基于BC03藍牙模組的無線有源音箱設計

摘要：給出了一種采用藍牙模組的無線通信系統(tǒng)。將CSR的BC03藍牙模組與TDA2030A OCL功放置于音箱中，通過C8051F020單片機UART0完成與藍牙模組通信和控制，實現(xiàn)藍牙手機或者PC電腦與BC03藍牙模組的互連，完成HFP和A2DP功能，采用4×5鍵盤完成數(shù)據(jù)和音頻控制指令的輸入，并通過TS1602 LCD完成基本的數(shù)據(jù)和控制指令顯示等。實驗結(jié)果表明：本系統(tǒng)能夠成功實現(xiàn)藍牙手機或者PC設備與BC03藍牙模組的互連，完成藍牙模組的HFP和A2DP功能，音頻最大輸出功率可以達到14 W(RL=4 Ω)，可以直接驅(qū)動4 Ω或者8 Ω的音箱負載。
關(guān)鍵詞：BC03藍牙模組；HFP；A2DP；音頻控制

0 引言
藍牙是一種支持設備短距離通信(一般10 m內(nèi))的無線電技術(shù)，能在包括移動電話、PDA、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用藍牙技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。藍牙采用分散式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2．4 GHz ISM(即工業(yè)、科學、醫(yī)學)頻段，采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸，數(shù)據(jù)速率為1 Mb／s。藍牙技術(shù)實質(zhì)是一種短距離無線通信標準。
選擇C8051F020單片機作為該無線通信系統(tǒng)的處理和控制器，BC03MM藍牙模塊作為該無線通信系統(tǒng)的收發(fā)模塊，通過串口通信使單片機和藍牙終端設備相互連接，通過編寫相關(guān)控制程序，實現(xiàn)鍵盤信號通過單片機模塊處理轉(zhuǎn)化后給藍牙模塊發(fā)送相關(guān)命令，從而控制對應的藍牙終端(手機)進行播放音樂，撥打電話等功能。采用單片機作為藍牙模塊的命令控制和數(shù)據(jù)顯示處理和控制器，具有電路結(jié)構(gòu)簡單、控制靈活、成本低廉、可移植性等優(yōu)點。

1 整體方案設計
方案的主要任務是通過C8051F020單片機UART0完成與藍牙模組通信和控制，實現(xiàn)藍牙手機或者PC電腦與BC03藍牙模組的互連，完成免提(Hand Free Profile，HFP)和音樂播放(Advanced Audio Distribution Profile，A2DP)功能。該系統(tǒng)由鍵盤、單片機、LCD顯示器、固化了電纜通信協(xié)議(RFCOMM)的BC03MM藍牙模塊組成，其中鍵盤用來輸入控制信號，LCD用來顯示通信數(shù)據(jù)從而方便系統(tǒng)操作，單片機用來控制系統(tǒng)的運作，接收鍵盤的命令信號并傳輸給藍牙模塊，BC03藍牙模塊是用來連接外部藍牙終端(手機或者PC電腦)，并通過發(fā)送命令控制其連接的終端實現(xiàn)系統(tǒng)功能。

2 硬件電路設計
2．1 硬件總體設計
整個系統(tǒng)采用一片C8051F020單片機和CSRBC03藍牙模組來完成系統(tǒng)設計。其中UART0被配置在C8051F020的P0．0(TXD)和P0．1(RXD)，通過串接1 kΩ電阻與BC03模組串口連接。由于C8051F020和BC03藍牙模組均為3．3 V系統(tǒng)，所以不需要增加額外的電平轉(zhuǎn)換串口通信電路，簡化了系統(tǒng)設計。C8051F020的端口P3控制LCD1602的命令和數(shù)據(jù)顯示，端口P2完成鍵盤信息的輸入。對于BC03MM藍牙模塊部分，通過駐極體傳聲器完成語音信號的輸入，藍牙模塊的音頻信號輸出則通過TDA2030A以驅(qū)動負載。系統(tǒng)總體電路設計框圖如圖1所示。