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藍牙適配器控制板開發設計


隨著國民經濟的穩步發展,人們的生活水平有了很大的提高,并且對于移動通信的需求也越來越迫切,正是人們的這種迫切需求推動了現代無線通信技術的迅猛發。無線通信技術能夠滿足人們靈活的獲取信息服務的需求,這不僅表現在智能手機、計算機上,也表現在辦公室、家庭中的固定電話上。雖然各種功能的移動電話發展迅猛,但是固定電話有其不可替代的特點。固定電話相對于移動電話的優勢在于它不會因為沒電或者沒有信號而無法通話,具有很好的穩定性,同時,由于它地點固定,為辦公和營銷帶來了一定的信譽,因此,它仍保持著不可替代的地位。固定電話雖然重要,但是它的有線連接給人們帶來了很多不便,接打固定電話只能在固定的位置,并且手會被占用不能做其他事情,同時與手機相比其智能性、信息存儲量也相差太遠。人們迫切需要這樣一部電話機,它既可以保持固定電話機穩定可靠的優點,又具備手機、電腦方便靈活的優點,通過本文設計的有線電話藍牙適配器就可以滿足人們這樣的要求。

一、藍牙適配器系統設計

有線電話藍牙適配器系統主要由極性轉換電路、振鈴電路、通話電路及藍牙模塊電路等組成,系統框圖如圖1所示。

圖1 有線電話藍牙適配器系統框圖

通過該適配器,手機、PDA、平板電腦及計算機等具有藍牙通話功能的設備都可以通過固定電話線路進行接打電話,只需在這些設備上開發相應的藍牙通話軟件程序,通過手機、PDA、平板電腦及計算機等設備上開發的應用軟件,還可以實現收發傳真、數據文件等功能。

1.1振鈴電路

振鈴電路的主要功能是接收電話線路上的振鈴信號,將其轉換為藍牙芯片可識別的信號提供給藍牙芯片。

由于電話線路上是交流電壓信號,所以,通過極性轉換電路進行整流濾波后變為直流信號,當沒有進行撥號或通話時(相當于固定電話的掛機狀態),繼電器K處于常閉狀態,電話線路上的信號經整流濾波及穩壓后接人振鈴電路,當電話線路上出現交流90±15V、25Hz的振鈴信號時,振鈴電路KA2411的輸出端OUTPUT將輸出一個中心頻率為,0的信號,其頻率值由R、c,的值決定,選頻電路LM576是對其輸入信號進行選頻,當輸入信號的頻率與吃、C設置的中心頻率。相同時,LM576輸出低電平信號至藍牙芯片的PIO2端,藍牙芯片通過檢測該信號可知是否有振鈴信號輸入。

1.2通話電路

通話電路主要功能是接收電話線路上的提示音和語音信號,并通過該電路向外發送雙音多頻或脈沖的撥號信號和語音信號。

當需要接聽電話或向外撥號時(相當于固定電話的摘機狀態),藍牙芯片控制繼電器K吸合,整流濾波后的電話線信號經過穩壓接人通話電路,經通話電路TEA1061的送話和受話電路與藍牙芯片進行連接,由于TEA1061的電壓與藍牙芯片的電壓不同,所以,藍牙芯片SPK端輸出須經變壓器放大后再輸入到TEA1061的MIC端,而由TEA1061輸出至藍牙芯片MIC端的信號也必須經過R進行分壓衰減。

PCD3312C為雙音多頻信號發生器,通過藍牙芯片PIO5、PIO6的izC總線控制,產生雙音多頻的撥號信號輸入到TEA1061,藍牙芯片輸出的PIO3、PIO4分別用以控制靜音和TEA1061低功耗供電方式。

1.3藍牙模塊電路

藍牙模塊電路的主要功能是完成各種數字語音處理、藍牙協議的實現及對系統各部分進行控制,可用于存儲與之相連的藍牙設備信息等,以便實現自動搜索與連接,與手機、PDA、電腦等進行無線通信。它是有線電話藍牙適配器的核心,BlueCore5嵌入式平臺擁有高性能的片上DSP,能夠支持第三方音頻增強軟件的藍牙平臺,可提供卓越的聲音質量,主芯片采用CSRBlueCore5MM設計。它以單芯片的形式集成了藍牙系統的射頻和基帶控制、RISC結構的16位MCU和性能高達64MIPS的Kal—imbaDSP,只需配備少許的外圍元件就能實現其強大功能,能與具備A2DP、AVRCP傳輸與遠程控制協議的任何藍牙設備建立連接,實現與音頻網關之間的無線通信。該芯片內嵌功能強大的KalimbaDSP數據處理器,可完成各種數字語音處理。

為了方便使用,本適配器通過電話線供電,但是,電話線所能提供的電源功率是有限的,一般最高時只有幾百毫瓦,而且電話線路在待機、振鈴和通話的不同時刻所能提供的供電功率也不同,不能為適配器提供足夠的電源功率,為此,本設計采用常用的3。7V鋰電池為適配器電源,由于鋰電池充電電流很小,故可以利用電話線饋電為電池進行充電,對電話線輸入信號進行整流、濾波后,再經781305穩壓后供藍牙芯片為電池充電。SST39WF800A一90是8M的FLASH程序存儲器,AT24C128為128k的EPROM,可用于存儲與之相連的藍牙設備信息等,以便實現自動搜索與連接。

PIO7的作用是控制繼電器K以實現電話線路輸入信號在振鈴電路與通話電路之間的切換。

二、藍牙適配器軟件設計

在藍牙芯片CSRBlueCore5MM中,MCU部分實現藍牙協議棧和應用軟件,DSP用于實現音頻和語音處理以及流媒體音樂文件的編解碼,BC5一MM的軟件開發在CSR公司提供的Roadtunes—SDK上進行,該Roadtunes—SDK提供完成的協議棧和剖面庫,以及藍牙應用的軟件解決方案,適用于單芯片方式的嵌入式開發。

應用軟件主要包括初始化、建立連接、振鈴檢測、提示音檢測、雙音多頻信號輸出和語音通話等部分組成。

該適配器通過密碼匹配與手機等通信設備連接,可防止非法設備接人,如果曾經匹配過的設備可自動進行連接,以減少匹配操作。

振鈴信號是通過振鈴電路獲得的,而斷開連接、摘掛機請求及撥號請求則是通過手機等通信設備發送到藍牙適配器。

目前的智能手機一般都具備藍牙連接與數據通信功能,手機端的通話應用軟件與手機WIFI電話軟件類似。

結語

使用本文設計的有線電話藍牙適配器,可以與手機、PDA、平板電腦及計算機等具有藍牙通信功能的設備進行連接,而在這些設備上開發藍牙通話通信軟件程序非常方便。適配器也可在與其連接的多個設備中作為小型電話交換機,任一設備均可通過電話線接打電話。利用此適配器既克服了座機電話手持話柄可移動范圍小、手機有些地點信號弱、WIFI電話通話質量較差且延時較長的缺點,同時也保持了固定電話信號好、手機功能強大的優點,對于小型辦公室、家庭住宅等場所接打電話將帶來極大的方便。

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