藍(lán)牙模塊硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)(參考)

1、藍(lán)牙模塊硬件設(shè)計(jì)指導(dǎo)(參考1. 簡(jiǎn)介該文檔基于某款藍(lán)牙模塊的硬件設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)總結(jié),僅作硬件設(shè)計(jì)參考之用。2. 天線設(shè)計(jì)2.1PIFA 天線設(shè)計(jì)該天線是經(jīng)過(guò)調(diào)頻特性的理論計(jì)算得出的尺寸大小, 并經(jīng)過(guò)實(shí)際設(shè)計(jì)驗(yàn)證的經(jīng)驗(yàn)值, 跟板材 及 環(huán)境都有關(guān)系。按如下規(guī)格設(shè)計(jì)最遠(yuǎn)距離(無(wú)遮擋可達(dá) 20米。圖 1首先, 建議將天線按尺寸設(shè)計(jì)成元件封裝, 方便擺放及后續(xù)項(xiàng)目設(shè)計(jì), 并可以防止拖動(dòng)造成 尺 寸大小變化,而來(lái)回修改。其次,該天線是與地線連接的,天線有效部分的周圍及其下層(即背 面不應(yīng)用有元器、 布線,更不應(yīng)該鋪銅,否則影響信號(hào)發(fā)射和接收,甚至無(wú)法正常工作。第三, 該天線的接地點(diǎn)要求大面積接地,并多打過(guò)孔。

2、第四,該天線要求設(shè)計(jì)在 PCB 板的 板邊,盡量朝 前面板,并要求周圍避開(kāi)鐵質(zhì)結(jié)構(gòu)件。板材請(qǐng)選用:FR4,介電常數(shù)為 4.22.2外引天線設(shè)計(jì)請(qǐng)斷開(kāi) PIFA 天線的連接電路, 并用 10pF 的電容連接外引天線。 外引天線的線材要求采用 50歐高頻屏敝電纜,并在尾部去掉 3CM 長(zhǎng)的屏敝層。線頭的中間信號(hào)線焊接在天線輸出 端,而屏敝 鐵線也應(yīng)該焊在就近地線位置,該天線尾部應(yīng)放置于前面板靠前位置或者引至 鐵殼之外。3. 電源設(shè)計(jì)電源的參數(shù)要求應(yīng)根據(jù)具體型號(hào)的參數(shù)來(lái)設(shè)計(jì),詳細(xì)請(qǐng)見(jiàn)相應(yīng)型號(hào)的 SPEC 文檔。注:為了保證模塊的工作的穩(wěn)定性及語(yǔ)音輸出不受干擾, 建議藍(lán)牙模塊獨(dú)立電源供電, 并保 證電

3、源穩(wěn)定,輸出功率符合模塊的最大功耗。另外,掉電時(shí),要保證藍(lán)牙的掉電完全(即保證掉電電壓可以小于 1.5V 超 50mS;實(shí)在 無(wú)法滿足條件,請(qǐng)加進(jìn)復(fù)位芯片對(duì)模塊復(fù)位引腳進(jìn)行復(fù)位電平 控制。建議:主控 CPU 增加對(duì)藍(lán)牙模塊的電源控制,即可保證模塊掉電完全,也可避免藍(lán)牙模塊 的 狀態(tài)與 CPU 的狀態(tài)不一置。4. 音頻電路設(shè)計(jì)音頻電路的設(shè)計(jì)直接影響到藍(lán)牙模塊輸?shù)囊糍|(zhì)指標(biāo), 所以, 應(yīng)獨(dú)立區(qū)分布線, 保證音頻信號(hào) 的 完整性。4.1差分輸出設(shè)計(jì)要求有的模塊音頻輸出是差分信號(hào)輸出,需要外部加差分信號(hào)轉(zhuǎn)單端 信號(hào)電路。如下圖所示:圖 2其中,差分線的布板走線應(yīng)盡量短且等長(zhǎng),做好地線屏敝工作,避免其信號(hào)

4、線干擾。 第二,其 接地網(wǎng)絡(luò)應(yīng)與目標(biāo)系統(tǒng)的音頻地(如汽車音響的功放接地點(diǎn)連接之后再與大地 相連,避免地線引 進(jìn)干擾。第三,建議圖示中所有 10K 電阻的精度都采用 1%的。第四,保證電源的電壓穩(wěn)定。 4.2雙聲道單端輸出設(shè)計(jì)要求所有自帶音頻轉(zhuǎn)換電路的模塊都是雙聲道單端輸出 。其設(shè)計(jì),應(yīng)注意音頻輸出走線避開(kāi)功 率大的元器件電路及頻率較高的信號(hào)走線;另外也要保證音頻地的完整 性,即 AGND 信號(hào) 與目標(biāo)系統(tǒng)的音頻地(如汽車音響的功放接地點(diǎn)連接之后再與大地相連,避 免地線引進(jìn) 干擾。5. MIC 電路設(shè)計(jì)5.1模塊 MIC 設(shè)計(jì)要求有的模塊沒(méi)有內(nèi)置麥克風(fēng)輸入電壓偏置電路, 需要外加電壓偏置電路才能

5、保證 MIC 正 常穩(wěn) 定的工作,如下圖所示: 圖 3其中,MIC_EN是 該模塊 PIO11輸出控制電壓信號(hào)。 另外有如下注意事項(xiàng):首先,MIC 的規(guī)格要求,請(qǐng)選-42dB(±3dB規(guī)格的全向性 MIC;其次, MIC 的電路應(yīng)獨(dú)立走線, 特別是 MICGND 應(yīng)該連接至模塊對(duì)應(yīng)引腳, 禁止為圖方便與 系統(tǒng)的地連接之后再與模塊的地相連仿止 MIC 輸入受到干擾。第三,機(jī)器 MIC 的面板開(kāi)孔的孔徑大小應(yīng)該視 MIC 的尺寸大小而定,保持一致;否則,會(huì) 造成 MIC 的輸入信號(hào)衰減,從而影響 MIC 的靈敏度;第四, MIC 應(yīng)該加橡膠墊圈, 并且直接與機(jī)器面板密敝緊貼, 防止機(jī)器振動(dòng)時(shí), 引起 MIC 磨 擦造成干擾。5.2其它模塊 MIC 設(shè)計(jì)要求另外, 有一些模塊內(nèi)部均有內(nèi)置麥克