基于MBM02模塊的藍(lán)牙耳機(jī)的設(shè)計(jì)

　　引言

　　針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，各種功能高度集成的藍(lán)牙模塊日益增多。日立萬(wàn)勝模塊MBM02就是這樣一款集成了射頻電路、基帶電路、晶振和不平衡變壓器(Balun)的通用藍(lán)牙模塊。使用MBM02開(kāi)發(fā)藍(lán)牙設(shè)備可以使結(jié)構(gòu)更加緊湊、設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)潔。

　　日立萬(wàn)勝模塊簡(jiǎn)介

　　MBM02模塊符合藍(lán)牙V1.1標(biāo)準(zhǔn)，最大發(fā)射功率設(shè)計(jì)為2.5mW(4dbm)，工作電壓為3±0.3V，該模塊為11.5mm×11.5mm的正方形，厚度僅為1.8mm，對(duì)于藍(lán)牙耳機(jī)這樣對(duì)體積和重量要求都很高的移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)極為適合。

　　整個(gè)模塊結(jié)構(gòu)中，BlueCore2-External藍(lán)牙芯片為模塊的核心。該芯片內(nèi)部擁有自己的MCU，集成了射頻和基帶控制電路，并提

　　供了豐富的外圍接口，包括UART、USB、PCM和12個(gè)PIO、AIO、SPI等。要注意的是USB和UART口必須分開(kāi)使用。PCM接口用于語(yǔ)音信號(hào)的傳輸，PIO接口是通用的I/O口，可以接入按鈕和指示燈，SPI接口一般用于調(diào)試，這里可用于對(duì)Flash中的軟件代碼進(jìn)行升級(jí)。

　　模塊內(nèi)置了16MHz的晶振，為芯片提供工作時(shí)鐘，一塊4M Flash用于存放代碼。從圖1中還可以看到，模塊集成了不平衡變壓器和帶通濾波器，這樣在使用模塊時(shí)就可以直接外接微帶天線(xiàn)。另外，模塊還內(nèi)置了一個(gè)穩(wěn)壓電路為Balun等提供1.8V的工作電壓。因此，從整個(gè)模塊結(jié)構(gòu)來(lái)看，只要擴(kuò)展電源控制電路及相應(yīng)的外圍接口電路即可完成一些簡(jiǎn)單藍(lán)牙設(shè)備的硬件開(kāi)發(fā)。

　　藍(lán)牙耳機(jī)的設(shè)計(jì)

　　總體結(jié)構(gòu)

　　使用MBM02開(kāi)發(fā)藍(lán)牙耳機(jī)主要包括這樣幾個(gè)部分：功能按鍵和狀態(tài)指示、PCM編解碼和電源的提供及監(jiān)測(cè)電路。

　　功能按鍵和狀態(tài)指示電路

　　主要考慮如何使用模塊的PIO口，模塊開(kāi)放了PIO0~PIO7共8個(gè)輸入/輸出口，在設(shè)計(jì)中使用情況如下：PIO7~PIO4用于擴(kuò)展四個(gè)功能按鍵，控制接聽(tīng)與掛機(jī)、音量增大、音量減小、睡眠模式與待機(jī)模式的轉(zhuǎn)換控制。

　　PIO3~PIO2接LED指示燈用于狀態(tài)指示，表示當(dāng)前所處狀態(tài)是匹配模式還是連接待機(jī)模式。

　　PIO1、PIO0為復(fù)用的I/O口，既可以控制內(nèi)部功放也可以作為一般I/O口使用。由于藍(lán)牙耳機(jī)的通信距離一般保持在3~5m，不需要打開(kāi)內(nèi)部功放，所以此處使用PIO1作為一般I/O口來(lái)控制PCM編解碼器的打開(kāi)和關(guān)閉，PIO0保留。

　　PCM編解碼電路

　　PCM編解碼器通過(guò)13bit的雙向脈沖編碼調(diào)制接口直接與藍(lán)牙模塊相連，模塊通過(guò)這個(gè)接口發(fā)送和接收數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)。PCM接口主要由四路信號(hào)組成：PCM_SYNC為8KHz的同步信號(hào)，PCM_CLK為最高256KHz的連續(xù)時(shí)鐘信號(hào)，PCM_IN接收經(jīng)過(guò)編碼的麥克風(fēng)語(yǔ)音信號(hào)，PCM_OUT將接收到的遠(yuǎn)端藍(lán)牙傳來(lái)的數(shù)字語(yǔ)音信號(hào)送給編解碼器，經(jīng)解碼驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器輸出。此處使用了Motorola的MC145483編解碼芯片作為PCM編解碼器，這是一塊13bit的線(xiàn)性脈沖編碼調(diào)制芯片，可以提供高質(zhì)量的語(yǔ)音通信，而且外圍電路簡(jiǎn)單，通過(guò)調(diào)節(jié)相應(yīng)的電阻比值即可改變麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器的增益大小。