1蓝牙音箱特点
蓝牙音箱特点主要有:(1)可以广泛应用。由于蓝牙的规格在全球范围内一致,因此,只要是拥有蓝牙适配器的设备,就可以连接蓝牙,传送文件和信息。主要设备包括笔记本电脑、蓝牙耳机、移动电话及医疗设备等。(2)操作简单便捷。蓝牙相关技术的使用不需要耗费太大的精力,确切地说,其是一项即时技术。其对基础设施无要求,在使用中不需要接入电缆,只需将传送文件双方进行配对即可使用。(3)传输速度快。蓝牙传输协议与红外线等传输方式相比,具有很强的速度优势,如蓝牙4.0,在理论上其传输速度可高达25Mbps。在传输过程中,速度决定了音乐的音质,快速的传输使蓝牙能够承载码率更高的音乐。(4)具有兼容性。蓝牙传输协议兼容了现有的蓝牙设备,即其共用一个频段的信号,这就导致在传送过程中容易出现信号混乱、互相干扰的情况。
2一种蓝牙音箱的设计方案
2.1硬件设计
2.1.1选择合适的主控芯片。文章以AU6210作为主控芯片,其具有增强型的8051内核,可使用两组MMC/SD插口读取MP3、FAT16及FAT32格式的文件,支持USB2.0,该芯片通过I2C接口间接控制USB/SD控制器,以此将文件送至解码器解码。该芯片支持多设备掉电记忆,并具有集成FMReceiver的强大功能。
2.1.2主控芯片外围的连接模块设计。(1)电源模块。文章中所研究的音箱以保证使用质量为前提最大限度降低功耗,提高电池的蓄电时间,而AU6210芯片则可以在一定程度上满足这一条件。该芯片内置有LDO模块,因此只需给其一组LDO输入电源(3.35-5.5V)。当输入电压为5V时,LDO输出电流最大值为150mA,这样就可以在很大程度上降低功耗。(2)蓝牙模块。在本设计中,蓝牙模块将主控芯片AU6210与蓝牙芯片state引脚、电源引脚、多功能引脚以及按键控制引脚一一对应接入,使得主控芯片可以实现对其的控制。(3)插卡模块。此模块的应用有着很长的历史,其作为核心功能出现在最早的便携式多媒体音箱上,能够在插入U盘或SD卡之后自动识别并播放音频文件。该模块有着很大的优点,即没有自身的存储限制。随着音箱的不断发展,现在的插卡模块有了更多的功能,在接入USB数据线之后,音箱可当做读卡器来使用,能够直接将U盘插入音箱或者对SD卡进行修改或更新。此外,音箱还可以实现充电功能,在插入手机之后,可以自动为手机充电,并且其自带的声卡可以使音质更好。(4)按键模块。文章中的按键模块与平常的按键区分不尽相同,其是利用电压对端口的检测来实现区分按键的功能。本设计中每个按键所对应的电路中电阻值各不相同,当按键被触发时,MCU则会接收到相应的电压值并对其进行判断,从而识别出是哪个按键被触发,进行与按键相对应的操作。AU6210在按键模块中具有很大的优势,能够同时使用两组AD按键,通过使用两个GPIO端口对其进行控制。(5)收音机模块。收音机模块选取的是E8035收音机模块,此型号的收音机模块有强大的功能,将所有关键的射频组件集中在了芯片上,因此,该模块完成功能只需几件配套的原件即可,这不仅节约了PCB板空间,还能够在很大程度上降低生产成本,充分发挥其优势。(6)LED显示模块。AU6210芯片中IO内部带有两个下拉电流源,能够将电路中的电阻免去,从而使LED二极管直接驱动。两电流源分别为1.7mA和2.4mA。AU6210的功能非常强大,极限可以驱动6COM、8SEG的LED大屏,即AU6210能够将四到六位的数字显示和十多个图标显示驱动起来,可谓是功能强大。
2.2软件编写
音响设计不仅需要硬件的设计,同时也需要软件程序的编写,同样,蓝牙音箱亦是如此,需要将AU6210与程序相结合控制系统运作。文章中的系统软件编写以C语言为主导,并且辅以汇编语言,编译软件为KeilμVision4,其中以while循环函数为main函数。
2.2.1初始化编写。系统初始化过程是编程中非常重要的一个步骤,不能轻视。本系统中的初始化主要包括系统时钟、GPIO口、计时器、中断、按键等外接模块的初始化。如果初始化编写出现问题或者没有初始化,那么在音箱使用的过程中将会出现各种难以解决的问题,影响音箱的正常使用。系统初始化的时间是在开机读取断电记忆之后,主循环开始执行之前进行,有且只有一次。
2.2.2主循环编写。本系统中的main函数是一个包含while的循环函数,通过使用while(1){}的方式,使系统无线循环下去直到收到跳出循环命令。在编写循环程序时需要注意,要使用多线程,一条执行循环语句,另外一条接受指令,以便跳出死循环。
2.2.3PWM呼吸灯应用编写。AU6210支持多路同时输出,最多为3路,应用广泛。应注意的是,GPIO_A[0]与GPIO_D[5]、GPIO_A[1]与GPIO_D[6]、GPIO_A[2]与GPIO_D[7]不能同时使用。2.2.4LED屏扫描程序编写。LED屏扫描程序将会用在测试阶段,放在主函数之前执行。6COM和8SEG的扫描程序如下:2.2.5蓝牙模块编写。主控芯片将配置IO口的高、低电平作为控制蓝牙工作状态的方式,并且通过中断检测蓝牙的工作状态。
3结束语
文章深入研究了蓝牙音箱的设计及组成,展示了蓝牙音箱的强大优势,如收音机、MP3播放、多媒体读取播放、蓝牙耳机等,具有良好的发展前景。同时,此类音箱也具有一定的弊端,如AU6210的OTP存储空间有限,不能够同时连接所有模块运行。蓝牙音箱是新时期音箱发展的趋势,相信在未来,蓝牙音箱的技术会更加完善,应用更加广泛。
作者:金振飞 单位:嘉兴市晶奥电子有限公司