藍(lán)牙模塊概述《典型無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)資源藍(lán)牙模塊概述《典型無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)資源一、藍(lán)牙芯片一、藍(lán)牙芯片2一、藍(lán)牙芯片第6代藍(lán)牙芯片一、藍(lán)牙芯片第6代藍(lán)牙芯片3一、藍(lán)牙芯片藍(lán)牙集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)和推廣。其程序?qū)懺谝粋€(gè)9×9（mm）的微芯片中，如圖所示。圖的左端為天線和濾波器，右端為單芯片的植入藍(lán)牙的電子元件（采用標(biāo)準(zhǔn)的BGA封裝方式）?？梢院芊奖愕貞?yīng)用于電子產(chǎn)品中，有很強(qiáng)的移植性，可隨時(shí)隨地應(yīng)用于多種通信場(chǎng)合。例如，引入到移動(dòng)電話和筆記本電腦，就可建立無(wú)線通信。打印機(jī)、PDA、桌上型電腦、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。一、藍(lán)牙芯片藍(lán)牙集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單、成本低廉、容4二、藍(lán)牙模塊的分類

藍(lán)牙模塊的種類很多，市場(chǎng)上叫法也五花八門，最為人知的是手機(jī)藍(lán)牙與藍(lán)牙耳機(jī)，藍(lán)牙模塊可以從應(yīng)用、芯片、技術(shù)、性能等多個(gè)角度區(qū)分。從應(yīng)用角度區(qū)分藍(lán)牙模塊的叫法最多，如：手機(jī)藍(lán)牙模塊、藍(lán)牙耳機(jī)模塊、藍(lán)牙語(yǔ)音模塊、藍(lán)牙串口模塊、藍(lán)牙電力模塊、藍(lán)牙HID模塊等等。從技術(shù)角度看可分為三種：藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊、藍(lán)牙語(yǔ)音模塊、藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制模塊。

二、藍(lán)牙模塊的分類藍(lán)牙模塊的種類很多，市場(chǎng)上叫5二、藍(lán)牙模塊的分類

藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊主要用于各種接口的數(shù)據(jù)傳輸，如：RS232接口串行數(shù)據(jù)傳輸，USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，是藍(lán)牙應(yīng)用中最成熟的一種，一般基于電纜替代協(xié)議。

藍(lán)牙語(yǔ)音模塊主要用于語(yǔ)音的傳輸，目前分單聲道話音模塊、立體聲模塊。

藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制模塊主要用于藍(lán)牙鍵盤、藍(lán)牙鼠標(biāo)、藍(lán)牙遙控器等HID應(yīng)用，也可用于工業(yè)遠(yuǎn)程控制，但實(shí)現(xiàn)方式不同，如藍(lán)牙鍵盤、藍(lán)牙鼠標(biāo)等HID應(yīng)用有專門的PROFILES規(guī)范，不同廠家的產(chǎn)品可以互聯(lián)互通，但工業(yè)等特殊場(chǎng)合應(yīng)用需要高穩(wěn)定性，高可靠性，標(biāo)準(zhǔn)的HID規(guī)范過(guò)于復(fù)雜，并不適合。

二、藍(lán)牙模塊的分類藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊主要用于各種接口的6二、藍(lán)牙模塊的分類從芯片采用的角度看可分為ROM版模塊、EXT模塊及FLASH版模塊

ROM版模塊采用芯片廠家的ROM版芯片，特點(diǎn)是芯片廠家將標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用PROFILES固化在芯片中，用戶無(wú)法對(duì)芯片內(nèi)程序進(jìn)行修改，適合大規(guī)模的批量生產(chǎn)，價(jià)格很低，如藍(lán)牙耳機(jī)模塊、手機(jī)模塊、鼠標(biāo)鍵盤模塊等。

EXT模塊采用的芯片沒(méi)有FLASH存儲(chǔ)，需外擴(kuò)存儲(chǔ)器件，用戶可以進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，特點(diǎn)是價(jià)格適中，不足是穩(wěn)定性、功耗等性能差異大，同時(shí)大部分EXT芯片沒(méi)有音頻解碼電路，如需實(shí)現(xiàn)音頻傳輸需外接編解碼器件。

二、藍(lán)牙模塊的分類從芯片采用的角度看可分為ROM版7Flash版的芯片價(jià)格高，但用戶可以按自已的應(yīng)用需求進(jìn)行，由于芯片內(nèi)置了FLASH存儲(chǔ)，其各性能表現(xiàn)出色，如公司產(chǎn)品GC-04／05／06藍(lán)牙模塊，同時(shí)內(nèi)置了音頻編解碼電路，適合各種語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用。

二、藍(lán)牙模塊的分類Flash版的芯片價(jià)格高，但用戶可以按自已的應(yīng)用8三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

1、UART串行口串行接口是藍(lán)牙模塊最常用的外圍接口之一，用于數(shù)據(jù)傳輸或藍(lán)牙模塊的指令控制，為了方便直接嵌入用戶產(chǎn)品中，藍(lán)牙模塊的串行口為TTL電平（3.3V），一般提供4條引腳：UART_TXDUART_RXDUART_CTSUART_RTS，可以與單片機(jī)的UART引腳直接相連，CTS、RTS不用時(shí)，公司GC系列模塊可懸空，其它廠家產(chǎn)品可能不同。如需與PC的RS232（±15V電平）串口相連，必須做TTL至232的電平轉(zhuǎn)換，具體請(qǐng)參考RS232的引腳定義及公司Demo板的電路圖。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口1、UART串行口9三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

2、USB接口

藍(lán)牙模塊的USB接口是標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，可能與PC、嵌入式系統(tǒng)的USB口直接相連，數(shù)據(jù)線引腳為USB_DNUSB_DP，可以傳輸數(shù)據(jù)，PCM語(yǔ)音，PIO控制信號(hào)等，由于USB接口應(yīng)用中一般主機(jī)（HOST）中有操作系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇ROM版的藍(lán)牙模塊，成本較低，如USB端要同時(shí)傳輸模擬音頻，類似公司GCM-201A固件，則只能采用FLASHAUDIO的模塊。公司GC系列模塊USB最低高電平為2.8V，推薦使用3.1V，傳輸速率為12Mit/s，在USB的主從角色中，藍(lán)牙模塊只能做為從端，USB不用時(shí)可懸空。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口2、USB接口10三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

3、雙向數(shù)字IO口雙向數(shù)字IO主要用于控制信號(hào)的輸入與輸出，如開(kāi)關(guān)、按鍵、LED指示、外圍驅(qū)動(dòng)等，完全可以取代單片機(jī)的類似功能，高電平（2.7-3.3V），低電平0V。對(duì)EXT芯片，外接存儲(chǔ)要占用PIO口；對(duì)CLASS1的模塊，功率控制會(huì)占用PIO0、PIO1，在應(yīng)用中一般要注意避開(kāi)。PIO不用時(shí)可以懸空，單引腳驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)20MA，如用多個(gè)PIO驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)能力會(huì)下降，應(yīng)建議用戶外接驅(qū)動(dòng)電路。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口3、雙向數(shù)字IO口11三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

4、音頻接口■模擬音頻AUDIO接口具備AUDIO接口的模塊內(nèi)置了15bit音頻編解碼器，8Khz采樣頻率，提供MIC輸入、SPEAK輸出接口，MIC輸入有差分輸入和單端輸入方式兩種，支持-60DBV---40DBV的麥克輸入，輸入阻抗20KΩ；也支持線路輸入，最大輸入電平380mVrms；SPEAKER輸出可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載電阻>8Ω的SPEAKER負(fù)載，也可以外接放大電路，驅(qū)動(dòng)音頻設(shè)備，對(duì)高阻負(fù)載可提供700mvrms輸出信號(hào)，對(duì)低阻負(fù)載20mA的信號(hào)，信噪比大于70dB，具體電路參數(shù)參考公司的設(shè)計(jì)示范電路?！鰯?shù)字音頻PCM接口具備數(shù)字音頻PCM接口的模塊需外接音頻編解碼器，有PCM_IN，PCM_OUT，CLK時(shí)鐘，SYH同步4條接口線，詳細(xì)情況請(qǐng)參考相關(guān)技術(shù)文檔。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口4、音頻接口12三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

5、SPI編程口藍(lán)牙模塊對(duì)用戶開(kāi)放了編程口，主要目的是方便藍(lán)牙固件升級(jí)和參數(shù)調(diào)整，SPI編程口與PC的并行接口相連。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口5、SPI編程口13

四、藍(lán)牙模塊的功率與距離

1、藍(lán)牙模塊的發(fā)射功率藍(lán)牙模塊的發(fā)射功率級(jí)別分CLASS1和CLASS2（最早還有更小的功率級(jí)別，現(xiàn)在已不采用），標(biāo)準(zhǔn)的CLASS1藍(lán)牙模塊發(fā)射功率為+20dbm，即100mw；標(biāo)準(zhǔn)的CLASS2藍(lán)牙模塊發(fā)射功率<6dbm,即小于4mw，藍(lán)牙模塊在查找、配對(duì)、通訊不同的過(guò)程中，其發(fā)射功率會(huì)不同；藍(lán)牙模塊發(fā)射功率參數(shù)確定后，實(shí)際發(fā)射效率與射頻電路、天線效率相關(guān)，目前藍(lán)牙天線有PCB印制天線，陶瓷天線，外置2.4G天線等，公司用特殊PCB制作的天線，增益波瓣基本為球形，實(shí)測(cè)在各類板載天線中效果最好四、藍(lán)牙模塊的功率與距離1、藍(lán)牙模塊的發(fā)射功率14

四、藍(lán)牙模塊的功率與距離

2、藍(lán)牙模塊的接收靈敏度藍(lán)牙模塊接收靈敏度<-80dbm四、藍(lán)牙模塊的功率與距離2、藍(lán)牙模塊的接收靈敏度153、藍(lán)牙模塊的通訊距離藍(lán)牙模塊的通訊距離與發(fā)射功率、接收靈敏度及應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，藍(lán)牙工作在2.4G頻段，穿透能力較差，在有遮擋的情況下，應(yīng)在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試通訊效果。標(biāo)準(zhǔn)CLASS1藍(lán)牙模塊通訊距離100米，CLASS2藍(lán)牙模塊通訊距離10米，標(biāo)準(zhǔn)通訊距離是指天線相互可視的情況下。在采用CLASS1藍(lán)牙模塊與CLASS2藍(lán)牙產(chǎn)品（如耳機(jī)、PDA、筆記本內(nèi)置藍(lán)牙等）對(duì)通的情況下，實(shí)際通訊距離在40-50米。四、藍(lán)牙模塊的功率與距離

3、藍(lán)牙模塊的通訊距離四、藍(lán)牙模塊的功率與距離16藍(lán)牙模塊概述《典型無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)資源藍(lán)牙模塊概述《典型無(wú)線傳輸技術(shù)應(yīng)用》課程教學(xué)資源一、藍(lán)牙芯片一、藍(lán)牙芯片18一、藍(lán)牙芯片第6代藍(lán)牙芯片一、藍(lán)牙芯片第6代藍(lán)牙芯片19一、藍(lán)牙芯片藍(lán)牙集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單、成本低廉、容易實(shí)現(xiàn)和推廣。其程序?qū)懺谝粋€(gè)9×9（mm）的微芯片中，如圖所示。圖的左端為天線和濾波器，右端為單芯片的植入藍(lán)牙的電子元件（采用標(biāo)準(zhǔn)的BGA封裝方式）。可以很方便地應(yīng)用于電子產(chǎn)品中，有很強(qiáng)的移植性，可隨時(shí)隨地應(yīng)用于多種通信場(chǎng)合。例如，引入到移動(dòng)電話和筆記本電腦，就可建立無(wú)線通信。打印機(jī)、PDA、桌上型電腦、傳真機(jī)、鍵盤、游戲操縱桿以及所有其它的數(shù)字設(shè)備都可成為藍(lán)牙系統(tǒng)的一部分。一、藍(lán)牙芯片藍(lán)牙集成電路應(yīng)用簡(jiǎn)單、成本低廉、容20二、藍(lán)牙模塊的分類

藍(lán)牙模塊的種類很多，市場(chǎng)上叫法也五花八門，最為人知的是手機(jī)藍(lán)牙與藍(lán)牙耳機(jī)，藍(lán)牙模塊可以從應(yīng)用、芯片、技術(shù)、性能等多個(gè)角度區(qū)分。從應(yīng)用角度區(qū)分藍(lán)牙模塊的叫法最多，如：手機(jī)藍(lán)牙模塊、藍(lán)牙耳機(jī)模塊、藍(lán)牙語(yǔ)音模塊、藍(lán)牙串口模塊、藍(lán)牙電力模塊、藍(lán)牙HID模塊等等。從技術(shù)角度看可分為三種：藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊、藍(lán)牙語(yǔ)音模塊、藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制模塊。

二、藍(lán)牙模塊的分類藍(lán)牙模塊的種類很多，市場(chǎng)上叫21二、藍(lán)牙模塊的分類

藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊主要用于各種接口的數(shù)據(jù)傳輸，如：RS232接口串行數(shù)據(jù)傳輸，USB數(shù)據(jù)傳輸?shù)?，是藍(lán)牙應(yīng)用中最成熟的一種，一般基于電纜替代協(xié)議。

藍(lán)牙語(yǔ)音模塊主要用于語(yǔ)音的傳輸，目前分單聲道話音模塊、立體聲模塊。

藍(lán)牙遠(yuǎn)程控制模塊主要用于藍(lán)牙鍵盤、藍(lán)牙鼠標(biāo)、藍(lán)牙遙控器等HID應(yīng)用，也可用于工業(yè)遠(yuǎn)程控制，但實(shí)現(xiàn)方式不同，如藍(lán)牙鍵盤、藍(lán)牙鼠標(biāo)等HID應(yīng)用有專門的PROFILES規(guī)范，不同廠家的產(chǎn)品可以互聯(lián)互通，但工業(yè)等特殊場(chǎng)合應(yīng)用需要高穩(wěn)定性，高可靠性，標(biāo)準(zhǔn)的HID規(guī)范過(guò)于復(fù)雜，并不適合。

二、藍(lán)牙模塊的分類藍(lán)牙數(shù)據(jù)模塊主要用于各種接口的22二、藍(lán)牙模塊的分類從芯片采用的角度看可分為ROM版模塊、EXT模塊及FLASH版模塊

ROM版模塊采用芯片廠家的ROM版芯片，特點(diǎn)是芯片廠家將標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用PROFILES固化在芯片中，用戶無(wú)法對(duì)芯片內(nèi)程序進(jìn)行修改，適合大規(guī)模的批量生產(chǎn)，價(jià)格很低，如藍(lán)牙耳機(jī)模塊、手機(jī)模塊、鼠標(biāo)鍵盤模塊等。

EXT模塊采用的芯片沒(méi)有FLASH存儲(chǔ)，需外擴(kuò)存儲(chǔ)器件，用戶可以進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，特點(diǎn)是價(jià)格適中，不足是穩(wěn)定性、功耗等性能差異大，同時(shí)大部分EXT芯片沒(méi)有音頻解碼電路，如需實(shí)現(xiàn)音頻傳輸需外接編解碼器件。

二、藍(lán)牙模塊的分類從芯片采用的角度看可分為ROM版23Flash版的芯片價(jià)格高，但用戶可以按自已的應(yīng)用需求進(jìn)行，由于芯片內(nèi)置了FLASH存儲(chǔ)，其各性能表現(xiàn)出色，如公司產(chǎn)品GC-04／05／06藍(lán)牙模塊，同時(shí)內(nèi)置了音頻編解碼電路，適合各種語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)等應(yīng)用。

二、藍(lán)牙模塊的分類Flash版的芯片價(jià)格高，但用戶可以按自已的應(yīng)用24三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

1、UART串行口串行接口是藍(lán)牙模塊最常用的外圍接口之一，用于數(shù)據(jù)傳輸或藍(lán)牙模塊的指令控制，為了方便直接嵌入用戶產(chǎn)品中，藍(lán)牙模塊的串行口為TTL電平（3.3V），一般提供4條引腳：UART_TXDUART_RXDUART_CTSUART_RTS，可以與單片機(jī)的UART引腳直接相連，CTS、RTS不用時(shí)，公司GC系列模塊可懸空，其它廠家產(chǎn)品可能不同。如需與PC的RS232（±15V電平）串口相連，必須做TTL至232的電平轉(zhuǎn)換，具體請(qǐng)參考RS232的引腳定義及公司Demo板的電路圖。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口1、UART串行口25三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

2、USB接口

藍(lán)牙模塊的USB接口是標(biāo)準(zhǔn)的USB接口，可能與PC、嵌入式系統(tǒng)的USB口直接相連，數(shù)據(jù)線引腳為USB_DNUSB_DP，可以傳輸數(shù)據(jù)，PCM語(yǔ)音，PIO控制信號(hào)等，由于USB接口應(yīng)用中一般主機(jī)（HOST）中有操作系統(tǒng)，一般應(yīng)選擇ROM版的藍(lán)牙模塊，成本較低，如USB端要同時(shí)傳輸模擬音頻，類似公司GCM-201A固件，則只能采用FLASHAUDIO的模塊。公司GC系列模塊USB最低高電平為2.8V，推薦使用3.1V，傳輸速率為12Mit/s，在USB的主從角色中，藍(lán)牙模塊只能做為從端，USB不用時(shí)可懸空。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口2、USB接口26三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

3、雙向數(shù)字IO口雙向數(shù)字IO主要用于控制信號(hào)的輸入與輸出，如開(kāi)關(guān)、按鍵、LED指示、外圍驅(qū)動(dòng)等，完全可以取代單片機(jī)的類似功能，高電平（2.7-3.3V），低電平0V。對(duì)EXT芯片，外接存儲(chǔ)要占用PIO口；對(duì)CLASS1的模塊，功率控制會(huì)占用PIO0、PIO1，在應(yīng)用中一般要注意避開(kāi)。PIO不用時(shí)可以懸空，單引腳驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)20MA，如用多個(gè)PIO驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)能力會(huì)下降，應(yīng)建議用戶外接驅(qū)動(dòng)電路。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口3、雙向數(shù)字IO口27三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

4、音頻接口■模擬音頻AUDIO接口具備AUDIO接口的模塊內(nèi)置了15bit音頻編解碼器，8Khz采樣頻率，提供MIC輸入、SPEAK輸出接口，MIC輸入有差分輸入和單端輸入方式兩種，支持-60DBV---40DBV的麥克輸入，輸入阻抗20KΩ；也支持線路輸入，最大輸入電平380mVrms；SPEAKER輸出可直接驅(qū)動(dòng)負(fù)載電阻>8Ω的SPEAKER負(fù)載，也可以外接放大電路，驅(qū)動(dòng)音頻設(shè)備，對(duì)高阻負(fù)載可提供700mvrms輸出信號(hào)，對(duì)低阻負(fù)載20mA的信號(hào)，信噪比大于70dB，具體電路參數(shù)參考公司的設(shè)計(jì)示范電路?！鰯?shù)字音頻PCM接口具備數(shù)字音頻PCM接口的模塊需外接音頻編解碼器，有PCM_IN，PCM_OUT，CLK時(shí)鐘，SYH同步4條接口線，詳細(xì)情況請(qǐng)參考相關(guān)技術(shù)文檔。三、藍(lán)牙模塊的外圍接口4、音頻接口28三、藍(lán)牙模塊的外圍接口

5、SPI編程口藍(lán)牙模塊對(duì)用戶開(kāi)放了編程口，主要目的是方便藍(lán)牙固件升級(jí)和參數(shù)調(diào)整，SPI編程口與PC的并行接口