基于BC03藍牙模組的無(wú)線(xiàn)有源音箱設計

摘要：給出了一種采用藍牙模組的無(wú)線(xiàn)通信系統。將CSR的BC03藍牙模組與TDA2030A OCL功放置于音箱中，通過(guò)C8051F020單片機UART0完成與藍牙模組通信和控制，實(shí)現藍牙手機或者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(pán)完成數據和音頻控制指令的輸入，并通過(guò)TS1602 LCD完成基本的數據和控制指令顯示等。實(shí)驗結果表明：本系統能夠成功實(shí)現藍牙手機或者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)，可以直接驅動(dòng)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)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、筆記本電腦、相關(guān)外設等眾多設備之間進(jìn)行無(wú)線(xiàn)信息交換。利用藍牙技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設備之間的通信，使數據傳輸變得更加迅速高效。藍牙采用分散式網(wǎng)絡(luò )結構以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2．4 GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫學(xué))頻段，采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現全雙工傳輸，數據速率為1 Mb／s。藍牙技術(shù)實(shí)質(zhì)是一種短距離無(wú)線(xiàn)通信標準。
選擇C8051F020單片機作為該無(wú)線(xiàn)通信系統的處理和控制器，BC03MM藍牙模塊作為該無(wú)線(xiàn)通信系統的收發(fā)模塊，通過(guò)串口通信使單片機和藍牙終端設備相互連接，通過(guò)編寫(xiě)相關(guān)控制程序，實(shí)現鍵盤(pán)信號通過(guò)單片機模塊處理轉化后給藍牙模塊發(fā)送相關(guān)命令，從而控制對應的藍牙終端(手機)進(jìn)行播放音樂(lè )，撥打電話(huà)等功能。采用單片機作為藍牙模塊的命令控制和數據顯示處理和控制器，具有電路結構簡(jiǎn)單、控制靈活、成本低廉、可移植性等優(yōu)點(diǎn)。

1 整體方案設計
方案的主要任務(wù)是通過(guò)C8051F020單片機UART0完成與藍牙模組通信和控制，實(shí)現藍牙手機或者PC電腦與BC03藍牙模組的互連，完成免提(Hand Free Profile，HFP)和音樂(lè )播放(Advanced Audio Distribution Profile，A2DP)功能。該系統由鍵盤(pán)、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(pán)用來(lái)輸入控制信號，LCD用來(lái)顯示通信數據從而方便系統操作，單片機用來(lái)控制系統的運作，接收鍵盤(pán)的命令信號并傳輸給藍牙模塊，BC03藍牙模塊是用來(lái)連接外部藍牙終端(手機或者PC電腦)，并通過(guò)發(fā)送命令控制其連接的終端實(shí)現系統功能。

2 硬件電路設計
2．1 硬件總體設計
整個(gè)系統采用一片C8051F020單片機和CSRBC03藍牙模組來(lái)完成系統設計。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藍牙模組均為3．3 V系統，所以不需要增加額外的電平轉換串口通信電路，簡(jiǎn)化了系統設計。C8051F020的端口P3控制LCD1602的命令和數據顯示，端口P2完成鍵盤(pán)信息的輸入。對于BC03MM藍牙模塊部分，通過(guò)駐極體傳聲器完成語(yǔ)音信號的輸入，藍牙模塊的音頻信號輸出則通過(guò)TDA2030A以驅動(dòng)負載。系統總體電路設計框圖如圖1所示。