母座装置、公座装置、板对板连接器及开发板的制作方法

1.本技术涉及开发板用连接器技术领域，具体涉及一种母座装置、公座装置、板对板连接器及开发板。


背景技术：

2.开发板是用来进行嵌入式系统开发的电路板，一般包括中央处理器、存储器、输入设备、数据通路/总线和外部资源接口等一系列硬件组成。在一般的嵌入式系统开发过程中，硬件一般被分为两个平台，一个是开发平台(host)，一个是目标平台(target)即开发板。在此描述的开发平台指的是使用计算机，通过传输的界面，例如串口(rs-232)、usb、并口、或者网络(ethernet)与目标平台连接。
3.开发板上通常包含小板与底板，小板通过板对板连接器连接在底板上，板对板连接器一般包含相互适配的母座和公座。在连接时，将配对的公座和母座插扣在一起，实现小板和底板的电路连接。但是实际使用时，使用者经常将公座与母座接反，容易引起底板或小板上的器件烧坏。
4.现有技术中为了解决开发板上底板和小板反接的问题，本领域技术人员一般在如下方案中选择：(1)在底板和小板上设置定位孔的结构；(2)选用防呆连接器；(3)增加丝印标记。但是现有解决方案在应用上存在一些问题，比如设置定位孔和选用防呆连接器的方式需要额外在公座和母座上增加结构部件，增加了物料成本和安装成本，增加丝印标记的方式虽然不会明显增加物料成本，但是其属于安装提示，仍然无法规避使用者的误操作。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种母座装置、公座装置、板对板连接器及开发板，以解决现有技术中需要额外提供防呆部件或标识避免反接，成本较高的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种母座装置，包括第一插座部件与第二插座部件，所述第一插座部件供第一接入状态的插头部件连接，所述第二插座部件供第二接入状态的所述插头部件连接；所述第一插座部件包括电信号引脚，所述电信号引脚供所述插头部件的电信号接口连接，所述第二插座部件包括保护引脚，所述保护引脚供第二接入状态的所述插头部件的电信号接口连接。
7.根据本技术一实施例，所述电信号引脚包括第一电信号引脚以及第二电信号引脚，所述第一电信号引脚以及第二电信号引脚均设置于所述第一插座部件，所述保护引脚包括第一保护引脚以及第二保护引脚，所述第一保护引脚以及所述第二保护引脚均设置于所述第二插座部件，所述第一保护引脚的位置与所述第一电信号引脚的位置反向对齐，所述第二保护引脚的位置与所述第二电信号引脚位置反向对齐。
8.根据本技术一实施例，所述电信号引脚包括第一电信号引脚以及第二电信号引脚，对应地，所述保护引脚包括第一保护引脚以及第二保护引脚，所述第一插座部件包括第一电信号引脚以及第二保护引脚，所述第二插座部件包括第二电信号引脚以及第一保护引
脚；所述第一保护引脚的位置与所述第一电信号引脚的位置反向对齐，所述第二保护引脚的位置与所述第二电信号引脚位置反向对齐。
9.根据本技术一实施例，所述保护引脚为地信号引脚。
10.根据本技术一实施例，所述第一插座部件与所述第二插座部件均设有位于端部的地信号引脚。
11.根据本技术一实施例，所述母座装置的第一接入状态与第二接入状态之间的相位差是180度。
12.第二方面，本技术实施例提供一种公座装置，适配于如上所述的母座装置，所述公座装置包括第一插头部件与第二插头部件，在第一接入状态，所述第一插头部件与所述第一插座部件适配连接，所述第二插头部件与所述第二插座部件适配连接；在第二接入状态，所述第一插头部件与所述第二插座部件适配连接，所述第二插头部件与所述第一插座部件适配连接。
13.可选地，还包括第二连接板，所述第一插头部件和所述第二插头部件安装在所述第二连接板的同一面上。
14.可选地，所述第一插头部件与所述第一插座部件、所述第二插头部件与所述第二插座部件插接配合。
15.第三方面，本技术实施例提供一种板对板连接器，包括如上所述的母座装置，以及公座装置，所述公座装置与所述母座装置相适配。
16.第四方面，本技术实施例提供一种板对板连接器，包括相互配合的母座装置和公座装置，所述母座装置包括第一插座部件与第二插座部件，所述公座装置包括第一插头部件以及第二插头部件；在第一接入状态，所述第一插座部件供所述第一插头部件连接，所述第二插座部件供所述第二插头部件连接；在第二接入状态，所述第一插座部件供所述第二插头部件连接，所述第二插座部件供所述第一插头部件连接；所述第一插座部件包括电信号引脚，所述电信号引脚供所述第一插头部件的电信号接口连接，所述第二插座部件包括保护引脚，所述保护引脚供第二接入状态的所述第一插头部件的电信号接口连接。
17.可选地，所述母座装置还包括第一连接板，所述第一插座部件安装在所述第一连接板上，所述公座装置还包括第二连接板，所述第一插头部件安装在所述第二连接板上。
18.第五方面，本技术实施例提供一种开发板，包括如上所述的板对板连接器。
19.本技术实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
20.本技术实施例提供的母座装置，包括第一插座部件与第二插座部件，所述第一插座部件供正向的第一接入状态的插头部件连接，所述第二插座部件供反向的第二接入状态的所述插头部件连接；所述第一插座部件包括电信号引脚，所述电信号引脚供所述插头部件的电信号接口连接，所述第二插座部件包括保护引脚，所述保护引脚供第二接入状态的所述插头部件的电信号接口连接，本技术实施例的母座装置，利用对引脚位置的分配，使反接时电源信号引脚被短接到保护引脚，从而在不需要改变产品结构和增加丝印的情形下，实现对板上器件的保护。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的
实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
22.为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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。
23.图1为本技术实施例的母座装置的结构示意图；
24.图2为本技术实施例的公座装置的结构示意图；
25.图3为本技术实施例的母座装置与公座装置错误装配的装配示意图；
26.图4为本技术实施例中母座装置与公座装置反接状态时第一插座部件和第二插头部件的引脚配合对照图；
27.图5为本技术实施例中母座装置与公座装置反接状态时第二插座部件和第一插头部件的引脚配合对照图。
28.图中：
29.1、第一插座部件；2、第二插座部件；3、第一插头部件；4、第二插头部件；
30.10、第一地信号引脚；11、第一电信号引脚；12、第二电信号引脚；20、第二地信号引脚；21、第一保护引脚；22、第二保护引脚；30、第三地信号引脚；31、第一电接口；32、第二电接口；40、第四地信号引脚；41、第一保护接口；42、第二保护接口；
31.100、第一连接板；300、第二连接板。
具体实施方式
32.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
33.请参照图1至图5，本技术实施例提供了一种母座装置，其应用于板对板连接器，用于与公座装置适配连接，并在连接后将两个电路板电性连接。本技术实施例旨在解决现有板对板连接器的母座装置与公座装置之间必须采用额外的物理结构部件来实现防呆功能，或者增加标识来提示对接方向的问题，为此，本技术实施例提供一种母座装置，主要包括第一插座部件1和第二插座部件2，第一插座部件1上包括第一地信号引脚10与电信号引脚，第二插座部件2上包括第二地信号引脚20以及保护引脚，其中，所述第一插座部件1供第一接入状态的插头部件正向连接，所述第二插座部件2供第二接入状态的所述插头部件反向连接；所述电信号引脚供所述插头部件的电信号接口连接，所述保护引脚供第二接入状态的所述插头部件的电信号接口反向连接。使反接时电信号引脚被短接到保护引脚，从而在不需要改变产品结构或增加丝印的情形下，实现对板上器件的保护。
34.在图1中所示意的一具体实施例中，所述电信号引脚包括第一电信号引脚11以及第二电信号引脚12，所述保护引脚包括第一保护引脚21以及第二保护引脚22，所述第一电信号引脚11以及第二电信号引脚12均设置于所述第一插座部件1，所述第一保护引脚21以及所述第二保护引脚22均设置于所述第二插座部件2，所述第一保护引脚21的位置与所述第一电信号引脚11的位置反向对齐，所述第二保护引脚22的位置与所述第二电信号引脚12位置反向对齐。这里所说的反向对齐是指，本来正向对齐连接于第一插座部件1的插头部
件，在反向的第二状态时正好可以对齐于第二插座部件2，也就是说第一插座部件1和第二插座部件2的相互位置和排布形式均支持反向连接，比如图1-5所示意的，两个插座的形状对称且相同，位置对齐，同样地与之配套的插头部件同样是形状对称且相同且位置对齐。
35.根据本技术一实施例，所述保护引脚可选择为地信号引脚。所述第一插座部件1与所述第二插座部件2均设有位于端部的地信号引脚，其中第一地信号引脚10是位于第一插座部件1两端，且第一地信号引脚10左右对称与上下对称，同样地第二地信号引脚20是位于第二插座部件2两端，且第二地信号引脚20左右对称与上下对称。具体地所述母座装置提供给插头的第一接入状态与第二接入状态之间，其中插座或插头相位差是180度，正好是反向对接的插接方式。
36.而对图1的另一变化实施例中，所述电信号引脚包括第一电信号引脚以及第二电信号引脚，对应地，所述保护引脚包括第一保护引脚以及第二保护引脚，所述第一插座部件1可包括第一电信号引脚以及第二保护引脚，所述第二插座部件2包括第二保护引脚以及第一保护引脚；所述第一保护引脚的位置与所述第一电信号引脚的位置反向对齐，所述第二保护引脚的位置与所述第二电信号引脚位置反向对齐。也就是说在第一插座部件1和第二插座部件2之间保护引脚与电信号引脚可以交替配置。只要能实现反向对接时，各个电信号引脚洽连接于对应的保护引脚即可。
37.需要注意的是，本说明书中，第一插座部件1或第二插座部件2旋转180度可以认为是第一插座部件1或第二插座部件2绕两者所在的平面上旋转180度。
38.可以理解，板对板连接器中，母座装置与公座装置为相适配的结构，本技术实施例中母座装置主要包括第一插座部件1和第二插座部件2，则与之相适配的公座装置上主要包括第一插头部件3和第二插头部件4，其中正接状态下，第一插头部件3在对接时与第一插座部件1配合，第二插头部件4在对接时与第二插座部件2配合，即母座装置与公座装置正接时，第一插座部件1和第一插头部件3相连接，第二插座部件2和第二插头部件4相连接，而在反接时，母座装置与公座装置对接时，相当于母座装置或公座装置其中的一个绕两者所在的平面旋转了180度，此时对接后第一插座部件1与第二插头部件4连接，第二插座部件2与第一插头部件3连接。需要注意，现有母座装置和公座装置上插座部件和插头部件在不采取防呆结构的情况下，同型号的插座部件和插座部件即使反接也能实现保护性对接，使反接时电源信号引脚被连接到保护引脚，从而在不需要改变产品结构和增加丝印的情形下，实现对板上器件的保护。
39.在本技术实施例中，对母座装置上第一插座部件1上和第二插座部件2上的引脚进行分配，可以理解与母座装置配对的公座装置上第一插头部件3和第二插头部件4的引脚也进行了相应的分配。其中，第一插座部件1和第二插座部件2上引脚分配后，确保在第一插座部件1或者第二插座部件2旋转180度的角度下，至少一个保护引脚位于第二插座部件2上的位置与电信号引脚位于第一插座部件1上的位置相同，由于，第一插座部件1具有位于两端部上的第一地信号引脚10，而第二插座部件2上同样具有位于两端部上的第二地信号引脚20，所以在正接或反接状态下，地信号引脚均能正常与插头连接。
40.可以理解，本技术实施例的母座装置在与配对的公座装置对接且处于反接状态时，相当于母座装置或公座装置中的一个在两者所在的平面上旋转180度后进行连接，此时第一插座部件1与第二插头部件4对接，且此时第二插头部件4上各引脚的分配位置与第二
插座部件2在旋转180度后各引脚的分配位置相同，因此本技术实施例的母座装置，在与适配的公座装置反接时，第一电信号引脚11中的至少一个与第二插头部件4上的第一保护接口41连接，第一保护接口41可为接地引脚，且第一地信号引脚10中的至少一个与第二插头部件4上的第四地信号引脚40连接，从而在连接时，第一电信号引脚11被短接到地，从而避免大电流产生，实现保护板上器件的目的。
41.可选地，第二电信号引脚12可以选择为位于单侧的一个引脚，此种情况下，在第一插座部件1或第二插座部件2旋转180度时，第二电信号引脚12位于第一插座部件1上的位置与第二保护引脚22位于第二插座部件2上的位置相同。即确保反接时第一插座部件1上的该第二电信号引脚12连接到第二插头部件4上的第二保护接口42上。当然，第一电信号引脚11或第二电信号引脚12也可以选择为具有两个或者两个以上，此时，在第一插座部件1或第二插座部件2旋转180度时，确保第一电信号引脚11及第二电信号引脚12位于第一插座部件1上的位置与第一保护接口41以及第二保护接口42位于第二插头部件4上的位置相同，以防止反接烧坏板上器件的问题，可以理解，第一电信号引脚11及第二电信号引脚12一般均pcb上电路连接，并通过pcb上的电源电路供电，例如使第一电信号引脚11处输入特定电压值的电压信号，比如3v、5v或12v等，在反接时，第一电信号引脚11与第一地保护接口41连接，第二电信号引脚12与第二地保护接口42连接，且至少一个第一地信号引脚10与至少一个第四地信号引脚40连接的情况下，即实现第一电信号引脚11及第二电信号引脚12均实现接地。当然，在可选地实施例中，也可以选择，在第一插座部件1或第二插座部件2旋转180度的角度下，所有电信号引脚位于第一插座部件1上的位置均与对应的保护引脚位于第二插座部件2上的位置相同，本实施例中，更加能够保证反接时电信号引脚接地。
42.电信号引脚中可能包括输入不同电压信号的第一电信号引脚11及第二电信号引脚12，比如同一个第一插座部件1上可能同时具有输入3v电压信号的第一电信号引脚11、输入5v电压信号的第一电信号引脚11以及输入12v电压信号的第二电信号引脚12，输入不同电压信号的电信号引脚一般在板上通过不同的电源电路供电，因此，本技术实施例中为了确保反接时保护板上器件不被烧坏，设置在第一插座部件1或第二插座部件2旋转180度的角度下，每种输入不同电压信号的电信号引脚中，至少一个电信号引脚位于第一插座1上的位置与至少一个保护引脚位于第二插座2上的位置相同。
43.同理，第一插座部件1上第一地信号引脚10的数量可以选择为一个，此时，在第一插座部件1或者第二插座部件2旋转180度的角度下，第一地信号引脚10位于第一插座部件1上的位置与第二地信号引脚20中至少一个第二地信号引脚20位于第二插座部件2上的位置相同；第一插座部件1上第一地信号引脚10的数量也可以选择为两个或两个以上，此时，在第一插座部件1或者第二插座部件2旋转180度的角度下，第一地信号引脚10中至少一个第一地信号引脚10位于第一插座部件1上的位置与第二地信号引脚20中至少一个第二地信号引脚20位于第二插座部件2上的位置相同，其中优选为各个第一地信号引脚10位于第一插座部件1上的位置与均与对应的第二地信号引脚20位于第二插座部件2上的位置相同。
44.根据本技术的一个实施例，第二插座部件2上还包括第二保护引脚22，在第一插座部件1或者第二插座部件2旋转180度的角度下，至少一个电信号引脚位于第一插座部件1上的位置与至少一个第一保护引脚位于第二插座部件2上的位置相同。本实施例中，其工作原理与本说明书具体实施方式上文所描述的基本相同，参考上文所描述内容即可，在母座装
置与公座装置反接时，第二插座部件2上的保护引脚与第一插头部件3上的电接口连接，且第二插座部件2上的第二地信号引脚20与第一插头部件3上的第三地信号引脚30连接，从而在母座装置与公座装置反接时，第一保护引脚21实现接地，避免板子上器件被烧坏。
45.应当理解，在母座装置包含第一插座部件1和第二插座部件2的实施例中，第一插座部件1和第二插座部件2的数量可以为多组，对应的公座装置与母座装置实现适配即可，其中，不同组中，第一插座部件1和第一插座部件1的结构或者引脚分布无须完全一致，第二插座部件2和第二插座部件2的结构或者引脚分布也无需完全一致，只需满足本技术实施例中第一插座部件1上的第一地信号引脚10、第一电信号引脚11和第二插座2上的第二地信号引脚20与第一保护引脚21之间的分配位置关系即可。
46.根据本技术的一个实施例，母座装置还包括第一连接板100，第一连接板100上安装有上述的第一插座部件1和第二插座部件2。第一连接板100可以选择为pcb，pcb上配备电路结构以连接第一插座部件1和第二插座部件2上的引脚。在一个具体示例中，母座装置可以选择应用于开发板中板对板连接器，其中，第一连接板100可以选择为安装在开发板上的底板。
47.根据本技术的一个实施例，母座装置上第一插座部件1和第二插座部件2安装在第一连接板100上的同一面上。具体地，第一插座部件1和第二插座部件2平行地安装在第一连接板100上，且第一插座部件1和第二插座部件2位于第一连接板100上一个矩形区域内的两个相对的端部。
48.参照图1至图5，本技术实施例还提供一种公座装置，所述公座装置适配于如上所述的母座装置，公座装置主要包括第一插头部件3和第二插头部件4，其中第一插头部件3与母座装置中第一插座部件1适配，第二插头部件4与母座装置中第二插座部件2适配。
49.上文母座装置的实施例中已经结合了与母座装置适配的公座装置进行详细描述，可以理解，本技术实施例中公座装置与上文实施例中母座装置相适配，其中，第一插头部件3上的引脚分配与第一插座部件1上的引脚分配相对应，第二插头部件4上的引脚分配与第二插座部件2上的引脚分配相对应。下面重点描述公座装置在母座装置的实施例中所没有描述的部分实施例。
50.根据本技术的一个实施例，公座装置还包括第二连接板300，其中第一插头部件3和第二插头部件4安装在第二连接板300上。第二连接板300可以选择为pcb，pcb上配备电路结构以连接第一插头部件3和第二插头部件4上的引脚。在一个具体的示例中，公座装置可以选择应用于开发板中板对板连接器，其中，第二连接板300可以选择为与包含第一连接板100的母座装置配对的小板。
51.根据本技术的一个实施例，在第一接入状态下(或称为正接状态下)，第一插头部件3和第一插座部件1、第二插头部件4和第二插座部件2之间通过插接配合。在一个可选的示例中，第一插座部件1的中部设置有第一插槽，第一插头部件3的中部对应设置有第一插接凸块，第一插座部件1和第一插头部件3在配合时，第一插接凸块嵌入到第一插槽内，实现两者之间的连接，第一插槽和第一插接凸块设置为沿自身的垂直平分线对称布置的结构，在正接时第一插座部件1和第一插头部件3均能够实现相互连接，第二插座部件2和第二插头部件4之间的插接配合结构可以选择采用相同的形式。
52.本技术实施例还提供一种板对板连接器，其包括如上所述的母座装置，以及公座
装置，其中公座装置与母座装置相适配。
53.本技术实施例还提供一种板对板连接器，其包括相互配合的母座装置和公座装置，母座装置包括第一插座部件1，第一插座部件1包括第一地信号引脚10和第一电信号引脚11，公座装置包括第一插头部件3，第一插头部件3包括第三地信号引脚30和第一接口31，在第一插座部件1或第一插头部件3旋转180度的角度下，第一接口31以及第二电接口32位于第一插头部件3上的位置与第一电信号引脚11第二电信号引脚12位于第一插座部件1上的位置相同，至少一个第一地信号引脚10位于第一插座部件1上的位置与至少一个第三地信号引脚30位于第一插头部件3上的位置相同。
54.在本技术实施例中，在母座装置与公座装置第二接入状态下(或称为反接状态下)，第一插座部件1上的第一电信号引脚11与第二插头部件4上的第一保护接口41连接，且第一插座部件1上的第一地信号引脚10与第二插头部件4上的第四地信号引脚40连接，从而在母座装置与公座装置反接时，第一电信号引脚11被短接到地，第一电信号引脚11与第一地保护接口41之间电压很低，不至于导致母座装置和公座装置上的器件烧坏，达到了结构不防呆而具备保护板上器件的功能。
55.本技术实施例在同一发明构思下提供了两种不同的板对板连接器的实施方式，在第一种实施方式中，板对板连接器的母座装置上包括至少一组第一插座部件1和第二插座部件2，公座装置与母座装置相对应，第一种实施方式中，板对板连接器适用于插座部件和插头部件为偶数个的情形；在第二种实施方式中，板对板连接器主要适用于单个第一插座部件1和第一插头部件3的配合。但是需要注意的是，本技术实施例中，在板对板连接器上，将两种实施方式结合在一个板对板连接器上，即可实现板对板连接器上任意数量的插座部件1和插头部件3之间的配合，即可以在板对板连接器的母座装置和公座装置反接时通过引脚的分配实现保护板上器件不被烧坏。为实现将两种实施方式结合起来的板对板连接器，具体可以选择，多个插座部件或多个插头部件位于同一矩形区域内，且基于第二种实施方式的插座部件或插头部件位于多个插座部件或插头部件的中心位置处。
56.根据本技术的一个实施例，板对板连接器还包括第一连接板100和第二连接板300，其中插座部件安装在第一连接板100上，插头部件安装在第二连接板300上。如上所述，第一连接板100和第二连接板300可以选择为pcb。
57.本技术实施例还提供一种开发板，包括如上所述的板对板连接器。基于上述实施例，本技术实施例的开发板，在板对板连接器进行连接时，可以在无需增加防呆结构部件或者安装标识的情况下，依靠对插座部件和插头部件上的引脚的分配保护板上器件免于在反接时被烧坏。
58.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
59.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本
实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。