使用DS2488在真無線立體聲中連接

對(duì)于真正的無線立體聲（TWS）系統(tǒng)，DS2488的雙觸點(diǎn)接口技術(shù)解決了耳塞和充電盒之間的電源切換和數(shù)據(jù)傳輸問題。與其他TWS解決方案相比，這種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)備具有許多優(yōu)勢(shì)。本應(yīng)用筆記提供了對(duì)這些優(yōu)勢(shì)的更深入理解。

介紹

許多真無線立體聲 （TWS） 藍(lán)牙耳塞都配有保護(hù)外殼，配有用于充電和通信的觸點(diǎn)。DS2488外形小巧，使耳塞和觸點(diǎn)都非常緊湊。觸點(diǎn)提供充電，并允許雙向通信以檢索可用于維修的設(shè)備信息。DS2488提供了將充電盒連接到藍(lán)牙耳塞的好方法。此鏈接為耳塞提供了有價(jià)值的狀態(tài)信息，這些信息可以通過藍(lán)牙傳送到智能手機(jī)。DS2488在TWS市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格。本應(yīng)用筆記描述了TWS的特性和DS2488的用法。

臺(tái)灣世界特色

TWS系統(tǒng)中有三個(gè)設(shè)備交互：充電盒、耳塞和智能手機(jī)。由于剛才討論的原因，充電盒和耳塞之間通常需要雙觸點(diǎn)解決方案?？蛻粝胫蓝臓顟B(tài)，例如剩余電量、包裝盒中剩余的電量以及耳塞是否在外殼中。此信息通過藍(lán)牙從耳塞中繼到智能手機(jī)。此外，充電盒應(yīng)知道存儲(chǔ)的耳塞電池是否耗盡，以了解何時(shí)啟用充電或保持低功耗模式。充電盒（即耳塞外殼）通常使用大型鋰離子 （Li+） 電池為耳塞中的較小電池充電。充滿電后，外殼可以多次補(bǔ)充耳塞。當(dāng)充電盒電池耗盡時(shí)，耳塞可以將該信息傳遞給智能手機(jī)。通常會(huì)提供耳塞識(shí)別信息，使智能手機(jī)能夠知道耳塞是正品。通過在打開充電盒蓋時(shí)將耳塞從睡眠狀態(tài)喚醒，藍(lán)牙連接會(huì)提前啟動(dòng)，從而提供更好的用戶體驗(yàn)。

靈活安裝固件可確保客戶收到具有最新功能和錯(cuò)誤修復(fù)的產(chǎn)品。通常，充電盒通過其 USB 端口更新，然后將固件安裝到自身或物理連接的耳塞上。或者，充電盒的固件更新可以通過藍(lán)牙連接通過耳塞傳送。在預(yù)定更新期間，耳塞必須允許大量數(shù)據(jù)從連接互聯(lián)網(wǎng)的智能手機(jī)傳遞到充電盒。

使用DS2488實(shí)現(xiàn)TWS特性

由于DS2488的WLP封裝尺寸?。?.6mm x 0.9mm x 0.33mm），可以實(shí)現(xiàn)上述TWS特性。DS2488是一種雙觸點(diǎn)接口技術(shù)，可解決耳塞和充電盒之間的電源和數(shù)據(jù)傳輸問題。每個(gè)耳塞中都有獨(dú)立的DS2488器件，采用Maxim的1-Wire協(xié)議進(jìn)行信息交換，同時(shí)交錯(cuò)充電電源。DS2488具有稱為IOA和IOB的雙鏈路。IOA鏈路可以從充電盒中獲取電力，即使耳塞的電池電量耗盡，也能通過1-Wire實(shí)現(xiàn)設(shè)備功能。第二個(gè)1-Wire鏈路IOB根據(jù)需要將信息傳遞到耳塞的藍(lán)牙SoC。兩條1-Wire鏈路共用一個(gè)8字節(jié)緩沖器，用于傳遞小消息。

充電盒中的耳塞

如前所述，充電盒可以檢測(cè)耳塞是否已插入，即使電池電量耗盡也是如此。充電盒可以通過2488-Wire IOA鏈路請(qǐng)求DS64唯一的1位ROM ID，因?yàn)槠骷稍撨B接寄生供電，如圖1所示。一旦檢測(cè)到，交錯(cuò)1-Wire通信和充電器電源門控可通過IOA上的電壓檢測(cè)實(shí)現(xiàn)。首次上電~1.5ms后，如果DS2488檢測(cè)到IOA高于4V，則啟用電池充電模式。在正常使用期間，充電盒通過將IOA設(shè)置為不同的電壓電平，根據(jù)需要在充電和通信之間切換。要進(jìn)入充電器模式，請(qǐng)將充電器盒將IOA下拉至地以獲取超時(shí)值（默認(rèn)值為25.6ms），然后將IOA上拉至4V以上。要退出充電器模式，只需將IOA下拉至4V以下即可。當(dāng)盒子不充電時(shí)，它可以通過IOA 1-Wire接口發(fā)送和接收消息。使用此方法，可以將“盒子/耳塞電池電量”或“蓋子未正確關(guān)閉”消息傳遞到耳塞并傳遞到智能手機(jī)。具有足夠電量的耳塞可以檢測(cè)充電盒電池是否耗盡，并通過手機(jī)應(yīng)用程序通知用戶需要充電。

圖1.典型的TWS應(yīng)用電路。

在 IOA 和 IOB 之間執(zhí)行鏈接

IOA和IOB鏈路之間的仲裁由DS1數(shù)據(jù)資料圖2488所示的狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。仲裁通過使用不同的狀態(tài)來確定：充電狀態(tài)、IOA 1-Wire 操作和 IOB 1-Wire 操作。其他狀態(tài)提供了其他功能，稍后將討論。充電狀態(tài)主要用于充電和IOB 1-Wire操作，而IOA 1-Wire操作狀態(tài)用于短暫關(guān)閉充電，以交錯(cuò)從充電盒到耳塞的通信。圖 2 和圖 3 顯示了充電盒和耳塞之間的操作示例。充電盒控制為充電分配的時(shí)間量（即充電增量）。當(dāng)充電增量發(fā)生時(shí)，耳塞可以通過 8 字節(jié)緩沖區(qū)發(fā)送和接收小消息。否則，DS2488可從電荷盒訪問，充電盒向/從同一8字節(jié)緩沖器發(fā)送/接收消息。通過這樣做，可以進(jìn)行持續(xù)的數(shù)據(jù)交換，從而提供有價(jià)值的狀態(tài)信息。

圖2.充電盒流。

圖3.耳塞流。

耳機(jī)從充電盒中取出

當(dāng)耳塞開箱時(shí)，DS2488可以進(jìn)行阻抗驗(yàn)證以進(jìn)行確認(rèn)。然后，可以開始藍(lán)牙配對(duì)。這種阻抗驗(yàn)證由耳塞執(zhí)行，在檢查邏輯電平的同時(shí)啟用和禁用弱上拉和下拉。

通過 IOB 執(zhí)行阻抗檢查

充電盒阻抗檢查通過IOB在內(nèi)部連接500kO弱上拉并檢查IOA的邏輯電平進(jìn)行。通常，IOA鏈路上的充電盒內(nèi)也存在~200kO外部下拉。當(dāng)充電盒的電池電量耗盡時(shí)，需要這樣做才能將IOA拉低。這樣，即使500kO導(dǎo)通，充電盒也不允許IOA邏輯電平過高。但是，當(dāng)不在充電盒中時(shí)，500kO 顯示邏輯高電平，這表明耳塞不在充電盒中。圖 4 顯示了耳塞固件如何執(zhí)行此檢查的示例。

圖4.阻抗檢查。

固件更新

DS2488通過在IOA和IOB鏈路之間建立UART通信通道，在充電器盒和耳塞之間啟用直通模式，從而協(xié)助固件安裝。在制造過程中，耳塞固件可以通過充電器盒的UART更新，相反，充電器盒的固件可以從耳塞的UART更新。

直通模式 （PTM） 用法

配置 PTM 的詳細(xì)示例如圖 5 所示。此模式使充電盒能夠在制造過程中將固件傳送到耳塞。更新充電盒將是類似的，除了UART數(shù)據(jù)將來自耳塞。首先，關(guān)閉充電電源以開始圖 5 中的步驟。選擇左耳塞或右耳塞時(shí)，必須使用1-Wire Match Rom命令，以便單獨(dú)選擇耳塞。只要UART數(shù)據(jù)流量在DS2488的定時(shí)器到期前繼續(xù)流動(dòng)，PTM就保持活動(dòng)狀態(tài)。如果計(jì)時(shí)器在完成整個(gè)UART數(shù)據(jù)傳輸之前過期，則必須再次執(zhí)行PTM配置。

圖5.直通模式耳塞固件更新示例。

結(jié)論

DS2488是一款出色的TWS解決方案，用于橋接充電盒和耳塞之間的信息交換和特殊功能。與其他TWS解決方案相比，這種簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)高效的設(shè)備具有許多優(yōu)勢(shì)。使用示例提供了對(duì)這些優(yōu)勢(shì)的更深入理解。

審核編輯：郭婷