音頻放大和系統(tǒng)供電 - 基于BC03藍牙模組的無線有源音箱設(shè)計

　　采用CONTEK公司的音頻功率放大器TDA2030A，構(gòu)成OCL接法，最大輸出功率可達14 W。對于藍牙模塊輸出的音頻信號SPKR+和SPKL+分別進入兩片TDA2030A進行功率放大以驅(qū)動RL=4 Ω的喇叭。

　　系統(tǒng)正常工作需要±12 V，+5 V和+3.3 V電壓供電。本文將市電220 V/50 Hz經(jīng)過2×12 V/40 W變壓器降壓變換后，經(jīng)過電橋整流和濾波后產(chǎn)生±12 V，直接供電給TDA2030A。整流濾波后的電壓經(jīng)過LM7805穩(wěn)壓芯片，輸出穩(wěn)定+5 V給LCD1602供電，將LM7805輸出電壓再經(jīng)過ASM1117-3.3V供電給單片機系統(tǒng)和藍牙模塊，完成系統(tǒng)電源供給。

　　3 軟件設(shè)計

　　系統(tǒng)軟件主要包括三大部分：藍牙協(xié)議棧的搭建、藍牙通信軟件設(shè)計和單片機控制部分軟件設(shè)計。

　　軟件設(shè)計的主要目的是提供一個高效的命令，免去不同藍牙設(shè)備間不斷變化的標準和復(fù)雜的藍牙功能。該軟件接口為串行接口，串行接口用于兩個處理器之間的通信，傳輸速率為19 200 b/s，8，N，1。

　　藍牙技術(shù)是一個開放性系統(tǒng)(OSI)，其主要目的就是使符合該規(guī)范的各種設(shè)備能互通，這就要求本地設(shè)備和遠端設(shè)備使用相同的協(xié)議，當然不同的應(yīng)用，其使用的協(xié)議棧也可能不同，但是他們都必須使用藍牙技術(shù)協(xié)議規(guī)范中的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層。完整的藍牙協(xié)議棧主要涉及基帶協(xié)議(Basebaria)、連接管理協(xié)議(Link Manager Protocol，LMP)、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(Logmal LinkControl and Adaptation Protocol，L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(Service Discovery Protocol，SDP)、電纜替代協(xié)議(RFCOMM)、電話控制協(xié)議(Telephony Control Pro-tocols，TCS)、點對點協(xié)議(PPP)、對象交換協(xié)議(OBEX)、無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)、藍牙音頻傳輸模型協(xié)議(A2DP)等協(xié)議。本文主要涉及基帶協(xié)議(Baseband)，LMP，L2CAP，SDP，RFCOMM，TCS，PPP，A2DP等協(xié)議，如圖3所示。

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　　由于系統(tǒng)采用固化了電纜通信協(xié)議(RFCOMM)和其他底層協(xié)議棧的CSR BC03藍牙模塊，模塊只給出與單片機通信部分的簡單接口指令。當模組收到由C8051F020控制單元送來的狀態(tài)詢問指令(空白+?)，模組會經(jīng)由TX腳將參數(shù)字符并加結(jié)束字符“0x0D0x0A”傳送到主機，該命令當C8051F020控制單元經(jīng)由TXD設(shè)定指令給BC03模組，模組將同時被命令去執(zhí)行相應(yīng)的動作。指令有數(shù)個字符，第一個是為“空格”(ASCII=20H)，其余則為指令字符，同時BC03模組將有一個反饋字符在100 ms內(nèi)經(jīng)過BC03MMUART送到控制單元，表示系統(tǒng)目前的執(zhí)行情況和藍牙系統(tǒng)當前的狀態(tài)。

　　C8051F020單片機控制部分軟件主要完成以下幾個功能：對BC03藍牙模組指令控制，對LCD1602系統(tǒng)狀態(tài)顯示的指令控制和按鍵輸入指令的譯碼等功能。

　　基于C8051F020單片機控制BC03MM藍牙模組系統(tǒng)控制流程圖如圖4所示。

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　　4 結(jié)語

　　對基于C8051F020單片機和BC03MM藍牙模組構(gòu)建的系統(tǒng)進行功能驗證，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)藍牙手機或者PC設(shè)備與BC03藍牙模組的互連，完成藍牙模組的HFP和A2DP功能，音頻最大輸出功率可以達到Po=14 W(RL=4 Ω)，可以直接驅(qū)動4 Ω或者8 Ω的音箱負載，并且人機界面友好，操作簡單、價格低廉、可移植性好，方便用于商業(yè)用途。