蓝牙无线耳机的设计(附件)
摘 要近年来，随着科学技术的不断发展，人们的生活方式以及生活水平也随之提高，我们也会使用到越来越多的电子设备，与此同时有线耳机的使用体验也越来越不好，因为耳机线会造成很多的不便。为了解决这一问题，一些科技公司研发出不需要耳机线的各种无线耳机。经历了FM调频、红外、2.4G技术、蓝牙等无线传输技术的变革，每一代技术都在优化传输带宽、传输速度、传输质量等相关参数，同时也降低了生产升本。目前无线传输方式比较多并且有些具有很长的发展时间。蓝牙技术的提出现对于别的方式时间比较短。但是他仍然成为了最受欢迎的无线通信方式之一。由于他被大多数厂商认可，这种无线数据传输协议形成了全球的一直规范。并且开放了语音设其他数据的接口。这种形式十分利于它的应用，别的设备或者协议可以方便的和蓝牙进行对接，开发成本变得低廉。本课题主要利用无线蓝牙技术设计而成的蓝牙无线耳机，并在此基础上，较全面地研究了蓝牙通信技术的协议规范及其应用开发的方法及步骤，并说明了蓝牙无线耳机的硬件电路以及软件处理流程，在课题的设计过程中重点应用了蓝牙无线接入技术。
目 录
1 绪 论 1
1.1 蓝牙技术的发展现状和趋势 1
1.1.1各种电话系统 1
1.1.2各类数字电子设备 2
1.1.3 各种电话系统 2
1.1.4 发展趋势及应用 2
1.2 蓝牙技术与其他相关技术的比较分析 3
1.3本课题主要研究内容 4
2系统的整体设计方案 5
2.1总体设计方案 5
2.2系统工作原理 6
3蓝牙耳机硬件电路设计 7
3.1 Bluecore02External芯片 7
3.2 Bluecore02External电路设计 9
3.3 音频编译码电路设计 9
3.4 按键电路设计 10
3.5 Flash存储器电路 11
3.6 模块的供电 12
4软件设计与开发 13
4.1蓝牙协议规范 13
4.1.1 链路管理器协议（LMP） 13
4.1.2 通用规则 14
4.1.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
链路控制器管理 14
4.1.4逻辑链路控制和适配协议（L2CAP） 14
4.1.5 电缆替代协议RFCOMM 15
4.2 蓝牙耳机的软件流程设计 15
4.2.1 蓝牙耳机应用层状态机的流程设计 15
4.2.2 Headset链接建立程序流程设计 16
4.3 蓝牙耳机软件程序实现 18
4.3.1 通信链路建立过程的程序设计 18
4.3.2 链路建立过程发送/接收的实现过程 18
5 调试与分析 21
6 总结与展望 23
附录一 电路原理图 26
附录2 源程序 27
1 绪 论
1.1 蓝牙技术的发展现状和趋势
进入20世纪以后，电子产业发展迅速。各种无线传输方式也慢慢被各大厂商发布出来。这其中有一种方式叫做Bluetooth。自从Bluetooth被发布出来以后由于他的出色性能从而得到了全世界厂商的认可。不同的厂商为蓝牙成立了一个专门的组织。这个组织取名叫SIG。这个组织用各种方式来推广蓝牙通信。现在由于他们的推广几乎所有高端设备都支持蓝牙通信。世界上有许多的公司或者研究机构也致力于蓝牙技术的发展，并且积极的对蓝牙进行国际化的协议规定。例如，美国国家电器标准组织机构IEEE。这些机构有专门的分支来规定蓝牙协议。
作为有着全球规范协议并且开放的无线数据传输方式，它的实质是利用电磁波传输方式进行数据的传输。这样就不必使用电线进行终端的连接。不仅是节省了材料，也降低了功耗。目前的蓝牙传输距离比较短适合短距离的通信。长距离由于需要的能量较大，通常不采用蓝牙通信。我们经常使用的终端设备比如手机、耳机、电脑等都支持蓝牙通信，无线通信能够非常方便的进行数据的通信[1]。蓝牙通信不仅支持点对点的连接方式，而且也支持一对多。换句话说，同一个设备可以同时连接几个设备，这样的话整个蓝牙系统就优化了数据的交互。蓝牙通信这种传输方式是属于全双工通信方式，意思就是在发送数据的同时也可以接受数据。
1.1.1各种电话系统
我们知道蓝牙是一种通信方式，那么最容易想到的当然是将蓝牙应用于各种电话系统。目前的电话设备，比如手机或者高端点的座机都有蓝牙模块。蓝牙的使用可以使我们在不插线的情况下进行语音信号的接收。省去了空间，使得通话更加方便。也不会受到复杂电线的影响。
蓝牙技术还在不断的发展完善中。各个国家都有许多厂商每年推出各种各样的蓝牙接入设备。蓝牙互联也成为了未来的趋势。取代了最早的红外线传输。各大手机厂商的竞争也越来越剧烈。新的机遇与挑战并存。
1.1.2各类数字电子设备
除了手机等设备我们常用的电子设备比如数码相机、打印机等。也基本都有蓝牙设备，有了它我们可以很方便的将手机或者数码相机的照片传递给打印机。这样能够在不插电缆的情况下打印照片或者别的资料等。节约了时间也减小了插线带来的不便。
PDA（Personal Digital Assistant）装上Bluetooth系统后，采用无线方式收、发email甚至浏览网页将更为方便。
1.1.3 各种电话系统
我们知道蓝牙是一种通信方式，那么最容易想到的当然是将蓝牙应用于各种电话系统。目前的电话设备，比如手机或者高端点的座机都有蓝牙模块。蓝牙的使用可以使我们在不插线的情况下进行语音信号的接收。省去了空间，使得通话更加方便。也不会受到复杂电线的影响。
蓝牙技术还在不断的发展完善中。各个国家都有许多厂商每年推出各种各样的蓝牙接入设备。蓝牙互联也成为了未来的趋势。取代了最早的红外线传输。各大手机厂商的竞争也越来越剧烈。新的机遇与挑战并存。
1.1.4 发展趋势及应用
目前蓝牙技术已经十分的成熟。不是理论分析阶段。任何技术从理论到实际应用都需要很长的时间、金钱等。但是一旦技术成熟，形成一定的使用群以后。就会慢慢的降低价格。当蓝牙芯片越来越便宜的时候相信蓝牙设备会更加的多。更多的商业模式的以及厂商也会纷纷加入蓝牙设备的争夺中，蓝牙的发展将会空前的快，新的标准发布周期也会越来越短。目前流行的手持设备端基本都是有蓝牙传输模式。蓝牙届时就会像网络那样连接着个个终端设备。也将应用到各行各业。这些都是基于蓝牙优秀的性能。蓝牙技术发展迅速的原因是他比当前的无线传输方式有更多的优势以及可在发展性。它作为新型的无线技术，成了研究的焦点。许多的大型系统不仅仅使用蓝牙技术，通常会使用多种通信技术，把每种的特点都发挥出来创造一个快速、安全、稳定的系统。尤其是工业系统。
除了与传统工业的结合，蓝牙无线技术还被称为“爆发性技术”。也就是说蓝牙的出现带动了一些产业的爆发性发展。它带领出了许多全新的领域。这些领域并不需要之前的基础。目前全世界有多个蓝牙发展研究小组经常的发表自己的新技术。
1.2 蓝牙技术与其他相关技术的比较分析
我们知道蓝牙无线通信技术并不是唯一的无线通信技术。目前存在4种常用的无线技术。有2.4G通信、红外通信、超声波通信、蓝牙通信等等。接下来对他们进行比较。
蓝牙技术确切的说是一种通信协议。我们经常说他是一种无线通信技术有些不够准确。归根到底它的传输靠的是电磁波。这种方式单独的说出来是因为他与别的通信方式有些区别。它的独特性较多，优势也十分明显。比如低功耗。高速率、高稳定性、支持全双工等让他具有竞争力。并且蓝也设备的价格而越来越低甚至低于传统的无线传输设备。还有一点就是蓝牙技术的开放性。许多蓝牙厂商都会提供自己的蓝牙通信协议接口。这就使得开发一套蓝牙产品变得十分的快捷。公司只需要一个月甚至更短的时间就能完成一套产品的开发。还有许多产品提供了蓝牙集成模块。这就是的开发更加方便了，工程师门几乎只需要改动一下个别的代码就能使用。蓝牙技术的抗干扰能力很强。我们知道传统的无线通信技术对环境要求比较高，比如多个设备共同收发信号容易出现相互的干扰。比如红外传播还需要不能有相同频率的光。超声波也不能有多个发声源同时传播。蓝牙就不会出现这种情况。多个蓝牙设备连接在一个设备上也会各自接收各自的信号。这其中是由于蓝牙的特殊协议保障的。此外，蓝牙技术传输速率最高为每秒1Mbps，虽然和2.4GHz非联网解决方案的2Mbps还有一定差距，但还是要高于27MHz无线技术。
目 录
1 绪 论 1
1.1 蓝牙技术的发展现状和趋势 1
1.1.1各种电话系统 1
1.1.2各类数字电子设备 2
1.1.3 各种电话系统 2
1.1.4 发展趋势及应用 2
1.2 蓝牙技术与其他相关技术的比较分析 3
1.3本课题主要研究内容 4
2系统的整体设计方案 5
2.1总体设计方案 5
2.2系统工作原理 6
3蓝牙耳机硬件电路设计 7
3.1 Bluecore02External芯片 7
3.2 Bluecore02External电路设计 9
3.3 音频编译码电路设计 9
3.4 按键电路设计 10
3.5 Flash存储器电路 11
3.6 模块的供电 12
4软件设计与开发 13
4.1蓝牙协议规范 13
4.1.1 链路管理器协议（LMP） 13
4.1.2 通用规则 14
4.1.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
链路控制器管理 14
4.1.4逻辑链路控制和适配协议（L2CAP） 14
4.1.5 电缆替代协议RFCOMM 15
4.2 蓝牙耳机的软件流程设计 15
4.2.1 蓝牙耳机应用层状态机的流程设计 15
4.2.2 Headset链接建立程序流程设计 16
4.3 蓝牙耳机软件程序实现 18
4.3.1 通信链路建立过程的程序设计 18
4.3.2 链路建立过程发送/接收的实现过程 18
5 调试与分析 21
6 总结与展望 23
附录一 电路原理图 26
附录2 源程序 27
1 绪 论
1.1 蓝牙技术的发展现状和趋势
进入20世纪以后，电子产业发展迅速。各种无线传输方式也慢慢被各大厂商发布出来。这其中有一种方式叫做Bluetooth。自从Bluetooth被发布出来以后由于他的出色性能从而得到了全世界厂商的认可。不同的厂商为蓝牙成立了一个专门的组织。这个组织取名叫SIG。这个组织用各种方式来推广蓝牙通信。现在由于他们的推广几乎所有高端设备都支持蓝牙通信。世界上有许多的公司或者研究机构也致力于蓝牙技术的发展，并且积极的对蓝牙进行国际化的协议规定。例如，美国国家电器标准组织机构IEEE。这些机构有专门的分支来规定蓝牙协议。
作为有着全球规范协议并且开放的无线数据传输方式，它的实质是利用电磁波传输方式进行数据的传输。这样就不必使用电线进行终端的连接。不仅是节省了材料，也降低了功耗。目前的蓝牙传输距离比较短适合短距离的通信。长距离由于需要的能量较大，通常不采用蓝牙通信。我们经常使用的终端设备比如手机、耳机、电脑等都支持蓝牙通信，无线通信能够非常方便的进行数据的通信[1]。蓝牙通信不仅支持点对点的连接方式，而且也支持一对多。换句话说，同一个设备可以同时连接几个设备，这样的话整个蓝牙系统就优化了数据的交互。蓝牙通信这种传输方式是属于全双工通信方式，意思就是在发送数据的同时也可以接受数据。
1.1.1各种电话系统
我们知道蓝牙是一种通信方式，那么最容易想到的当然是将蓝牙应用于各种电话系统。目前的电话设备，比如手机或者高端点的座机都有蓝牙模块。蓝牙的使用可以使我们在不插线的情况下进行语音信号的接收。省去了空间，使得通话更加方便。也不会受到复杂电线的影响。
蓝牙技术还在不断的发展完善中。各个国家都有许多厂商每年推出各种各样的蓝牙接入设备。蓝牙互联也成为了未来的趋势。取代了最早的红外线传输。各大手机厂商的竞争也越来越剧烈。新的机遇与挑战并存。
1.1.2各类数字电子设备
除了手机等设备我们常用的电子设备比如数码相机、打印机等。也基本都有蓝牙设备，有了它我们可以很方便的将手机或者数码相机的照片传递给打印机。这样能够在不插电缆的情况下打印照片或者别的资料等。节约了时间也减小了插线带来的不便。
PDA（Personal Digital Assistant）装上Bluetooth系统后，采用无线方式收、发email甚至浏览网页将更为方便。
1.1.3 各种电话系统
我们知道蓝牙是一种通信方式，那么最容易想到的当然是将蓝牙应用于各种电话系统。目前的电话设备，比如手机或者高端点的座机都有蓝牙模块。蓝牙的使用可以使我们在不插线的情况下进行语音信号的接收。省去了空间，使得通话更加方便。也不会受到复杂电线的影响。
蓝牙技术还在不断的发展完善中。各个国家都有许多厂商每年推出各种各样的蓝牙接入设备。蓝牙互联也成为了未来的趋势。取代了最早的红外线传输。各大手机厂商的竞争也越来越剧烈。新的机遇与挑战并存。
1.1.4 发展趋势及应用
目前蓝牙技术已经十分的成熟。不是理论分析阶段。任何技术从理论到实际应用都需要很长的时间、金钱等。但是一旦技术成熟，形成一定的使用群以后。就会慢慢的降低价格。当蓝牙芯片越来越便宜的时候相信蓝牙设备会更加的多。更多的商业模式的以及厂商也会纷纷加入蓝牙设备的争夺中，蓝牙的发展将会空前的快，新的标准发布周期也会越来越短。目前流行的手持设备端基本都是有蓝牙传输模式。蓝牙届时就会像网络那样连接着个个终端设备。也将应用到各行各业。这些都是基于蓝牙优秀的性能。蓝牙技术发展迅速的原因是他比当前的无线传输方式有更多的优势以及可在发展性。它作为新型的无线技术，成了研究的焦点。许多的大型系统不仅仅使用蓝牙技术，通常会使用多种通信技术，把每种的特点都发挥出来创造一个快速、安全、稳定的系统。尤其是工业系统。
除了与传统工业的结合，蓝牙无线技术还被称为“爆发性技术”。也就是说蓝牙的出现带动了一些产业的爆发性发展。它带领出了许多全新的领域。这些领域并不需要之前的基础。目前全世界有多个蓝牙发展研究小组经常的发表自己的新技术。
1.2 蓝牙技术与其他相关技术的比较分析
我们知道蓝牙无线通信技术并不是唯一的无线通信技术。目前存在4种常用的无线技术。有2.4G通信、红外通信、超声波通信、蓝牙通信等等。接下来对他们进行比较。
蓝牙技术确切的说是一种通信协议。我们经常说他是一种无线通信技术有些不够准确。归根到底它的传输靠的是电磁波。这种方式单独的说出来是因为他与别的通信方式有些区别。它的独特性较多，优势也十分明显。比如低功耗。高速率、高稳定性、支持全双工等让他具有竞争力。并且蓝也设备的价格而越来越低甚至低于传统的无线传输设备。还有一点就是蓝牙技术的开放性。许多蓝牙厂商都会提供自己的蓝牙通信协议接口。这就使得开发一套蓝牙产品变得十分的快捷。公司只需要一个月甚至更短的时间就能完成一套产品的开发。还有许多产品提供了蓝牙集成模块。这就是的开发更加方便了，工程师门几乎只需要改动一下个别的代码就能使用。蓝牙技术的抗干扰能力很强。我们知道传统的无线通信技术对环境要求比较高，比如多个设备共同收发信号容易出现相互的干扰。比如红外传播还需要不能有相同频率的光。超声波也不能有多个发声源同时传播。蓝牙就不会出现这种情况。多个蓝牙设备连接在一个设备上也会各自接收各自的信号。这其中是由于蓝牙的特殊协议保障的。此外，蓝牙技术传输速率最高为每秒1Mbps，虽然和2.4GHz非联网解决方案的2Mbps还有一定差距，但还是要高于27MHz无线技术。
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