB芯片单元10用于在接收到防水指令时，控制电子设备的USB接口关闭OTG模式。

可选的，在上述实施例的基础上，电压比较电路还用于，在第一输入端的电压与第二输入端的电压差值不在预设范围内时，向USB芯片单元发送工作指令，工作指令用于指示USB接口正常连接外接设备；

USB芯片单元用于在接收到工作指令时，控制电子设备的USB接口进入OTG模式。

具体的，电子设备内部设置有USB接口，USB接口可示例性的划分为USB芯片单元10、OTG模式检测引脚11以及其他引脚。电子设备内部还设置有防水检测单元12，防水检测单元12设置在USB芯片单元10和OTG模式检测引脚11之间，以影响USB芯片单元10在OTG模式检测引脚11上检测到的电压，进而影响USB芯片单元10对是否进入OTG模式的判断，从而使得USB芯片单元10可在OTG模式检测引脚浸泡在液体中时不被误判为接入外设。

具体的，防水检测单元12包括第一电阻13、电压比较电路14和参考电压提供电路15。第一电阻13的第一端与第一电源连接，第一电阻13的第二端与OTG模式检测引脚11连接。第一电源示例性的可以为电子设备内部电池提供的电源。OTG模式检测引脚11暴露在外，当OTG模式检测引脚11接入外设时，外设对应的检测引脚通常设置为接地，此时，第一电阻13的第二端经连接的外设的检测引脚接地，从而导致第一电阻13的第二端的电位降为地电位，考虑到可能的线路电阻等情况，第一电阻13的第二端的电位为一较小的数值。当OTG模式检测引脚11未接入外设时，也未连接至导体时，此时OTG模式检测引脚11处可认为是断开，第一电阻13的第二端的电压仍为第一电源提供的高电压。若OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，若将液体等效为一电阻，则可认为第一电阻13与等效电阻串联，形成回路，第一电源的电压分压在第一电阻13和等效电阻上，从而使得第一电阻13的第二端的电压降低，小于第一电源的电压值，当等效电阻较小时，该电压值降低至可能接近地电压，故选取阻值较小的第一电阻13，以使OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，第一电阻13的第二端的电压明显大于地电压，可与OTG模式检测引脚11接入外设时明显区分。

电压比较电路14将OTG模式检测引脚11上电压与一参考电压进行比较，以区分OTG模式检测引脚11的不同连接情况，并将比较结果发送给与电压比较电路14的输出端连接的USB芯片单元10。具体的，电压比较电路14用于在第一输入端的电压与第二输入端的电压差值在预设范围内时，向USB芯片单元10发送防水指令，防水指令用于指示USB接口关断外接设备的连接。可选的，电压比较电路14可比较第一电阻13的第二端的电压是否高于参考电压提供电路15提供的电压，电压比较电路14还可比较第一电阻13的第二端的电压是否高于参考电压提供电路15提供的电压一定数值。

当第一电阻13的第二端的电压与参考电压提供电路15提供的电压满足预设关系时，例如，当OTG模式检测引脚11连接一USB外设时，第一电阻13的第二端的电压为A伏，小于参考电压提供电路15提供的电压为B伏，此时电压比较电路14向USB芯片单元10发送一工作指令，用于指示USB芯片单元打开OTG模式。工作指令可以为低电平信号。当OTG模式检测引脚11浸泡在海水中时，第一电阻13的第二端的电压为C伏，大于参考电压提供电路15提供的电压为B伏，此时电压比较电路14向USB芯片单元10发送一防水指令，用于指示USB接口关闭OTG模式，防水指令可以为高电平信号。

由于防水检测电路对OTG模式检测引脚11的电压进行了预判，通过电压比较电路14直接向USB芯片单元10提供了检测结果，从而使得USB芯片单元10可在接收到工作指令时，控制电子设备的USB接口进入OTG模式。当USB芯片单元10接收到防水指令时，控制电子设备的USB接口不进入OTG模式。由于现有USB接口的OTG模式检测不够准确，容易将OTG模式检测引脚11浸泡在液体中误判为连接至外接设备，本发明为USB接口增加了准确的防水检测电路，可提高OTG模式检测引脚11的连接情况的检测准确度，从而实现了防水功能。

本发明提供的防水电路的电子设备，通过增加防水检测单元，将OTG模式检测引脚处的电压与参考电压提供电路提供的电压进行比较，对OTG模式检测引脚的连接情况进行了预判，然后将预判结果发送给USB芯片单元，以使USB芯片单元根据接收到的预判结果，确定USB接口是否进入OTG模式，避免了误触发OTG模式，减少了电子设备主动向外输出5V电压，产生漏电对电子设备的电池造成的伤害，提高了现有电子设备的防水性能，使得用户无需增加硅胶塞冒，减少了用户的操作复杂度。

进一步地，对本发明提供的具有防水电路的电子设备中的参考电压提供电路进行详细说明。图2是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例二的结构示意图。如图2所示，参考电压提供电路15包括第二电阻16和第三电阻17；

第二电阻16的第一端与第二电源连接，第二电阻16的第二端与第三电阻17连接，第三电阻17的第二端接地；

第二电阻16和第三电阻17的连接点与电压比较电路14的第二输入端连接。

具体的，参考电压提供电路15包括串联的第二电阻16和第三电阻17，串联支路一端与第二电源连接，另一端接地，第二电源示例性的可以与第一电源为同一电源。第二电阻16与第三电阻17的连接点提供参考电压，参考电压的值取决于第二电阻16与第三电阻17的阻值比，第三电阻17的阻值越大，参考电压越高。

进一步地，在上述实施例的基础上，图3是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例三的结构示意图，如图3所示，电压比较电路14包括：第一场效应管18；

第一电阻13的第二端与第一场效应管18的源极连接，第二电阻16和第三电阻17的连接点与第一场效应管18的栅极连接，USB芯片单元10与第一场效应管18的漏极连接；

在第一场效应管的栅极与源极之间的电压差小于第一场效应管的阈值电压时，第一场效应管关断，第一场效应管的漏极向USB芯片单元发送防水指令。

可选的，在第一场效应管18的栅极与源极之间的电压差大于第一场效应管18的阈值电压时，第一场效应管18导通，第一场效应管18的漏极向USB芯片单元10发送工作指令。

具体的，为提高电压比较电路14的准确度，电压比较电路14可具体采用第一场效应管18。第一场效应管18的源极与第一电阻13的第二端连接，第一场效应管18的栅极与第二电阻16和第三电阻17的连接点连接，第一场效应管18的漏极与USB芯片单元10连接。可选的，第一场效应管18可以为N沟道场效应管，当第一场效应管18的栅极与源极之间电压差大于第一场效应管18的阈值电压时，第一场效应管18才导通，第一场效应管18的阈值电压一般为0.2伏至0.8伏之间，可根据实际电路需求进行选择。

当OTG模式检测引脚11连接外接设备时，第一场效应管18的源极可认为接地，当OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，第一场效应管18的源极具有一定的电位，但是第一场效应管18的栅极电压由参考电压提供电路15提供，为一固定值，因此，可将参考电压提供电路15提供的参考电压设置为第一场效应管18的阈值电压。使得只有当OTG模式检测引脚11连接外接设备时，当第一场效应管18的栅极与源极之间的电压差刚好为第一场效应管18的阈值电压，第一场效应管18可导通。当OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，第一场效应管18的源极电压升高，导致第一场效应管18的栅极与源极之间的电压差小于第一场效应管18的阈值电压，第一场效应管18无法导通。

当第一场效应管18的栅极与源极之间的电压差大于第一场效应管18的阈值电压时，第一场效应管18导通，此时，第一场效应管18的源极与漏极之间可认为是导线，USB芯片单元10通过导通的第一场效应管18直接与OTG模式检测引脚11连接，即USB芯片单元10接地，接收到一个低电平的工作指令。

当第一场效应管18的栅极与源极之间的电压差小于第一场效应管18的阈值电压时，第一场效应管18无法导通，由于第一场效应管18中存在体二极管，使得USB芯片单元10接收到一高电平信号，即防水指令。

可选的，在实际应用中，第一电源为1.8伏，第二电源为1.8伏，第一电阻的阻值为2千欧，第二电阻的阻值为10千欧，第三电阻的阻值为10千欧。

可使得OTG模式检测引脚11处的连接电阻的检测精度可达到百欧级。

进一步地，在上述实施例的基础上，图4是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例四的结构示意图，如图4所示，电压比较电路14包括：电压比较器19；

第一电阻13的第二端与电压比较器19的正输入端连接，第二电阻16和第三电阻17的连接点与电压比较器19的负输入端连接，USB芯片单元10与电压比较器19的输出端连接；

电压比较器用于，在正输入端的电压大于负输入端的电压时，向USB芯片单元输出防水指令。

可选的，电压比较器19还用于，在第一输入端的电压小于第二输入端的电压时，向USB芯片单元10输出工作指令。

具体的，电压比较电路14可以为电压比较器19，电压比较器19的正输入端与第一电阻13的第二端连接，电压比较器19的负输入端与第二电阻16和第三电阻17的连接点连接，USB芯片单元10与电压比较器19的输出端连接。电压比较电路14可在正输入端的电压高于负输入端的电压时，通过输出端输出高电平信号，并在正输入端的电压低于负输入端的电压时，通过输出端输出低电平信号。

当OTG模式检测引脚11连接外接设备时，电压比较器19的正输入端与第一电阻13的第二端、OTG模式检测引脚11连接，可认为接地，当OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，电压比较器19的正输入端具有一定的电位，电压比较器19的负输入端的电压由参考电压提供电路15提供，为一固定值，该固定值一般为稍稍大于地电压的一固定值。

因此，当OTG模式检测引脚11连接外接设备时，电压比较器19的正输入端的电压低于负输入端的电压，此时USB芯片单元10接收到一低电平信号即为工作指令。当OTG模式检测引脚11浸泡在液体中时，电压比较器19的正输入端的电压高于负输入端的电压，此时USB芯片单元10接收到一高电平信号即为防水指令。

可选的，如图4所示，防水检测单元12还包括第四电阻20，OTG模式检测引脚11通过第四电阻20与第一电阻13的第二端连接。

可选的，在实际应用中，第一电源为1.8伏，第二电源为1.8伏，第一电阻的阻值为4.7千欧，第二电阻的阻值为910千欧，第三电阻的阻值为390千欧，第四电阻的阻值为1千欧。

进一步地，在上述实施例的基础上，图5是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例五的结构示意图，如图5所示，具有防水电路的电子设备还包括：第二场效应管21和电子设备处理单元22；其中，

第二场效应管21的栅极与电子设备处理单元22连接，第二场效应管21的源极与OTG模式检测引脚11连接，第二场效应管22的漏极与第一电阻13的第二端连接；

电子设备处理单元22用于在接收到用户输入的关断指令时，向第二场效应管21的栅极发送关断信号，以使第二场效应管21关断，进而使得电子设备的USB接口无法进入OTG模式。

具体的，为进一步提高电子设备的防水性能，避免因防水检测单元12的故障，而导致USB接口误开启OTG模式，电子设备中增加设置第二场效应管21，第二场效应管21示例性的可以为P沟道场效应管。第二场效应管21的栅极与电子设备处理单元22连接，第二场效应管21的源极与OTG模式检测引脚11连接，第二场效应管22的漏极与第一电阻13的第二端连接。当电子设备为手机时，电子设备处理单元22可以为手机的中央处理器。

当用户通过触摸屏幕、语音等方式向电子设备处理单元22发送关断指令时，电子设备处理单元22向第二场效应管21的栅极发送关断信号，示例性的，关断信号可以为低电平信号，当第二场效应管21的栅极电压较低时，即使第二场效应管21的源极(即OTG模式检测引脚11)接地，第二场效应管21的栅极源极之间电压差无法大于第二场效应管21的阈值电压，从而使得第二场效应管21无法导通，防水检测单元12无法接收到OTG模式检测引脚11检测到的低电压，从而使得电子设备的USB接口无法进入OTG模式。

本发明实施例另一方面提供一种具有防水电路的电子设备，图6是本发明提供的具有防水电路的电子设备实施例六的结构示意图。如图6所示，包括：USB芯片单元10、OTG模式检测引脚11、第二场效应管21和电子设备处理单元22；其中，

第二场效应管21的栅极与电子设备处理单元22连接，第二场效应管21的源极与OTG模式检测引脚11连接，第二场效应管21的漏极与USB芯片单元10连接；

电子设备处理单元22用于在接收到用户输入的关断指令时，向第二场效应管21的栅极发送关断信号，以使第二场效应管21关断，进而使得电子设备的USB接口无法进入OTG模式。

本实施例中的各模块单元与上述各实施例中的模块单元相同，本发明不再赘述。其中，第二场效应管21的栅极与电子设备处理单元22连接，第二场效应管21的源极与OTG模式检测引脚11连接，第二场效应管21的漏极与USB芯片单元10连接。

当用户通过触摸屏幕、语音等方式向电子设备处理单元22发送关断指令时，电子设备处理单元22向第二场效应管21的栅极发送关断信号，示例性的，关断信号可以为低电平信号，当第二场效应管21的栅极电压较低时，即使第二场效应管21的源极(即OTG模式检测引脚11)接地，第二场效应管21的栅极源极之间电压差无法大于第二场效应管21的阈值电压，从而使得第二场效应管21无法导通，USB芯片单元无法接收到OTG模式检测引脚11检测到的低电压，从而使得电子设备的USB接口无法进入OTG模式。本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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发明各实施例技术方案的范围。