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工程师详解:一种车载无线射频耳机体系的规划

随着家用轿车的普及,人们在车内的时间明显增加,车内通话不可避免。为了行车安全,蓝牙免提通话是一个很好的解决方案,车载蓝牙系统因此得到了长足的发展。但考虑到用户隐私要求。有时私密通话还是需要的。对于一些

跟着家用轿车的遍及,人们在车内的时刻明显增加,车内通话不可避免。为了行车安全,蓝牙免提通话是一个很好的解决计划,车载蓝牙体系因此得到了长足的开展。但考虑到用户隐私要求。有时私密通话仍是需求的。关于一些常常开车但又偏心耳机的用户,蓝牙耳机并不是一个完美的解决计划。由于现在市场上的蓝牙手机大部分都不能支撑一起衔接两个蓝牙免提设备,即手机经过蓝牙免提协议一起衔接蓝牙耳机及车载蓝牙设备。

  因此,关于车载运用的这种特别场景。车载无线射频耳机体系是一个很好的解决计划。现有的耳机都不能和音响互动,尤其是行车时既听音响又用耳机接电话,对行车安全愈加晦气。在运用车载蓝牙免提电话进行通话的进程中,在射频耳机脱离机座后,通话的语音即转移到耳机上,车内扬声器不再发声。当通话完毕后,可运用方向盘按键或车载电话操作界面挂断电话。但在将耳机放回机座之前。车辆的音频还会从耳机输出。当用户放回耳机后。音频康复从原有扬声器上输出。

  文中将详细评论该体系的规划计划、功用特色。

  1射频技能

  文中介绍的车载无线射频耳机体系,运用了无线射频技能,在介绍该计划之前,先将文中触及的无线射频技能做个阐明。

  射频(RadioFrequency,RF),表明能够辐射到空间的电磁频率,频率范围在300kHz~30GHz之间。射频其实质便是射频电流,它是一种高频沟通改变电磁波的简称。每秒改变小于l000次的沟通电称为低频电流,大于10000次的称为高频电流,而射频便是这样一种高频电流。射频技能作为新一代短距离无线数据通讯技能,具有体积小、功耗低、功用安稳、抗干扰才能强等长处。而且合适组成小型的通讯局域网,因此在工业、民用范畴得到了广泛的运用与研讨。

  近些年来。无线通讯技能大踏步开展的一起,大规模集成电路、数字技能以及电路体系的制造工艺和水平也在日趋老练。这就使得无线通讯体系的大部分功用都能够集成到一小块芯片的内部。以短距离无线通讯体系为例。只需求运用短距离无线射频收发芯片。再配上具有操控功用的微操控器和少数的外围器材即可构成具有无线传输功用的通讯模块。

  在这种小型体系中,电容、电感、晶体振荡器等器材都现已集成在芯片内部,具有很好的通用性,而且其抗干扰才能较强。不易遭到环境改变的影响。射频收发芯片能够选用以FSK调制方法为根底的各种调制方法。一般作业在ISM共用频段,不必进行通讯频道的额定请求,操作简略便当。

  在通讯模块内部,现已含有了一般均会含有的传输数据有必要的数据传输协议或用来增强保密性的加密协议,并会尽量使其运用起来简略、通明。发射功率、作业频率等一切作业参数能够经过软件设置完结,这也就降低了用户对无线通讯原理和作业机制把握程度的要求,使得运用进程变得愈加简略。整体来说,用户只需依据命令字对详细的操控寄存器进行操作即可完结根本的无线传输功用。

  此类型的短距离无线数据通讯体系体积小、功耗低、安稳性好、抗干扰才能强,而且开发简略快速,保护保养便当,而且能够嵌入到其他各种设备中.完结设备间的无线衔接。完结不同的功用交融。

  由于不同公司不同类型的无线收发芯片品种和数量都比较多,因此无线收发芯片的挑选在规划中是至关重要的。正确的挑选可减小开发难度、缩短开发周期、降低本钱、更快地将产品推向市场。挑选无线收发芯片时需求考虑以下几点要素:功耗、发射功率、接纳灵敏度、收发芯片所需的外围元器材数量、芯片本钱等。

  该计划选用耵的CC85XX器材系列,它能供给强壮的、高品质、短距离的2.4GHz无线数字音频流的低本钱单芯片解决计划。两个或多个设备构成PurePath无线音频网络,经过采纳慎重办法,确保了该音频网络可在不同的环境下供给无空隙和强壮的音频流,它能够与现有的无线技能。在拥堵的2.4GHzISM频段友爱共存。

  只需求将CC85XX衔接到外部音频源或信宿(例如:音频编解码器,S/PDIF接口或D类放大器)和几个按钮,开关或LED用于人机交互,不做任何软件开发即能够完结大多数运用。外部音频设备的操控是I2C或以G10为根底。包括本地或长途音量操控。先进的运用能够直接衔接主机处理器或DSP与CC85XX及流音频,一起也能操控设备及音频网络运营的各个方面口。

  2详细计划

  该车载无线射频耳机体系与车载收音机相连,切断收音机至前门的两路音频输出(由于电话语音输出只占用这两路),在内部经过开关对音频输出方向进行操控。车载无线射频耳机体系会衔接射频天线,完结经过射频信号传输音频的功用。详细参见图1体系架构图。

一种车载无线射频耳机体系的规划

图1体系架构图

车载无线射频耳机体系内部集成了MCU、功率放大模块、电路挑选开关、信号转换器、射频信号发生器、射频耳机、射频发射天线和耳机机座。各模块的各项目标规划要求均满意车规要求。

  初始状况下,射频耳机现已与射频模块完结配对进程。一起,为便于修理替换,射频耳机和射频模块都支撑从头配对功用。射频模块能够发送音频信号至耳机,也能够从耳机接纳射频通讯衔接和断开(即耳机取出和放回的状况)信号,车载无线射频耳机体系可利用此信号操控输出音频的去向。车载无线射频耳机体系的音频输入来自收音机,音频能够被输出至原有扬声器或许经过射频天线以无线方式发送。输出切换操控经过电路挑选开关完结,切换时刻少于l00ms。该体系可确保前后扬声器音频输出的同步,一起不发生Pop音。在体系作业时,可确保收音机不会检测到扬声器断路而发生DTC。

  电源办理方面,当体系休眠时,其功耗处于较低水平,仅需监控收音机的功耗改变,其他模块都不作业,直至下一次体系启动才可进入作业状况。当车载无线射频耳机体系检测到收音机翻开时,体系在5s后进入作业状况。当体系启动后,会主动进行一次开机确诊,依据耳机状况调整开关方位。当收音机进入休眠状况时,体系在5s后进入休眠状况,电路挑选开关切换至扬声器,且该衔接不受体系作业状况影响。在休眠状况,车载无线射频耳机体系仅需检测收音机功耗,作为体系启动的断定条件。详细规划参见图2。

一种车载无线射频耳机体系的规划

  图2电源办理流程图

  关于射频耳机规划方面,体系作业时,若耳机在机座内,音频信号应输出至扬声器;若耳机不在机座内,音频信号应输出至射频天线。耳机机座有充电功用,在Kl.15翻开且耳机在机座中时。机座能够对耳机进行充电。

  耳机音量可经过收音机上的音量旋钮调整。耳机上不设其他按键,但预留了躲藏触点用来进行替换配对。耳机上带有指示灯,闪耀表明正在充电,常亮表明电池已满,常灭表明不再充电。射频信号发射器与射频耳机进行传输具有完善的加密机制,确保了传输数据的安全。

  该体系的电源规划要求,参见表1。

一种车载无线射频耳机体系的规划

  表1电源规划要求

  关于该体系的音频切换模块和射频耳机机座的插座规划,参见图3的PIN脚界说。在实车上的详细安置方位需求依据不同车型进行规划,原则是便于用户操作,进步用户的运用体会。

一种车载无线射频耳机体系的规划

  图3PIN脚界说

  3完毕语

  文中介绍的车载无线射频耳机体系。是针对车载运用环境为车主供给的一种便当的电话接听计划。从详细运用成果看,彻底达到了规划要求,各项目标及试验均合格。文中的规划计划及思路,关于其他轿车电器的规划相同具有学习含义。

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