基于BC03藍(lán)牙模組的無(wú)線(xiàn)有源音箱設(shè)計(jì)

摘要：給出了一種采用藍(lán)牙模組的無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)。將CSR的BC03藍(lán)牙模組與TDA2030A OCL功放置于音箱中，通過(guò)C8051F020單片機(jī)UART0完成與藍(lán)牙模組通信和控制，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙手機(jī)或者PC電腦與BC03藍(lán)牙模組的互連，完成HFP和A2DP功能，采用4×5鍵盤(pán)完成數(shù)據(jù)和音頻控制指令的輸入，并通過(guò)TS1602 LCD完成基本的數(shù)據(jù)和控制指令顯示等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：本系統(tǒng)能夠成功實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙手機(jī)或者PC設(shè)備與BC03藍(lán)牙模組的互連，完成藍(lán)牙模組的HFP和A2DP功能，音頻最大輸出功率可以達(dá)到14 W(RL=4 Ω)，可以直接驅(qū)動(dòng)4 Ω或者8 Ω的音箱負(fù)載。
關(guān)鍵詞：BC03藍(lán)牙模組；HFP；A2DP；音頻控制

0 引言
藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信(一般10 m內(nèi))的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話(huà)、PDA、無(wú)線(xiàn)耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換。利用藍(lán)牙技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間的通信，使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2．4 GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段，采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸，數(shù)據(jù)速率為1 Mb／s。藍(lán)牙技術(shù)實(shí)質(zhì)是一種短距離無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)。
選擇C8051F020單片機(jī)作為該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的處理和控制器，BC03MM藍(lán)牙模塊作為該無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的收發(fā)模塊，通過(guò)串口通信使單片機(jī)和藍(lán)牙終端設(shè)備相互連接，通過(guò)編寫(xiě)相關(guān)控制程序，實(shí)現(xiàn)鍵盤(pán)信號(hào)通過(guò)單片機(jī)模塊處理轉(zhuǎn)化后給藍(lán)牙模塊發(fā)送相關(guān)命令，從而控制對(duì)應(yīng)的藍(lán)牙終端(手機(jī))進(jìn)行播放音樂(lè)，撥打電話(huà)等功能。采用單片機(jī)作為藍(lán)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(jiǎn)單、控制靈活、成本低廉、可移植性等優(yōu)點(diǎn)。

1 整體方案設(shè)計(jì)
方案的主要任務(wù)是通過(guò)C8051F020單片機(jī)UART0完成與藍(lán)牙模組通信和控制，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙手機(jī)或者PC電腦與BC03藍(lán)牙模組的互連，完成免提(Hand Free Profile，HFP)和音樂(lè)播放(Advanced Audio Distribution Profile，A2DP)功能。該系統(tǒng)由鍵盤(pán)、單片機(jī)、LCD顯示器、固化了電纜通信協(xié)議(RFCOMM)的BC03MM藍(lán)牙模塊組成，其中鍵盤(pán)用來(lái)輸入控制信號(hào)，LCD用來(lái)顯示通信數(shù)據(jù)從而方便系統(tǒng)操作，單片機(jī)用來(lái)控制系統(tǒng)的運(yùn)作，接收鍵盤(pán)的命令信號(hào)并傳輸給藍(lán)牙模塊，BC03藍(lán)牙模塊是用來(lái)連接外部藍(lán)牙終端(手機(jī)或者PC電腦)，并通過(guò)發(fā)送命令控制其連接的終端實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
2．1 硬件總體設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)采用一片C8051F020單片機(jī)和CSRBC03藍(lán)牙模組來(lái)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其中UART0被配置在C8051F020的P0．0(TXD)和P0．1(RXD)，通過(guò)串接1 kΩ電阻與BC03模組串口連接。由于C8051F020和BC03藍(lán)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(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。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(pán)信息的輸入。對(duì)于BC03MM藍(lán)牙模塊部分，通過(guò)駐極體傳聲器完成語(yǔ)音信號(hào)的輸入，藍(lán)牙模塊的音頻信號(hào)輸出則通過(guò)TDA2030A以驅(qū)動(dòng)負(fù)載。系統(tǒng)總體電路設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。