采用MBM02模塊的藍牙耳機的設計

引言

　　針對不同的應用場合，各種功能高度集成的藍牙模塊日益增多。日立萬勝模塊MBM02就是這樣一款集成了射頻電路、基帶電路、晶振和不平衡變壓器(Balun)的通用藍牙模塊。使用MBM02開發藍牙設備可以使結構更加緊湊、設計更加簡潔。

　　日立萬勝模塊簡介

　　MBM02模塊符合藍牙V1.1標準，最大發射功率設計為2.5mW(4dbm)，工作電壓為3±0.3V，該模塊為11.5mm×11.5mm的正方形，厚度僅為1.8mm，對于藍牙耳機這樣對體積和重量要求都很高的移動設備來說極為適合。

　　整個模塊結構中，BlueCore2-External藍牙芯片為模塊的核心。該芯片內部擁有自己的MCU，集成了射頻和基帶控制電路，并提

　　供了豐富的外圍接口，包括UART、USB、PCM和12個PIO、AIO、SPI等。要注意的是USB和UART口必須分開使用。PCM接口用于語音信號的傳輸，PIO接口是通用的I/O口，可以接入按鈕和指示燈，SPI接口一般用于調試，這里可用于對Flash中的軟件代碼進行升級。

　　模塊內置了16MHz的晶振，為芯片提供工作時鐘，一塊4M Flash用于存放代碼。從圖1中還可以看到，模塊集成了不平衡變壓器和帶通濾波器，這樣在使用模塊時就可以直接外接微帶天線。另外，模塊還內置了一個穩壓電路為Balun等提供1.8V的工作電壓。因此，從整個模塊結構來看，只要擴展電源控制電路及相應的外圍接口電路即可完成一些簡單藍牙設備的硬件開發。

　　藍牙耳機的設計

　　總體結構

　　使用MBM02開發藍牙耳機主要包括這樣幾個部分：功能按鍵和狀態指示、PCM編解碼和電源的提供及監測電路。

　　功能按鍵和狀態指示電路

　　主要考慮如何使用模塊的PIO口，模塊開放了PIO0~PIO7共8個輸入/輸出口，在設計中使用情況如下：PIO7~PIO4用于擴展四個功能按鍵，控制接聽與掛機、音量增大、音量減小、睡眠模式與待機模式的轉換控制。

　　PIO3~PIO2接LED指示燈用于狀態指示，表示當前所處狀態是匹配模式還是連接待機模式。

　　PIO1、PIO0為復用的I/O口，既可以控制內部功放也可以作為一般I/O口使用。由于藍牙耳機的通信距離一般保持在3~5m，不需要打開內部功放，所以此處使用PIO1作為一般I/O口來控制PCM編解碼器的打開和關閉，PIO0保留。

　　PCM編解碼電路

　　PCM編解碼器通過13bit的雙向脈沖編碼調制接口直接與藍牙模塊相連，模塊通過這個接口發送和接收數字語音信號。PCM接口主要由四路信號組成：PCM_SYNC為8KHz的同步信號，PCM_CLK為最高256KHz的連續時鐘信號，PCM_IN接收經過編碼的麥克風語音信號，PCM_OUT將接收到的遠端藍牙傳來的數字語音信號送給編解碼器，經解碼驅動揚聲器輸出。此處使用了Motorola的MC145483編解碼芯片作為PCM編解碼器，這是一塊13bit的線性脈沖編碼調制芯片，可以提供高質量的語音通信，而且外圍電路簡單，通過調節相應的電阻比值即可改變麥克風和揚聲器的增益大小。