CN104601797A - 一种智能移动终端音频口扩展应用方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能移动终端音频口扩展应用方法及系统，由智能移动终端以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备执行，其中，方法包括步骤为：设定供电声道、扫描获得最佳频率、查询用户的数据传输指令、重新设定传输声道和供电声道、发送唤醒信号、设定双声道供电、数据采集和发送以及数据存储；系统中智能移动终端包括供电声道设定模块、供电信号发送模块、频率扫描模块、指令查询模块、唤醒模块、传输声道设定模块以及数据接收模块，外围设备包括电压反馈模块、休眠模块以及数据采集模块。该智能移动终端音频口扩展应用方法及系统通信误码率低、普适性较高，且能够为外围设备供电。

Description

一种智能移动终端音频口扩展应用方法及系统

技术领域

本发明涉及一种接口扩展应用的方法及系统，尤其是一种通过智能移动终端的音频口扩展应用方法及系统。

背景技术

随着经济和科技的进步，智能移动终端设备如手机、PDA设备、平板电脑与人们的生活越来越息息相关。同时，其性能和功能也越来越强大。与之相关的各种外围设备和应用也越来越多。这些外围设备一方面需要与智能移动终端进行通信，另一方面对于一些低功耗设备来说，也希望能将电源供应考虑进来，避免需要外接电池带来的损耗和成本增加。当前的外围设备和移动终端的通信方式主要有以下方式：1)无线通信，主要是使用蓝牙技术、WiFi、二代和三代通信技术，优点是通信技术成熟，适用范围广，缺点是被窃听泄密的可能性大，同时可能增加成本；2)使用手机的USB口通信，但是目前大多数手机仍不支持OTG协议，无法通过手机USB接口进行外围设备的控制；3)使用音频口通信，使用最广泛的是拉卡拉设备，其采用的方式是模拟信号，通信误码率较高，且并不支持所有的手机。无线通信方式不能提供终端电能，而USB因不同手机的接口形式不同，使得外围设备适配所有智能移动终端带来困难，唯一可行的便是使用音频口进行通信和供电。但目前尚未见到完整的使用音频口通信及供电的整套解决方案。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有的智能移动终端与外围设备通信误码率较高、普适性低，且不能为外围设备供电。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种智能移动终端音频口扩展应用方法，由智能移动终端以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备执行，音频口包括左声道传输线路、右声道传输线路以及麦克风信号传输线路，扩展应用方法包括如下步骤：

步骤1，智能移动终端设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号，外围设备在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤2，智能移动终端在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率，外围设备再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤3，重复步骤2，直到扫描完所有设定频率的检测电平信号，智能移动终端再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

步骤4，智能移动终端实时查询用户的数据传输指令，若接收到数据传输指令，则智能移动终端重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道，并通过传输声道以方波脉冲信号向外围设备发送唤醒信号，同时通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤5，外围设备在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向智能移动终端发送唤醒成功信息，智能移动终端在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤6，外围设备控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端进行存储。

采用音频口来实现扩展应用的方法，对几乎每一款智能移动终端都可用，能够解决对于外围设备的接口问题，具有较高的适应能力；在外围设备接收智能移动终端的信息时，采用一个声道供电另一个声道接收数据的方法，既能够确保外围设备的正常供电，又能够满足正常通信功能，特别适用于所需电量很低的外围设备，提高了外围设备的工作效率；采用对外围设备谐振回路的谐振频率点进行扫描，能够获得外围设备谐振回路的最佳频率点，从而为外围设备提供足够的电能，也能够使得智能移动终端提供的电能能够充分利用，避免电能的浪费；在外围设备采集数据时采用两个声道均供电，有效保证了外围设备在数据采集时的电力需要。

作为本发明的进一步改进方案，步骤6中外围设备在发送数据传输完毕信息后进入休眠状态。采用进入休眠状态能够有效节省移动设备的电能，防止不必要的电能浪费。

作为本发明的进一步限定方案，方波脉冲信号包括起始段、数据段和结束段，起始端标志本次通信的开始，数据段标志本次数据需要传输的数据内容，结束段标志本次通信的结束。采用将方波脉冲信号设置为包括起始段、数据段和结束段，能够有效提高数据传输的有效性，避免数据的误识别。

作为本发明的进一步限定方案，数据段中的数据内容采用比特的方式进行传输。

作为本发明的进一步限定方案，起始段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成；数据段中方波脉冲的占空比为0.5表示为1，占空比为1的表示为0；结束段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成，且与起始段的两个方波脉冲电平相反。采用这种方波信号不仅能够进一步防止数据误识别，也能够有效防止数据泄露，提高数据传输的安全性。

作为本发明的进一步限定方案，数据段中相邻两个方波脉冲在连续处电平相反。采用这种方波信号能够有效防止数据泄露，进一步提高数据传输的安全性，也能够防止相邻两个连续的高电平信号或低电平信号在接收时由于时延出现偏移误码的问题。

本发明还提供了一种智能移动终端音频口扩展应用系统，包括智能移动终以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备，智能移动终端包括供电声道设定模块、供电信号发送模块、频率扫描模块、指令查询模块、唤醒模块、传输声道设定模块以及数据接收模块，外围设备包括电压反馈模块、休眠模块以及数据采集模块；

供电声道设定模块首先设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号；电压反馈模块在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

频率扫描模块在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率；电压反馈模块再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

频率扫描模块在扫描完所有设定频率的检测电平信号后，再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

指令查询模块实时查询用户的数据传输指令，若接收到数据传输指令，则由传输声道设定模块重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道；再由唤醒模块通过传输声道以方波脉冲信号向休眠模块发送唤醒信号，同时由供电信号发送模块通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

休眠模块在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向供电声道设定模块发送唤醒成功信息；供电声道设定模块在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

数据采集模块控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给数据接收模块进行存储。

作为本发明的进一步限定方案，数据发送模块在数据传输完毕信息后，由休眠模块控制进入休眠状态。

本发明的有益效果在于：(1)采用音频口来实现扩展应用的方法，对几乎每一款智能移动终端都可用，能够解决对于外围设备的接口问题，具有较高的适应能力；(2)在外围设备接收智能移动终端的信息时，采用一个声道供电另一个声道接收数据的方法，既能够确保外围设备的正常供电，又能够满足正常通信功能，特别适用于所需电量很低的外围设备，提高了外围设备的工作效率；(3)采用对外围设备谐振回路的谐振频率点进行扫描，能够获得外围设备谐振回路的最佳频率点，从而为外围设备提供足够的电能，也能够使得智能移动终端提供的电能能够充分利用，避免电能的浪费；(4)在外围设备采集数据时采用两个声道均供电，有效保证了外围设备在数据采集时的电力需要。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的装置结构示意图；

图3为本发明的方波脉冲信号组成示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的智能移动终端音频口扩展应用方法，由智能移动终端以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备执行，音频口包括左声道传输线路、右声道传输线路以及麦克风信号传输线路，扩展应用方法包括如下步骤：

步骤1，智能移动终端设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号，外围设备在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤2，智能移动终端在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率，外围设备再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤3，重复步骤2，直到扫描完所有设定频率的检测电平信号，智能移动终端再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

步骤4，智能移动终端实时查询用户的数据传输指令，若未接收到数据传输指令，则继续通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率，若接收到数据传输指令，则智能移动终端重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道，并通过传输声道以方波脉冲信号向外围设备发送唤醒信号，同时通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤5，外围设备在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向智能移动终端发送唤醒成功信息，智能移动终端在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤6，外围设备控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端进行存储；外围设备在发送数据传输完毕信息后进入休眠状态。

采用音频口来实现扩展应用的方法，对几乎每一款智能移动终端都可用，能够解决对于外围设备的接口问题，具有较高的适应能力；在外围设备接收智能移动终端的信息时，采用一个声道供电另一个声道接收数据的方法，既能够确保外围设备的正常供电，又能够满足正常通信功能，特别适用于所需电量很低的外围设备，提高了外围设备的工作效率；采用对外围设备谐振回路的谐振频率点进行扫描，能够获得外围设备谐振回路的最佳频率点，从而为外围设备提供足够的电能，也能够使得智能移动终端提供的电能能够充分利用，避免电能的浪费；在外围设备采集数据时采用两个声道均供电，有效保证了外围设备在数据采集时的电力需要。

如图2本发明的智能移动终端音频口扩展应用系统，包括智能移动终以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备，智能移动终端一般可为便携式智能终端、PDA或者平板电脑，智能移动终端包括供电声道设定模块、供电信号发送模块、频率扫描模块、指令查询模块、唤醒模块、传输声道设定模块以及数据接收模块，外围设备包括电压反馈模块、休眠模块以及数据采集模块；

供电声道设定模块首先设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号；电压反馈模块在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

频率扫描模块在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率；电压反馈模块再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

频率扫描模块在扫描完所有设定频率的检测电平信号后，再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

指令查询模块实时查询用户的数据传输指令，若接收到数据传输指令，则由传输声道设定模块重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道；再由唤醒模块通过传输声道以方波脉冲信号向休眠模块发送唤醒信号，同时由供电信号发送模块通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

休眠模块在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向供电声道设定模块发送唤醒成功信息；供电声道设定模块在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

数据采集模块控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给数据接收模块进行存储。

在数据发送模块在数据传输完毕信息后，由休眠模块控制进入休眠状态。

以带AD采样功能的外围设备为例，在智能移动终端两个声道对其充电电量满足工作条件后，系统进入采样阶段，该阶段使用AD将模拟信号转换成数字信号，耗电量较大，之后进入数据传输阶段，在数据传输阶段的耗电量相较采样阶段要小，采用一个声道供电一个声道传输即可，在数据传输完成后，系统进入休眠状态，此时外围设备停止工作，等待唤醒。

如图3所示，方波脉冲信号包括起始段、数据段和结束段，起始端标志本次通信的开始，数据段标志本次数据需要传输的数据内容，结束段标志本次通信的结束，数据段中的数据内容采用比特的方式进行传输，起始段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成；数据段中方波脉冲的占空比为0.5表示为1，占空比为1的表示为0；结束段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成，且与起始段的两个方波脉冲电平相反。

Claims (8)

1.一种智能移动终端音频口扩展应用方法，由智能移动终端以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备执行，所述音频口包括左声道传输线路、右声道传输线路以及麦克风信号传输线路，其特征在于，所述扩展应用方法包括如下步骤：

步骤1，智能移动终端设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号，外围设备在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤2，智能移动终端在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率，外围设备再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端；

步骤3，重复步骤2，直到扫描完所有设定频率的检测电平信号，智能移动终端再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

步骤4，智能移动终端实时查询用户的数据传输指令，若接收到数据传输指令，则智能移动终端重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道，并通过传输声道以方波脉冲信号向外围设备发送唤醒信号，同时通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤5，外围设备在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向智能移动终端发送唤醒成功信息，智能移动终端在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

步骤6，外围设备控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给智能移动终端进行存储。

2.根据权利要求1所述的智能移动终端音频口扩展应用方法，其特征在于，步骤6中外围设备在发送数据传输完毕信息后进入休眠状态。

3.根据权利要求1或2所述的智能移动终端音频口扩展应用方法，其特征在于，所述方波脉冲信号包括起始段、数据段和结束段，所述起始端标志本次通信的开始，所述数据段标志本次数据需要传输的数据内容，所述结束段标志本次通信的结束。

4.根据权利要求3所述的智能移动终端音频口扩展应用方法，其特征在于，所述数据段中的数据内容采用比特的方式进行传输。

5.根据权利要求4所述的智能移动终端音频口扩展应用方法，其特征在于，所述起始段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成；所述数据段中方波脉冲的占空比为0.5表示为1，占空比为1的表示为0；所述结束段由占空比为0.8的两个方波脉冲构成，且与起始段的两个方波脉冲电平相反。

6.根据权利要求5所述的智能移动终端音频口扩展应用方法，其特征在于，所述数据段中相邻两个方波脉冲在连续处电平相反。

7.一种智能移动终端音频口扩展应用系统，其特征在于，包括智能移动终以及与智能移动终端的音频口相连的外围设备，所述智能移动终端包括供电声道设定模块、供电信号发送模块、频率扫描模块、指令查询模块、唤醒模块、传输声道设定模块以及数据接收模块，所述外围设备包括电压反馈模块、休眠模块以及数据采集模块；

所述供电声道设定模块首先设定音频口的左声道传输线路和右声道传输线路作为初始供电声道，同时设定麦克风信号传输线路作为智能移动终端的信号接收通道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送检测电平信号；所述电压反馈模块在接收到检测电平信号后将自身采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

所述频率扫描模块在接收到实时电压值后，再按设定的比例逐步增大检测电平信号的频率；所述电压反馈模块再将增大频率后采集的实时电压值通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给频率扫描模块；

所述频率扫描模块在扫描完所有设定频率的检测电平信号后，再将得到的所有实时电压值进行比较，将最大实时电压值所对应的频率作为外围设备谐振回路的最佳频率，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率；

所述指令查询模块实时查询用户的数据传输指令，若接收到数据传输指令，则由传输声道设定模块重新设定音频口的左声道或右声道作为传输声道，设定未被作为传输声道的另一声道作为当前供电声道；再由唤醒模块通过传输声道以方波脉冲信号向休眠模块发送唤醒信号，同时由供电信号发送模块通过当前供电声道继续向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

所述休眠模块在接收到唤醒信号后通过传输声道以方波脉冲信号向供电声道设定模块发送唤醒成功信息；所述供电声道设定模块在接收到唤醒成功信息后再次设定音频口的左声道和右声道作为初始供电声道，并由供电信号发送模块通过初始供电声道向外围设备的谐振回路发送最佳频率的电平信号；

所述数据采集模块控制相应的传感器进行数据采集，并在数据采集完毕后将采集的数据和数据传输完毕信息通过信号接收通道以方波脉冲信号发送给数据接收模块进行存储。

8.根据权利要求7所述的智能移动终端音频口扩展应用系统，其特征在于，所述数据发送模块在数据传输完毕信息后，由休眠模块控制进入休眠状态。