CN101494543B - 蓝牙无线集线器与基于蓝牙无线传输的装置 - Google Patents
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Abstract
一种蓝牙无线集线器，包括微处理器、蓝牙电路、USB接口控制电路、集线器电路和电源电路。一种基于蓝牙无线传输的装置，由蓝牙适配器和蓝牙无线集线器组成；蓝牙适配器通过USB接口与计算机连接，将所接收的来自计算机的信号以电磁波形式进行发射，将接收到的来自蓝牙无线集线器的无线脉冲信号传送给计算机；蓝牙无线集线器至少设置有两个USB接口，通过USB接口与外部设备连接，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给外部设备，将所接收到的来自外部设备的信号以电磁波形式发射。此种无线传输装置有效地解决了计算机USB接口不能满足日益增多的外部设备的需求且连线复杂的难题，并可方便用户操作。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，特别涉及一种计算机与外部设备之间实现信号传输的无线传输装置。
背景技术
随着使用USB接口(通用串行接口)的设备越来越多，计算机的USB接口经常出现不够用的情况，有线USB接口集线器(简称USB HUB)尽管可以提供扩展接口，但会造成接线混乱，拔插不便的困难。现在虽然已经出现如无线打印机、无线键盘、无限鼠标、无线手柄等外部设备，可以解决插线混乱的问题，但是只能提供一对一的无线传输，如果配备多种无线外部设备，对家庭用户和小公司来说成本较高，且用户外出使用携带不方便，过多的拔插与安装也会为人诟病。
MSI(微星)公司、Dtech(帝特)公司曾经推出名为蓝牙USB HUB的产品，但其实质仍是普通有线USB HUB，只不过加入了一个蓝牙适配器用于连接蓝牙手机，并不能使普通USB接口的外部设备成为无线设备。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种蓝牙无线集线器与基于蓝牙无线传输的装置，此种蓝牙无线集线器可连接多个普通USB接口的外部设备，与蓝牙适配器相配合，可使其连接的外部设备与计算机之间的信号传输实现无线传输。
本发明所述蓝牙无线集线器(HUB)包括微处理器、蓝牙电路、USB接口控制电路、集线器电路和电源电路；集线器电路至少设置有两个USB接口，通过所述USB接口与外部设备连接，接收来自外部设备的信号和向外部设备发送信号；USB接口控制电路与集线器电路和微处理器连接，工作在主机模式，将来自集线器电路的外部设备信号传送给微处理器，将来自微处理器的信号传送给集线器电路；蓝牙电路与微处理器连接，将来自微处理器的信号以电磁波形式进行发射，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给微处理器；微处理器将来自蓝牙电路的信号处理后传送给USB接口控制电路，将来自USB接口控制电路的信号处理后传送给蓝牙电路；电源电路分别与微处理器、USB接口控制电路、蓝牙电路连接，为它们提供工作电源，USB接口控制电路为集线器电路提供工作电源。
根据使用需要，集线器电路所设置的USB接口优选4～8个。
本发明所述基于蓝牙无线传输的装置由蓝牙适配器和上述结构的蓝牙无线集线器(HUB)组成；蓝牙适配器通过USB接口与计算机有线连接，将所接收的来自计算机的信号以电磁波形式进行发射，将接收到的来自蓝牙无线集线器的无线脉冲信号传送给计算机；蓝牙无线集线器(HUB)通过USB接口与外部设备连接，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给外部设备，将所接收到的来自外部设备的信号以电磁波形式进行发射。蓝牙适配器与蓝牙无线集线器(HUB)之间使用蓝牙通信协议。
蓝牙适配器已有市售商品，可以购买，同时也有专利文件披露，例如专利号ZL02244458.0发明专利申请。
本发明具有以下有益效果：
1、由于蓝牙无线集线器可连接多个普通USB接口的外部设备，将所接收到的来自外部设备的信号以电磁波形式进行发射，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给外部设备，因此其与蓝牙适配器组合形成基于蓝牙无线传输的装置可使计算机与外部设备之间的信号传输实现无线传输，有效地解决了计算机USB接口不能满足日益增多的外部设备的需求且连线复杂的难题。
2、使用本发明所述基于蓝牙无线传输的USB接口集线器，既可方便用户的操作，又可为用户节约费用。
附图说明
图1是本发明所述蓝牙无线集线器的结构框图；
图2是本发明所述基于蓝牙无线传输的装置的结构框图；
图3是微处理器的一种电原理图；
图4是蓝牙电路的一种电原理图；
图5是USB接口控制电路和集线器电路的一种电原理图；
图6是电源电路的一种电路原理图；
图7是本发明所述基于蓝牙无线传输的装置的一种使用参考图；
图8是本发明所述基于蓝牙无线传输的装置的又一种使用参考图。
图中，1—蓝牙无线集线器、2—微处理器、3—蓝牙电路、4—USB接口控制电路、5—集线器电路、6—电源电路、7—天线、8—蓝牙适配器、9—计算机A、10—键盘、11—鼠标、12—手柄、13—计算机B、14—计算机C、15—计算机D、16—打印机、17—局域网。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明所述基于蓝牙无线传输的USB接口集线器的结构和使用方式作进一步说明。
实施例1
本实施例中，蓝牙无线集线器1的结构如图1所示，包括微处理器2、蓝牙电路3、USB接口控制电路4、集线器电路5和电源电路6；集线器电路5通过其所含的USB接口与外部设备连接，接收来自外部设备的信号和向外部设备发送信号；USB接口控制电路4与集线器电路5和微处理器2连接，将来自集线器电路5的外部设备信号传送给微处理器2，将来自微处理器2的信号传送给集线器电路5；蓝牙电路3与微处理器2连接并接有天线7，将来自微处理器2的信号以电磁波形式进行发射，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给微处理器2；微处理器2将来自蓝牙电路3的信号处理后传送给USB接口控制电路4，将来自USB接口控制电路4的信号处理后传送给蓝牙电路3；电源电路6分别与微处理器2、USB接口控制电路4、蓝牙电路3连接，为它们提供工作电源，USB接口控制电路4为集线器电路5提供工作电源。
蓝牙无线集线器1中的微处理器2选用型号ATmega168V的高性能、低功耗微处理器，它自带16K可编程FLASH(闪存储芯片)，1K的SRAM(静态随机存储器)，其电原理图如图3所示。
蓝牙无线集线器1中的蓝牙电路3选用型号BlueCore4-External的蓝牙芯片作为核心电路(芯片)，配有8M的Flash(闪存)存储器，使用3.3V供电，振荡器(图示为XT100)提供26MHz的外部时钟，其电原理图如图4所示。从图4可以看出：数据接口采用SPI(高速同步串行)硬件编程接口，以便于提供测试点和起连接作用，还引出了UART(通用异步接收/发送装置)接口和USB(USB接口)接口，其中PIO(可编程输入输出引脚)2、PIO(可编程输入输出引脚)5和PIO(可编程输入输出引脚)6是为了方便蓝牙芯片与微处理器主控制器的数据交换而连接的。在无线射频发射端，L101、L102、C113和C114组成匹配网络，将蓝牙芯片的输出阻抗匹配成不平衡变压器(图示为T100)所需的50Ω标准输入阻抗。不平衡变压器将RF(无线射频)信号由平衡的转换成不平衡的，它需要由L100和C112组成的LC低通滤波器提供的直流偏置电压。经过变换的无线射频信号再通过蓝牙滤波器F100滤波以后送到天线(图示为ANT100)进行发射。
蓝牙无线集线器1中的USB接口控制电路4选用型号CH375的USB接口控制芯片，具有8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，以挂接到系统总线上。CH375芯片工作在主机(host)模式下，提供了串行通信方式，通过串行输入、串行输出和中断输出与微处理器相连接，使用5V供电。集线器电路5采用AU9254A21USB接口集线器控制器通过USB接口数据+(USB DATA+)、USB接口数据-(USB DATA-)引脚与CH375连接，提供四个USB接口。USB接口控制电路4和集线器电路5电原理图如图5所示。
蓝牙无线集线器1中的电源电路的电原理图如图6所示，由一个电池盒提供直流电压，经型号LM2941S的电压控制芯片转化提供5V稳定电压，并可分别由型号XC6219A332MR及型号1117的电压转换芯片转换提供3.3v和1.8v电压。
实施例2
本实施例中，基于蓝牙无线传输的装置如图2所示，由蓝牙适配器8和蓝牙无线集线器1组成，蓝牙适配器8通过USB接口与计算机连接，蓝牙无线集线器1通过USB接口与外部设备连接，蓝牙适配器与蓝牙无线集线器(HUB)之间使用蓝牙通信协议，通过无线传输方式将计算机输出的信号传送给外部设备，将外部设备输出信号的传送给计算机，使计算机与外部设备之间实现无线通信。
上述蓝牙适配器8的结构为专利号ZL02244458.0所述，包括USB接口、微带天线、蓝牙模块和电压转换电路。蓝牙模块和电压转换电路的具体结构见ZL02244458.0的实施例和说明书附图。
上述蓝牙无线集线器1的结构与实施例1相同。
实施例3
本实施例是实施例1所述基于蓝牙无线传输的USB接口集线器的一种使用方式。如图7所示，蓝牙适配器8与计算机A有线连接，键盘10、鼠标11、手柄12分别与蓝牙无线集线器1的一个USB接口连接，采用此种连接方式，可实现计算机的操作。
实施例4
本实施例是实施例1所述基于蓝牙无线传输的USB接口集线器的又一种使用方式。如图8所示，蓝牙适配器8与计算机B有线连接，打印机16与蓝牙无线集线器1的一个USB接口连接，计算机C、计算机D与计算机B连接在同一局域网17上，采用此种连接方式，可实现计算机B、计算机C和计算机D共享打印机16。
Claims (3)
1.一种蓝牙无线集线器，其特征在于包括微处理器(2)、蓝牙电路(3)、USB接口控制电路(4)、集线器电路(5)和电源电路(6)；
集线器电路(5)至少设置有两个USB接口，通过所述USB接口与外部设备连接，接收来自外部设备的信号和向外部设备发送信号；
USB接口控制电路(4)与集线器电路(5)和微处理器(2)连接，工作在主机模式，将来自集线器电路(5)的外部设备信号传送给微处理器(2)，将来自微处理器(2)的信号传送给集线器电路(5)；
蓝牙电路(3)与微处理器(2)连接，将来自微处理器(2)的信号以电磁波形式进行发射，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给微处理器(2)；
微处理器(2)将来自蓝牙电路(3)的信号处理后传送给USB接口控制电路(4)，将来自USB接口控制电路(4)的信号处理后传送给蓝牙电路(3)；
电源电路(6)分别与微处理器(2)、USB接口控制电路(4)、蓝牙电路(3)连接，为它们提供工作电源，USB接口控制电路(4)为集线器电路(5)提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的蓝牙无线集线器，其特征在于集线器电路(5)所设置的USB接口为4～8个。
3.一种基于蓝牙无线传输的装置，其特征在于由蓝牙适配器(8)和蓝牙无线集线器(1)组成；
蓝牙适配器(8)通过USB接口与计算机有线连接，将所接收的来自计算机的信号以电磁波形式进行发射，将接收到的来自蓝牙无线集线器(1)的无线脉冲信号传送给计算机；
蓝牙无线集线器(1)由微处理器(2)、蓝牙电路(3)、USB接口控制电路(4)、集线器电路(5)和电源电路(6)组成，
集线器电路(5)至少设置有两个USB接口，通过所述USB接口与外部设备连接，接收来自外部设备的信号和向外部设备发送信号，
USB接口控制电路(4)与集线器电路(5)和微处理器(2)连接，工作在主机模式，将来自集线器电路(5)的外部设备信号传送给微处理器(2)，将来自微处理器(2)的信号传送给集线器电路(5)，
蓝牙电路(3)与微处理器(2)连接，将来自微处理器(2)的信号以电磁波形式进行发射，将所接收到的来自蓝牙适配器的无线脉冲信号传送给微处理器(2)，
微处理器(2)将来自蓝牙电路(3)的信号处理后传送给USB接口控制电路(4)，将来自USB接口控制电路(4)的信号处理后传送给蓝牙电路(3)，
电源电路(6)分别与微处理器(2)、USB接口控制电路(4)、蓝牙电路(3)连接，为它们提供工作电源，USB接口控制电路(4)为集线器电路(5)提供工作电源；
蓝牙适配器(8)与蓝牙无线集线器(1)之间使用蓝牙通信协议。
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