基于MBM02模块的蓝牙耳机的设计

引言

针对不同的应用场合，各种功能高度集成的蓝牙模块日益增多。日立万胜模块MBM02就是这样一款集成了射频电路、基带电路、晶振和不平衡变压器(Balun)的通用蓝牙模块。使用MBM02开发蓝牙设备可以使结构更加紧凑、设计更加简洁。

日立万胜模块简介

MBM02模块符合蓝牙V1.1标准，最大发射功率设计为2.5mW(4dbm)，工作电压为3±0.3V，该模块为11.5mm×11.5mm的正方形，厚度仅为1.8mm，对于蓝牙耳机这样对体积和重量要求都很高的移动设备来说极为适合。

整个模块结构中，BlueCore2-External蓝牙芯片为模块的核心。该芯片内部拥有自己的MCU，集成了射频和基带控制电路，并提

供了丰富的外围接口，包括UART、USB、PCM和12个PIO、AIO、SPI等。要注意的是USB和UART口必须分开使用。PCM接口用于语音信号的传输，PIO接口是通用的I/O口，可以接入按钮和指示灯，SPI接口一般用于调试，这里可用于对Flash中的软件代码进行升级。

模块内置了16MHz的晶振，为芯片提供工作时钟，一块4M Flash用于存放代码。从图1中还可以看到，模块集成了不平衡变压器和带通滤波器，这样在使用模块时就可以直接外接微带天线。另外，模块还内置了一个稳压电路为Balun等提供1.8V的工作电压。因此，从整个模块结构来看，只要扩展电源控制电路及相应的外围接口电路即可完成一些简单蓝牙设备的硬件开发。

蓝牙耳机的设计

　　总体结构

使用MBM02开发蓝牙耳机主要包括这样几个部分：功能按键和状态指示、PCM编解码和电源的提供及监测电路。

功能按键和状态指示电路

主要考虑如何使用模块的PIO口，模块开放了PIO0~PIO7共8个输入/输出口，在设计中使用情况如下：PIO7~PIO4用于扩展四个功能按键，控制接听与挂机、音量增大、音量减小、睡眠模式与待机模式的转换控制。

PIO3~PIO2接LED指示灯用于状态指示，表示当前所处状态是匹配模式还是连接待机模式。

PIO1、PIO0为复用的I/O口，既可以控制内部功放也可以作为一般I/O口使用。由于蓝牙耳机的通信距离一般保持在3~5m，不需要打开内部功放，所以此处使用PIO1作为一般I/O口来控制PCM编解码器的打开和关闭，PIO0保留。

PCM编解码电路

PCM编解码器通过13bit的双向脉冲编码调制接口直接与蓝牙模块相连，模块通过这个接口发送和接收数字语音信号。PCM接口主要由四路信号组成：PCM_SYNC为8KHz的同步信号，PCM_CLK为最高256KHz的连续时钟信号，PCM_IN接收经过编码的麦克风语音信号，PCM_OUT将接收到的远端蓝牙传来的数字语音信号送给编解码器，经解码驱动扬声器输出。此处使用了Motorola的MC145483编解码芯片作为PCM编解码器，这是一块13bit的线性脉冲编码调制芯片，可以提供高质量的语音通信，而且外围电路简单，通过调节相应的电阻比值即可改变麦克风和扬声器的增益大小。