蓝牙的工作原理是什么?

核心提示蓝牙"( Bluetooth)技术是由世界著名的5家大公司--爱立信(Ericsson)、诺基亚(Nokia、东芝(Toshiba)、国际商用机器公司(IBM)和英特尔(Intel),于1998年5月联合宣布的一种无线通信新技术,借用了一千

蓝牙"( Bluetooth)技术是由世界著名的5家大公司--爱立信(Ericsson)、诺基亚(Nokia、东芝(Toshiba)、国际商用机器公司(IBM)和英特尔(Intel),于1998年5月联合宣布的一种无线通信新技术,借用了一千多年前一位丹麦皇帝哈拉德·布鲁斯(Harald Bluetooth)的名字命名的。它是针对目前相距很近的便携式器件之间的链接主要是用红外线链路(infraredlink,简称IrDA)进行而提出的。应用红外线收发器链接虽然能免去电线或电缆的连接,但是使用起来有许多不便,不仅距离只限于1~2m,而且必须在视线上直接对准,中间不能有任何阻挡,同时只限于在两个设备之间进行链接,不能同时链接更多的设备。另一方面,人们对无线电通信技术很熟悉,无线电技术能实现远距离的通信,可以实现卫星通信以至宇宙太空的通信。"蓝牙"技术的目的是利用短距离、低成本的无线多媒体通讯技术在小范围内将各种移动通讯设备、固定通讯设备、计算机及其终端设备、各种数字系统(包括数字照相机、数字摄影机等)甚至家用电器连接起来,实现无缝的资源共享。1999年7月,蓝牙正式公布了蓝牙技术规范Bluetooth Version1.0。蓝牙已成为通讯领域目前的一个新热点,极有可能在不远的将来成为小范围无线多媒体通讯的国际标准。

2 蓝牙的技术特点

蓝牙技术利用短距离、低成本的无线连接替代了电缆连接,从而为现存的数据网络和小型的外围设备接口提供了统一的连接。它具有许多优越的技术性能,以下介绍一些主要的技术特点。

2.1 射频特性

蓝牙设备的工作频段选在全世界范围内都可以自由使用的2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频段,这样用户不必经过申请便可以在2400~2500MHz范围内选用适当的蓝牙无线电收发器频段。频道采用23个或79个,频道间隔均为1MHz,采用时分双工方式。调制方式为BT= 0.5的GFSK,调制指数为0.28~ 0.35。蓝牙的无线发射机采用FM调制方式,从而能降低设备的复杂性。最大发射功率分为三个等级,100mW(20dBm),2.5mW(4dBm),1mW(0dBm),在4~20dBm范围内要求采用功率控制,因此,蓝牙设备之间的有效通讯距离大约为10~100m。

2.2 TDMA结构

蓝牙的数据传输率为1Mb/s,采用数据包的形式按时隙传送每时隙0.625μs 。蓝牙系统支持实时的同步定向联接和非实时的异步不定向联接,蓝牙技术支持一个异步数据通道,3个并发的同步语音通道或一个同时传送异步数据和同步语音通道。每一个语音通道支持64KB/S 的同步语音,异步通道支持最大速率为721KB/S,反向应答速度为57.6KB/s的非对称连接,或者是速率为432.6KB/S的对称连接。

2.3 使用跳频技术

跳频是蓝牙使用的关键技术之一。对应单时隙包,蓝牙的跳频速率为1600跳/秒;对于多时隙包,跳频速率有所降低;但在建链时则提高为3200跳/秒。使用这样高的调频速率,蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力,且硬件设备简单、性能优越。

2.4 蓝牙设备的组网

蓝牙根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线连接,在任意一个有效通讯范围内,所有的设备都是平等的,并且遵循相同的工作方式。基于TDMA原理和蓝牙设备的平等性,任一蓝牙设备在主从网络(Piconet)和分散网络(Scatternet)中,既可作主设备(Master),又可作从设备(Slaver),还可同时既是主设备(Master),又是从设备(Slaver)。因此在蓝牙系统中没有从站的概念,另外所有的设备都是可移动的,组网十分方便。

2.5 软件的层次结构

和许多通讯系统一样,蓝牙的通讯协议采用层次式结构,其程序写在一个9mm× 9mm的微芯片中。其底层为各类应用所通用,高层则视具体应用而有所不同,大体分为计算机背景和非计算机背景两种方式,前者通过主机控制接口HCI(Host Control Interface)实现高、低层的连接。后者则不需要HCI。层次结构使其设备具有最大的通用性和灵活性。根据通讯协议,各种蓝牙设备无论在任何地方,都可以通过人工或自动查询来发现其它蓝牙设备,从而构成主从网和分散网,实现系统提供的各种功能,使用起来十分方便。

3 蓝牙系统的功能模块

蓝牙系统的基本功能模块如图1所示。它的功能模块包括天线单元、链路控制器、链路管理、软件功能。

3.1 无线技术规范

蓝牙天线属于微带天线,蓝牙无线接口是基于常规无线发射功率0dbm设计的,符合美国联通讯委员会(FCC)的ISM频段的规定。扩展频谱技术的应用使得功率可增至100dbm,可满足不同国家的需要。在日本、西班牙、法国,由于当地规定的频段相对较窄,可用内部软件来转换实现。

3.2 基带技术规范

基带描述了设备的数字信号处理部分,即蓝牙链路控制器,它完成基带协议和其它底层的链路规程。主要包括以下几个方面:

(1)网络连接的建立。

(2)链路类型和分组类型。

链路类型决定了哪种分组模式能在特定的链路上使用,蓝牙基带技术支持两种链路类型:即同步面向连接类型SCO(主要用于语音)和异步非连接类型ACL(主要用于分组数据)。

(3)纠错

基带控制器采用3种纠错方式:1/3速率前向纠错编码(FEC)、2/3速率前向纠错编码(FEC)、对数据的自动请求重传(ACL)。

(4)鉴权和加密

蓝牙基带部分在物理层为用户提供保护和信息保密机制。鉴权基于"请求一响应"运算法则。鉴权是蓝牙系统中的关键部分,它允许用户为个人的蓝牙设备建立一个信任域,比如只允许主人自己的笔记本电脑通过主人自己的移动电话通信。加密被用来保护连接的个人信息。密钥由程序的高层来管理。网络传送协议和应用程序可以为用户提供一个较强的安全机制。

3.3 链路管理协议

链路管理(LM)软件模块携带了链路的数据设置、鉴权、链路硬件配置和其它一些协议。LM能够发现其它远端LM并通过LMP(键路管理协议)与之通信。LM模块提供如下服务:

(1)发送和接收数据。

(2)请求名称。

(3)链路地址查询。

(4)建立连接。

(5)鉴权。

(6)链路模式协商和建立。

(7)决定帧的类型。

(8)将设备设为sniff模式。master只能有规律地在特定的时隙发送数据。

(9)将设备设为hold模式。工作在hold模式的设备为了节能在一个较长的周期内停止接收数据,平均每激活一次链路,这由LM定义,LC(链路控制器)具体操作。

(10)当设备不需要传送或接收数据但仍需保持同步时将设备设为暂停模式。处于暂停模式的设备周期性地激活并跟踪同步,同时检查page消息。

(11)建立网络连接。

3.4 软件(协议)单元

蓝牙基带协议结合电路开关和分组交换机,适用于语音和数据传输。Bluetooth软件构架规范要求与Bluetooth相顺从的设备支持基本水平的互操作性。这种顺从水平由不同的应用来决定。

蓝牙设备需要支持一些基本互操作特性要求。对某些设备,这种要求涉及到无线模块、空中协议以及应用层协议和对像交换格式。Bluetooth1.0标准由两个文件组成。一个叫FoundationCore,它规定的是设计标准。另一个叫FoundationProfile,它规定的是相互运作性准则。蓝牙设备必须能够彼此识别并装载与之相应的软件以支持设备更高层次的性能。

蓝牙的软件(协议)单元是一个独立的操作系统,不与任何操作系统捆绑,软件(协议)结构需有如下功能:

(1)设置及故障诊断工具;

(2)能自动识别其它设备;

(3)取代电缆连接;

(4)与外设通信;

(5)音频通信与呼叫控制;

(6)商用卡的交易与号簿网络协议。

4 蓝牙系统的应用

蓝牙技术广泛应用于各种电话系统、无线电缆、无线公文包、各类数字电子设备、电子商务等领域。

跳线和TDMA等技术的应用使得蓝牙的射频电路较为简单,通讯协议的大部分内容可以用专用集成电路和软件来实现,因此从技术上保证了蓝牙设备的高性能和低成本。

以摩托罗拉蓝牙解决方案为例,摩托罗拉在先进射频技术方面素有经验。摩托罗拉蓝牙解决方案可利用UART、RS-232、USB或SPI连接主处理器,而主处理器可通过这些接口处理蓝牙协议上的堆栈及主控制器的接口等功能;而这个蓝牙解决方案则负责执行下堆栈(主控制器接口、链路管理程序协议、基带及射频)其余的功能。并采用摩托罗拉的MCORETM32位精简指令集运算(SISC)处理器内核,内含一个高度灵活的外围设备集,适用于多种不同的嵌入式蓝牙应用方案。

图2为一个采用摩托罗拉解决方案用于蜂窝式电话的例子。通用异步收发器是连接蜂窝式电话基带处理器与摩托罗拉解决方案的接口,而SSI则为语音通讯提供支持。

怎样选择合适的硬件蓝牙技术开发平台呢?

今天我们就一起来了解一下这个行业,现在目前市场上的TWS蓝牙耳机比较杂,几乎每家都在设计、制造生产这个火爆的产品,TWS蓝牙耳机。下面我们就一起来分析一下TWS蓝牙耳机目前的状况。

我们先从产品描述及特点开始,目前几乎每家生产商都符合以下几个要求及功能。

1.适用于运动、音乐、通话三种应用场景,突 破“线”制,畅享无线;

2.耳机设计小巧轻便,在跑步,骑自行车或步行途中也可完全自由运动;

3.耳机设计符合人体工程学,安全配适双耳,佩戴舒适;

4.耳机支持入耳检测功能,检测入耳后,主动降噪;

5. 双mic通话降噪技术,有效抑制环境噪音,声音增强,让对方清晰听到你的声音。

6.超10米的蓝牙接收距离,方便使用;

7.耳机防水防汗等级达到IPX4,具备防水,防汗性能,适用于不同运动环境。(不同厂家防水等级不同)

8.充电盒支持TYPE-C/无线充两种充电方式,使用更加便利;

9.耳机放置于充电盒中,充电盒开盖后耳机自动配对连接,进行主从切换;

10.充电盒充电收纳一体化设计,简易收藏、方便携带、内置充电触点、放置耳机即可充电,耳机从充电盒中取出即自动开机;

以上是蓝牙耳机的一些功能需求。

下面我们一起来了解一下耳机的电池容量及待机时长,这直接关乎到很多消费者朋友是否决定购买的直接判断。

根据统计目前市场上售卖的单耳的电池容量在25-60mAh之间,单次使用时间最长也不超过3小时, 充电盒电池容量在350-500mAh之间,当然也有及个别产商讲充电盒电池达到2000mAh(倍思),并且单只耳机重量在4.5g左右,充电盒的重量在40g左右,虽然重量不是大多数消费者关心的数据,但是做为生产商却是很关注这一数据。因为这意味着在同等电子元件条件下,厂商可以节省一笔相当可观的塑胶材料费用,毕竟作为当下市场比较火爆的一款产品,这是走量的。

在此特别说明一下,电池一定要有保护电路。目前市场上一些无良商家在电池上面不加保护电路,这是一个非常大的安全隐患。

目前市场上面耳机内部电池除了我们常见的软包锂电池(锂聚合物电池)以外,还有一些柱形锂电池,以及纽扣锂电池,耳机充电盒子同样使用的还有18650电池等

上面介绍了一些TWS耳机常见的一些功能以及卖点,下面我们就一起来了解一下做为一个合格的结构工程师对耳机的结构所必须要了解的知识:

做为耳机的必不可缺少的电子元件,喇叭单元,一般采用10mm或13mm动圈发声单元,但也有部分产商采用5.8mm定制的全频喇叭,特点是分离度高,低频相对更充足。在此在说明一下,耳机喇叭单元的功率一般在3mW或者5mW。

说到喇叭单元那么我们就必须要知道在做结构设计过程当中所需要注意哪些内容,这个时候我们就必须要了解前音腔、后音腔。前声腔对低频段影响不大,主要影响声音的高频部分。随着前音腔容积的增大,高频波峰会越高,高频谐振点会越来越低。设计前声腔时,同时需考虑出声孔的面积,一般情况下,前声腔越大,则出声孔面积也应该越大。当出声孔太小时,会使频响急剧下降,声强损失很大,音量会极大衰减。下面给出一些前音腔推荐值。

但是对于耳机,本身的结构空间就比较小,甚至很多人根本就不会去顾及这些,那么在此给出大家一些小比较常见的数据让大家有一个好的参考,可以将前音腔的高度设计成0.4到1MM之间的高度,大家可以根据这个数据来进行结构设计。

后声腔主要影响声音的低频部分,对高频部分影响则较小。声音的低频部分对音质影响很大,低频波峰越高,低音就越突出,主观上会觉得铃声比较悦耳。

一般根据SPEAKER 直径的大小,推荐不同而声腔容积值,下面给出一些后音腔推荐值。

耳机前后音腔结构设计就解析到此,下面我们一起开看看TWS耳机对于音质如何进行降噪。

蓝牙耳机上的降噪,根据原理可以分为以下几种。

1、被动降噪。

这个是指入耳式耳塞,由于耳塞是通过一个硅胶套塞入人耳的耳道的。所以有较好的隔离外界声音的作用。而且这个降噪是全频的,就是对从20赫兹到20K赫兹的声音都有效,而且,这个被动降噪是无损音质的。所以一般的HIFi耳塞都是入耳式的就是因为这个原因。

2、通话降噪。

通话降噪,是指蓝牙耳机用于通话时,为了让通话的对方可以听的清楚而设计的。常见的如高通的CVC降噪。它的原理是利用蓝牙耳机内部的芯片,把通话麦克风接收到的信号进行滤波处理,把外界的风噪等降低。同时,还可以把对方传过来的通话音进行回声削弱处理。CVC降噪由于没有额外的麦克风来采集外部的噪音,所以降噪效果目前还是满足不了实际应用。因此有的蓝牙耳机还设计有额外的麦克风,用于收集环境噪声,然后内部的处理器,就会把通话麦克风收集的信号中,减去拾噪麦克风收集的外部噪音。因此这种降噪效果要好很多。这种降噪我们一般叫“上行降噪”。

3、主动降噪。

主动降噪,是指在一些特定场合,如高铁/飞机上,通过拾噪麦克风,采集外界的一些有规律的噪声(如飞机发动机的轰鸣声)。通过电路或者算法,把在音乐信号中加入反向的噪音信号,是的人耳听到的耳机中的声音,和外界的噪声直接抵消掉,从而达到降噪效果。

以上3种降噪为降噪原理,但是做为结构人员来说,我们要想在结构上做降噪的方式无非就那么几种,第一密封音腔,让前后音腔互不干扰,第二在结构上做反向出音孔,第三在内部增加绝缘海绵,从而达到吸音减少噪音反射。

目前市场上大多数的耳机降噪方式为在电子元件上面增加降噪麦克风。这也是目前最常用的一种降噪的方式。当然也有一些厂商直接运用恒玄的蓝牙芯片从而达到自适应主动降噪。

下面再来了解一下耳机的天线部分,目前各大厂商所运用的天线无非就这么几种,第一种陶瓷蓝牙天线

下面就来介绍一下陶瓷蓝牙天线:陶瓷天线是另外一种适合于蓝牙装置使用的小型化天线。陶瓷天线的种类分为块状陶瓷天线和多层陶瓷天线。块状天线是使用高温将整块陶瓷体一次烧结完成后再将天线的金属部分印在陶瓷块的表面上。而多层天线烧制采用低温共烧的方式讲多层陶瓷迭压对位后再以高温烧结,所以天线的金属导体可以根据设计需要印在每一层陶瓷介质层上,如此一来可以有效缩小天线尺寸,并能达到隐藏天线目的。由于陶瓷本身介电常数比pcb电路板的要高,所以使用陶瓷天线能有效缩小天线尺寸。陶瓷天线的效果要强于板载天线,一般有ANT 接入脚和地脚,使用也很比较方便。陶瓷天线的原理要分两部分来说:一是发射天线,一是接收天线。

①陶瓷天线发射天线简单说:就是通过一根叫做“天线”的电极将天线与地之间形成的高频电场变成电磁波,从而能发射出去并传播到远方。

②陶瓷天线接收天线简单说:就是通过一根叫做“天线”的电极将空中传来的电磁波感应为电场,生成高频信号电压,送到接收机进行信号处理。

第二种板载天线:无线接收和发射用的PCB上的部分。发射时,它把发射机的高频电流转化为空间电磁波;接收时,它又把从空间截获的电磁波转换为高频电流送入接收机。空间占用较少,成本低廉,不需单独组装天线,不易触碰损坏,整机组装方便,但有代价---牺牲性能。缺点是:单个天线场型很难做到圆整,插损高,效率相对低下,容易遭到主板上的干扰。

第三种是比较常见的FPC软排天线,利用FPC排线的时候我要强调的是根据自己的结构决定是否需要背胶。

第四种LDS天线,这是一种比较新型的工艺,可能很多朋友第一次听说,在此我们就介绍一下这种LDS天线,LDS天线是FPC天线的进化版。通过激光把天线的图形雕刻出来。空间利用率极高。可以充分利用立体空间的中的各种不规则的面,缩小天线体积。缺点:贵。比FPC天线要贵一个数量级。且对产品外表面的工艺也有很多特殊要求。

在结构上要主要天线不要与五金件距离太近,建议与电池的距离不得小于5MM,以上部分就是天线部分就分析到此,下面一起来分析一下另外电子料,咪头

大多数使用的都是硅麦,也有一些产商使用的是常见的圆形mic

在结构设计过程中一定要将mic用硅胶包住进行密封,一般硅胶套的硬度为60度,

以上我们将咪头部分就分析到此,下面我们一起来了解一下耳机与盒子充电结构,目前耳机与充电盒充电部分大都是用PIN针,有些是通过其他材料进行接触,比如用的是弹片接触进行充电,通过 pin针来进行接触连接。一般单只耳机在2到4根之间进行充电。让PIN针与PCB进行焊接最后再穿过壳子进行接触,从而进行充电,甚至很多人有这么一个问题,那就是PIN针是怎么做出来的,在此给大家解释一下。PIN针是用车床车出来的。PIN针弹力一般在60克左右。

上面我将PIN针的内容介绍到此,下面我们一起来了解一下做为必不可少的一款物料,磁铁

目前大家运用的磁铁材料一般都是钕铁硼磁铁,磁力N52,在此给大家介绍一下磁铁,磁铁分为2类,一类是永久性磁铁,一类是非永久性磁铁,永久磁铁是能够长期保持磁性的磁铁,制作工艺为,先制作出磁铁的模具,然后在把稀有金属钕,铝,铁,硼等其他材料一起放入融炉中进行融化,后面将融化后的铁水倒入到之前做好的磁铁模具中,冷却后,在用砂轮进行重新打磨成各种样子,一般我们耳机里面的磁铁,大家不需要支付模具费用,只需要支付砂轮刀具以及治具的费用。刚做好的磁铁需要进行充磁,另外在提示一下在的在出磁铁工程图时记得标注磁铁的充磁方向。磁力的大小一定要根据自己的产品而定。很多人对上面的N52这个意思不懂,有些是N35,N48,其实这就是磁力的大小,一般按照性能大小依次为n35至n52,数字越大性能越高也就是磁力越强。同样的价格也越贵。按照温度系数还可以分为n档、m档、h档、sh档等。

有些朋友想测量一下磁铁的磁力,但是不知道怎么进行测量,我们一般常用的测试设备有高斯计,和磁通计。高斯计(又称特斯拉计)是根据霍尔效应原理制成的测量磁感应强度的仪器,它由霍尔探头和测量仪表构成。霍尔探头在磁场中因霍尔效应而产生霍尔电压,测出霍尔电压后根据霍尔电压公式和已知的霍尔系数可确定磁感应强度的大小。高斯计的读数以高斯或千高斯为单位。

磁通计是在测量线圈内磁通变化时,根据可动框架的偏转程度来确定磁通量的磁场测量仪器。

磁铁在TWS耳机当中的固定结构大都是通过点胶进行固定。以上就是磁铁的部分,下面我们就来了解一下蓝牙耳机的霍尔感应部分。可能很多人不太理解霍尔开关。蓝牙耳机霍尔开关就是把霍尔元件应用在蓝牙耳机上。霍尔开关:通过磁感应来控制耳机的开关机。由于蓝牙耳机左右耳都需内置磁铁,所以霍尔磁控开关要做好磁铁屏蔽功能。由于结构设计的不同,需采用不同型号的霍尔芯片,使元器件免受磁场干扰。

很多人会问这么一个问题,那就是霍尔与磁铁直之间的感应距离控制在多少最好?要选择多大的磁铁合适?但其实距离与磁场是要根据实际电路来选择的,没有固定的参数。霍尔是通过感应磁场来工作的,当我们选择磁铁时,一般情况下磁场需要大于选择的霍尔工作点的1-2倍,这样霍尔才会感应到磁场并开始工作。这里要注意的一点是磁铁的尺寸和磁场强度是无关的,在进行霍尔选型时,霍尔的感应距离和磁场强度有直接关系,没有固定的距离参数,感应距离是根据霍尔灵敏度与磁场的强度来决定的,磁场越大霍尔感应的距离就越远,当霍尔灵敏度较高导致出现误差时,可以考虑适当的拉远霍尔与磁铁的距离,或者降低磁场强度。

以上就是霍尔部分,下面我们一起来了解一下无线充,个人感觉无线充用在蓝牙耳机上面并没有什么太大的作用,因为无线蓝牙耳机有自己的充电仓。那么在此就就不重点的接受无线结构我就直接上图,让大家能够知道无线充的结构。

下面我们就来一起看看TWS蓝牙耳机需要经过哪些测试。

1、耳机功耗测试。2、RF耦合测试。3、RF有源测试。4、喇叭频率测试。5、失真度测试。6、降噪测试。7、音频测试。8、可靠性测试等。测试的类目很多。可以说每个公司的测试标准不一样,但实际类目都大同小异。如果是一些小公司专做山寨产品的对呀他们来说几乎不需要测试。甚至于很多耳机连最基本的跌落测试都过不了。更不要说其他的测试了。

现在我们要来看看认证,就是说耳机一般要经过什么认证。可能很多人对于这些不是很清楚。我们一起来了解一下耳机要做哪些认证。CE认证、WPC认证、BQB认证、BIS认证、Jate认证、GB8898-2011等 以上认证也需要看该产品出口哪个国家才做哪些 认证。下面我们就一起来介绍一下这些认证。CE认证:CE标志是安全合格标志而非质量合格标志。若出口至欧洲经济区EEA包括欧盟EU及欧洲自由贸易协议EFTA的30个成员国中的任何一国,则可能需要CE认证。WPC认证:主要用于印度,是印度管制无线法规的机构,所有无线产品在进入市场之前必须取得WPC的核准。BQB认证:就是蓝牙认证,产品具有蓝牙功能并且在产品外观上标明蓝牙标志,必须通过一个叫做BQB(Bluetooth Qualification Body)的认证。BIS认证:BIS认证是ISI认证发证机构印度标准局(The Bureau of Indian Standards),简称BIS,具体负责产品认证工作。

TWS蓝牙耳机除了满足上述认证以外还得满足环保要求。RHOS,无卤、REACH,WEEE、美国加洲65等

蓝牙是短距离无线通讯的优选方案,功耗低,距离远,容易控制,很受消费类电子产品欢迎,尤其是智能穿戴设备火了之后,蓝牙无线通信也被更多的人知道。在选择蓝牙芯片的硬件方案时建议做如下考虑:

1.从无线通讯距离去考虑

蓝牙通讯的距离可以十几米到近百米,这取决于蓝牙的功率。理论上来说,蓝牙功率越大,则通讯距离越远;蓝牙功率越小,则通讯距离越短。现在应用较多低功耗BLE的无线传输距离大约在10米左右的范围,功耗比较低,对于蓝牙耳机、智能电子秤、智能手环等对通讯距离要求不高的设备足够了。

2.从功耗角度去考虑

第一条说过,功耗和通讯距离成正比例关系,功耗越大,通讯距离越远。目前蓝牙的功耗等级分为两种:1)Class1;2)Class2。

Class1的功耗大约为1mW(0dBm)~100mW(20dBm);Class2的功耗大约是0.25mW(-6dBm)~2.5mW(4dBm)。所以从功耗和传输距离的角度共同考虑,要做一个平衡的选择,距离远和功耗低不可同时兼得。

3.从通讯接口考虑

蓝牙模块的接口分串行接口、数字IO口、模拟IO口、SPI编程口、USB接口及语音接口。在仅需要数据传输时应尽量采用串行接口(TTL电平),市场上大多数的模块都是支持TTL电平的。

4.从芯片供应商考虑

目前蓝牙芯片的供应商还是以国外较大的半导体公司为主,如TI德州仪器、ST意法半导体、挪威的Nordic、SilconLab、赛普拉斯Cypress等,这些公司的蓝牙芯片出货量都很大,货源充足。国内也有做蓝牙芯片的厂商,如合泰、瑞昱Realtek、泰凌微电子等。

5.蓝牙芯片的建议方案

蓝牙芯片在开发时有两个技术难点,1)硬件上的,蓝牙天线的设计;2)蓝牙通讯协议的解析。蓝牙的天线看起来就是折线,其实设计起来难度比较大,同样的设计,你的设计在同等功耗下可能没有别人的传输距离;蓝牙的通讯协议内容比较多,不太好啃。所以,对于研发能力较弱的公司建议选择蓝牙模块,这种模块和单片机通过UART连接,透传协议,用AT指令操作即可。即不需要设计天线,又不需要实现通讯协议,大大的降低了开发难度。

上图就是出货量非常大的HC-05模块。

 
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