CN110995550B

CN110995550B - 一种智能家居拨码组网背景音频系统

Info

Publication number: CN110995550B
Application number: CN201911143552.7A
Authority: CN
Inventors: 邹鹏
Original assignee: Xiamen Acer Electronics Co ltd
Current assignee: Xiamen Acer Electronics Co ltd
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-11-30
Anticipated expiration: 2039-11-20
Also published as: CN110995550A

Abstract

本发明提出智能家居拨码组网背景音频系统，涉及音响设备领域，包括电源管理模块、主从及频段设置模块、蓝牙模块、无线发射模块、无线接收模块、功放模块，电源管理模块用于提供各个模块的工作电源；主从及频段设置模块用于选择无线接收模块工作或者无线发射模块工作，并选择固定的频段工作；蓝牙模块负责与手机连接，把手机蓝牙信号转成音频信号，提供给无线发射模块发射并同时传输给功放播放；无线发射模块负责把音频信号转成无线信号按照设定的频段传播出去；无线接收模块负责接收设定频段的无线信号转成音频信号，传输给功放播放；功放模块负责把音频信号通过喇叭播放。本发明采用无线信号组网，通过拨码开关实现硬件地址设置，简单易用。

Description

一种智能家居拨码组网背景音频系统

技术领域

本发明涉及音响设备技术领域，尤其是一种智能家居拨码组网背景音频系统。

背景技术

随着社会的发展，人工成本的增加，简化施工越来越成为需求。音乐使人快乐，在当今社会，音乐越来越为人们喜爱，各种各样的音箱逐渐走入大众的生活。安装简单，不占地方，利用房间灯光增加音箱的组网音箱成为一种未来需求。

目前市面上有独立的蓝牙音箱，没有办法组网，实现1对多播放。市面上有2.4G等无线组网音箱，但是存在组网时主从设置麻烦、组网繁杂、掉电丢失、信号干扰严重、价格昂贵、用户体验差等问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种智能家居拨码组网背景音频系统，采用无线信号组网，通过拨码开关实现硬件地址设置，简单易用。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种智能家居拨码组网背景音频系统，包括电源管理模块、主从及频段设置模块、蓝牙模块、无线发射模块、无线接收模块、功放模块，其中，

所述电源管理模块用于提供各个模块的工作电源；

所述主从及频段设置模块用于选择无线接收模块工作或者无线发射模块工作，并选择固定的频段工作；

所述蓝牙模块负责与手机连接，把手机蓝牙信号转成音频信号，提供给无线发射模块发射并同时传输给功放播放；

所述无线发射模块负责把音频信号转成无线信号按照设定的频段传播出去；

所述无线接收模块负责接收设定频段的无线信号转成音频信号，传输给功放播放；

所述功放模块负责把音频信号通过喇叭播放。

作为优选，所述电源管理模块包括稳压芯片U4，所述稳压芯片U4的输出端连接场效应管Q1和场效应管Q2，所述场效应管Q1控制输出电源，用于给所述无线发射模块和蓝牙模块供电，所述场效应管Q2控制输出电源，用于给无线接收模块供电。

作为优选，所述主从及频段设置模块包括拨码开关SW1和拨码开关SW2，所述拨码开关SW1用于设置频段地址1-4，主机频段地址T_CH1对应从机频段地址R_CH1，主机频段地址T_CH2对应从机频段地址R_CH2，主机频段地址 T_CH3对应从机频段地址R_CH3，主机频段地址T_CH4对应从机频段地址 R_CH4；所述拨码开关SW2用于设置主机和从机，拨码开关SW2的输出 TX_RX信号低电平时选择主机，拨码开关SW2的输出TX_RX信号高电平时选择从机。

作为优选，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片U6，所述蓝牙芯片U6通过板载天线AE3连接手机蓝牙信号，把手机蓝牙传输的信号转换音频信号输出到AFIN 和AF_OUT端；所述蓝牙芯片U6通过晶振X3提供给工作震荡源。

作为优选，所述无线发射模块包括无线发射芯片U1和控制芯片U3，所述无线发射芯片U1和控制芯片U3分别连接主机频段地址；述无线发射芯片U1 用于接收AFIN音频信号，转换成无线信号发射；所述控制芯片U3用于主机频段地址解码及无线发射芯片U1的控制。

作为优选，所述无线接收模块包括无线接收芯片U2和音频转换芯片U8，所述无线接收芯片U2连接从机频段地址，用于读取设置的从机频段地址，按照改频段地址通过天线AE2接收无线信号；所述音频转换芯片U8用于接收无线接收芯片U2的差分信号，转成音频信号，传输到功放模块播放。

本发明提供的一种智能家居拨码组网背景音频系统，其有益效果在于：集成了蓝牙模块、无线发射模块、无线接收模块、主从及频段设置模块。用户不需要任何复杂设置，连接上手机后，直接按照自己的喜好播放音乐。工程安装的时候，设置非常人性化，第一步只要把其中一个无线组网音箱的主从开关打到主机模式，其他的全部按照默认的从机模式，第二步把所有组网音箱的频段设置成一样，即把频段拨码开关打到一样的地址。掉电无需重新设置。轻松实现一个手机通过本组网音箱扩展成背景音乐。

附图说明

图1是本发明智能家居拨码组网背景音频系统的原理框图；

图2是电源管理模块的电路原理图；

图3是主从及频段设置模块的电路原理图；

图4是蓝牙模块的电路原理图；

图5是无线发射模块的电路原理图；

图6是无线接收模块的电路原理图；

图7是功放模块。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本实施例提供的智能家居拨码组网背景音频系统，如图1所示，包括电源管理模块、主从及频段设置模块、蓝牙模块、无线发射模块、无线接收模块、功放模块。电源管理模块是用于将5V的直流电源直接供给功放模块，同时转换成为电压值3.3V的直流电源为其他电路模块提供电源；主从及频段设置模块主要用于设备的工作模式实现，包括主机设置、从机设置、频段1到频段N设置，主机模式下蓝牙模块工作、无线发射模块工作、功放模块工作，从机模式下无线接收模块工作、功放模块工作；蓝牙模块主要用于与手机连接，实现把接收到的手机音乐，转成音频信号传输到功放模块播放，同时传输音频信号到无线发射模块；无线发射模块主要用于将蓝牙输出的音频信号转成无线信号发射出去；无线接收模块主要用于接收主音箱发射的无线信号，转成音频信号输出到功放模块播放；功放模块在主机模式用于接收蓝牙模块的音频信号并通过喇叭播放，在从机模式用于接收无线接收模块的音频信号并通过喇叭播放。

如图2所示，本实施例的电源管理模块电源稳压芯片U4，用于提供稳压电源3.3V。稳压芯片U4的IN端接5V，稳压芯片U4的GND端接地，稳压芯片U4 的OUT端输出3.3V；电容C50正极一端接电容C53一端，电容C50负极一端接地，电容C53一端接稳压信号OUT端，电容C53电容另一端接地，电容 C50、电容C53为电源3.3V输出滤波；电容C44正极一端接稳压芯片U4的 OUT一端3.3V，电容C44负极一端接地；场效应管Q2的S极接稳压芯片OUT 一端3.3V，场效应管Q2的D极输出RX_VDD电源，场效应管Q2的G极接电阻R11的一端，场效应管Q2控制3.3V输出RX_VDD电源，用于给无线接收模块供电；电阻R11的另一端接场效应管Q1的D极，场效应管Q1的D极输出 TX_VDD电源，场效应管Q1的S极接稳压芯片U4的OUT一端3.3V，场效应管Q1的G极接电阻R12与电阻R10连接端，场效应管Q1控制3.3V输出 TX_VDD电源，用于给无线发射模块和蓝牙模块供电；电阻R12的一端接稳压芯片U4的OUT一端3.3V，电阻R12的另一端接场效应管Q1的G极，电阻 R10的一端接场效应管Q1的G极，电阻R10的另一端接拨码开关SW2的输出 TX_RX；电容C58一端接地，电容C58另一端接5V，电容C49正极一端接 5V，电容C49负极一端接地，电容C58、电容C49为电源5V输入滤波；磁珠L11 用于隔离3.3V和5V的地线。

如图3所示，本实施例的主从及频段设置模块包括拨码开关SW1、拨码开关SW2。拨码开关SW2的2脚输出主机和从机选择信号TX_RX，电阻R28一端接电源3.3V，电阻R28另一端接接拨码开关SW2的2脚，拨码开关SW2用于设置主机和从机，拨码开关SW2的输出TX_RX信号低电平时选择主机，拨码开关SW2的输出TX_RX信号高电平时选择从机；拨码开关SW1的1脚、2 脚、3脚、4脚接地，拨码开关SW1的8脚接肖特基二极管D1的3脚，拨码开关SW1的7脚接肖特基二极管D2的3脚，拨码开关SW1的6脚接肖特基二极管D3的3脚，拨码开关SW1的5脚接肖特基二极管D4的3脚，拨码开关SW1 用于设置频段地址1-4，主机频段地址T_CH1对应从机频段地址R_CH1，主机频段地址T_CH2对应从机频段地址R_CH2，主机频段地址T_CH3对应从机频段地址R_CH3，主机频段地址T_CH4对应从机频段地址R_CH4；肖特基二极管D1的1脚输出T_CH1频段信号，肖特基二极管D1的2脚输出R_CH1频段信号，肖特基二极管D2的1脚输出T_CH2频段信号，肖特基二极管D2的2 脚输出R_CH2频段信号，肖特基二极管D3的1脚输出T_CH3频段信号，肖特基二极管D3的2脚输出R_CH3频段信号，肖特基二极管D4的1脚输出 T_CH4频段信号，肖特基二极管D4的2脚输出R_CH4频段信号。

如图4所示，本实施例的蓝牙模块，包括蓝牙芯片U6，蓝牙芯片U6的2 脚接地，蓝牙芯片U6的5脚接电容C55，蓝牙芯片U6的6脚接电容C54并接电源TX_VDD，蓝牙芯片U6的7脚接地，蓝牙芯片U6的8脚电容C68，蓝牙芯片U6的10脚接电阻L7，蓝牙芯片U6的1脚接晶振X3，蓝牙芯片U6的12 脚接晶振X3，蓝牙芯片U6的13脚发光管LED4，蓝牙芯片U6的15脚接电容C57，蓝牙芯片U6的16脚接电容C56，电容C55一端接蓝牙芯片U6的5脚，电容C55的另一端接地，电容C54一端接蓝牙芯片U6的6脚，电容C54的另一端接地，电容C68的一端接接蓝牙芯片U6的8脚，电容C68的另一端接地，电阻L7的一端接接蓝牙芯片U6的10脚，电阻L7的另一端接板载天线AE3，晶振X3一端接接蓝牙芯片U6的11脚，晶振X3的另一端接蓝牙芯片U6的12 脚，发光管LED4的正极接蓝牙芯片U6的13脚，发光管LED4的负极接地，电容C57一端接蓝牙芯片U6的15脚，电容C57的另一端接电阻R26，电容C56 一端接蓝牙芯片U6的16脚，电容C56的另一端接电阻R27，电阻R26的一端接电容C57，电阻R26的另一端接AF_IN信号和AF_OUT信号，电阻R27的一端接电容C56，电阻R27的另一端接音频AF_IN信号和音频AF_OUT信号。蓝牙芯片U6通过AE3板载天线连接手机蓝牙信号，把手机蓝牙传输的信号转换音频信号输出到AFIN和AF_OUT端；晶振X3提供给蓝牙芯片U6工作震荡源；电容C54、C58、C68用于滤波，保证蓝牙芯片U6可靠工作；电容C56、电容C57、电阻R26、电阻R27用于输出音频信号。

如图5所示，本实施例的无线发射模块，包括无线发射芯片U1和控制芯片 U3，芯片U3第1脚接主机频段地址T_CH2，芯片U3第2脚接主机频段地址 T_CH1，芯片U3第3脚接芯片U1的20脚，芯片U3第4脚接芯片U1的19脚，芯片U3第5脚接发光管LED3的负极，芯片U3第6脚接电源TX_VDD，芯片U3第7脚接地，芯片U3第9脚接电阻R9、芯片U3第13脚接芯片U1的3脚，芯片U3第15脚接主机频段地址T_CH4，芯片U3第16脚接主机频段地址 T_CH3，电阻R9一端接芯片U3第9脚，电阻R9另一端接电源TX_VDD，电容C43一端接芯片U3的第6脚，电容C43的另一端接地，发光管LED3的负极接芯片U3的第5脚，发光管LED3的正极接电阻R24，电阻R24的一端接发光管LED3正极，电阻R24的另一端接电源TX_VDD，芯片U1的第1脚接电容C1，电容C1另一端接地，芯片U1的第2脚接电源TX_VDD，芯片U1的第 3脚接芯片U3的13脚，芯片U1的第4脚接电源TX_VDD，电容C2一端接芯片U1的4脚，电容C2的另一端接地，芯片U1的第8脚接电源TX_VDD，电容C3一端接芯片U1的8脚，电容C3的另一端接地，芯片U1的第10脚接电容C18和电感L3的连接端，电感L3的另一端接磁珠FB1和电容C21、电容 C20的连接端，磁珠FB1的另一端接到电源TX_VDD，电容C20的另一端接地，电容C21的另一端接地，电容C18的另一端接电容C22和电感L4的连接端，电容C22另一端接地，电感L4另一端接电容C23和电容C19的连接端，电容 C23的另一端接电容C24和电阻L5连接端，电容C24的另一端接地，电阻L5 的另一端接电容C25和天线AE1的连接端，电容C25的另一端接地，芯片U1 的第11脚接电容C17和电感L2的连接端，电感L2的另一端接电容C20和电容C21连接端，电容C17的另一端电感L1和电容C19的连接端，电感L1的另一端接地，电容C19另一端接电感L4和电容C23的连接端，芯片U1的第12 接电容C4，芯片U1的第13脚接电容C4的另一端，芯片U1的第14脚接电源 TX_VDD，电容C5一端接芯片U1的14脚，电容C5的另一端接地，芯片U1 的第15脚接电容C6，电容C6的另一端电阻R1和电阻R3的连接端，电阻R3 的另一端电容C8，电容C8的另一端接地，芯片U1的第16脚接电容C7，电容 C7的另一端接电阻R1和电阻R2的连接端，电阻R2的另一端接电容C9，电容 C9的另一端接AFIN音频输入，芯片U1的第17脚接电源TX_VDD，电容C15 一端接芯片U1的第17脚，电容C15的另一端接地，芯片U1的第18脚接电容 C14，电容C14的另一端接地，芯片U1的第19脚接电容C52，电容C52的另一端接地，芯片U1的第20脚接电容C51，电容C51的另一端接地，芯片U1 的第20脚接电阻R25，电阻R25的另一端接电源TX_VDD，芯片U1的第22 脚接电源TX_VDD，电容C16的一端接芯片U1的22脚，电容C16的另一端接地，芯片U1的第23脚接电阻R4，电阻R4的另一端接地，芯片U1的第26脚接电源TX_VDD，电容C13一端接芯片U1的26脚，电容C13的另一端接地，芯片U1的第27脚接电源TX_VDD，芯片U1的第28脚接晶振X1一端，芯片 U1的第29脚接晶振X1另一端，电容C12一端接芯片U1的28脚，电容C12 的另一端接地，电容C11的一端接芯片U1的29脚，电容C11的另一端接地，芯片U1的第30脚接电源TX_VDD。其中，芯片U3用于主机频段地址解码及无线发射芯片U1的控制；LED3用于发射状态指示；芯片U1用于接收AFIN 音频信号，转换成无线信号发射；晶振X1提供U1工作的震荡源。

如图6所示，本实施例的无线发射模块，包括无线接收芯片U2和音频转换芯片U8。芯片U2的第1脚接从机频段地址R_CH1，芯片U2的第2脚接电容 C30，电容C30的另一端接地，磁珠FB2的一端接电源RX_VDD，磁珠FB2的另一端输出电源RX_VDD1，芯片U2的第3脚接电源RX_VDD1，电容C31接芯片U2的第3脚，电容C31的另一端接地，芯片U2的第4脚接电源RX_VDD1，芯片U2的第5脚接电容C33，电容C33的另一端接电容C36和电感L6的连接端，电容C36的另一端接地，电感L6的另一端接天线AE2和电容C37的连接端，电容C37的另一端接地，芯片U2的第7脚接电容C34，电容C34的另一端接地，芯片U2的第8脚接电源RX_VDD1，电容C35的一端接芯片U2的第8 脚，电容C35的另一端接地，芯片U2的第10脚接电容C41，电容C41的另一端接电阻R16，芯片U2的第11脚接电容C42，电容C42的另一端接电阻R17，芯片U2的第12脚接电源RX_VDD1，电容C40一端接芯片U2的第12脚，电容C40的另一端接地，芯片U2的第14脚接电阻R7，电阻R7的另一端接电容 C39，电容C39的另一端接地，芯片U2的第15脚接电源RX_VDD1，电容C38 的一端接芯片U2的第15脚，电容C38的另一端接地，芯片U2的第16脚接电阻R6，电阻R6的另一端接地，芯片U2的第17脚接电阻R19，芯片U2的第20 脚接电阻R5，电阻R5的另一端接发光管LED1的正极，发光管LED1的负极接地，芯片U2的第24脚接电源RX_VDD1，电容C29的一端接芯片U2的第24 脚，电容C29的另一端接地，芯片U2的第25脚接电源RX_VDD1，芯片U2的第26脚接电源RX_VDD1，电容C26的一端接芯片U2的第26脚，电容C26的另一端接地，芯片U2的第27脚接晶振X2的一端，芯片U2的第28脚接晶振 X2的另一端，电容C28一端接芯片U2的第27脚，电容C28的另一端接地，电容C27的一端接芯片U2的第28脚，电容C27的另一端接地，芯片U2的第29 脚接电源RX_VDD1，电容C32的一端接芯片U2的第29脚，电容C32的另一端接地，芯片U2的第30脚接从机频段地址R_CH4，芯片U2的第31脚接从机频段地址R_CH3，芯片U2的第32脚接从机频段地址R_CH2，芯片U8第1脚接电容C46和电阻R18的连接端，电容C46的另一端接地，电阻R18的另一端接电阻R13和电阻R16及电容C45的连接端，电阻R13的另一端接地，电阻 R16的另一端接电容C42，芯片U8第2脚接电容C47和电阻R15连接端，电容 C47的另一端接芯片U8的第3脚，电阻R15的另一端接电容C45和电阻R17 及电阻R14的连接端，电阻R14的另一端接芯片U8的第3脚，电阻R17的另一端接电容C41，芯片U8第3脚接电容C66，电容C66的另一端接电阻R20，电阻R20的另一端接音频AF_OUT，芯片U8第4脚接地，芯片U8第5脚接电阻R19，电阻R19的另一端接芯片U2的第17脚，电容C48一端接芯片U8的第5脚，电容C48的另一端接地，芯片U8第6脚接电容C64，电容C64的另一端接地，芯片U8第7脚接电容C65，芯片U8第8脚接电容C65的另一端，芯片U8第9脚接电容C67和电阻R23及电源RX_VDD的连接端，电容C67的另一端接地，电阻R23的另一端接电子R21和电阻R22的连接端，电阻R22的另一端接地，芯片U8第11脚接电阻R21的另一端，芯片U8第10脚接地。其中，芯片U2用于读取设置的从机频段地址，按照改频段地址通过天线AE2接线无线信号；晶振X2用于提供U2的工作震荡源；发光管LED1用于接收状态指示；芯片U8用于接收芯片U2的差分信号，转成音频信号，通过AF_OUT传输到功放模块播放。

如图7所示，本实施例的功放模块，包括功放芯片U7，芯片U7的第1脚接电阻R32，电阻R32的另一端接电容C73，电容C73的另一端接地，芯片U7 的第2脚接电阻R29，电阻R29的另一端接电容C72，电容C72的另一端接音频AFIN，芯片U7的第3脚接电阻R35，电阻R35的另一端接电源5V，芯片U7 的第4脚接电源5V，芯片U7的第5脚接地，芯片U7的第6脚接电容C59，电容C59的另一端接地，芯片U7的第7脚接电阻R36，电阻R36的另一端接电源5V，芯片U7的第8脚接电阻R37，电阻R37的另一端接地，芯片U7的第9 脚接电阻R33，电阻R33的另一端接电容C74，电容C74的另一端接音频 AFIN，芯片U7的第10脚接电阻R34，电阻R34的另一端接电容C75，电容C75 的另一端接地，芯片U7的第11脚接电源5V，芯片U7的第12脚接电源5V，芯片U7的第11脚接电容C70，电容C70的另一端接地，芯片U7的第13脚接喇叭SPK2的负极，芯片U7的第14脚接地，芯片U7的第15脚接喇叭SPK2 的正极，芯片U7的第16脚接喇叭SPK1的正极，芯片U7的第17脚接地，芯片U7的第18脚接喇叭SPK1的负极，芯片U7的第19脚接电源5V，芯片U7 的第20脚接电源5V，芯片U7的第20脚接电容C69，电容C69的另一端接地。

其中，芯片U7为功放芯片，用于把音频AFIN放大，驱动喇叭SPK1和喇叭SPK2播放声音；电阻R37用于选择功放为AB类和D类。

优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims

1.一种智能家居拨码组网背景音频系统，其特征在于，包括电源管理模块、主从及频段设置模块、蓝牙模块、无线发射模块、无线接收模块、功放模块，其中，

所述电源管理模块用于提供各个模块的工作电源；

所述主从及频段设置模块用于选择无线接收模块工作或者无线发射模块工作，并选择固定的频段工作，所述主从及频段设置模块包括拨码开关SW1和拨码开关SW2，所述拨码开关SW1用于设置频段地址1-4，主机频段地址T_CH1对应从机频段地址R_CH1，主机频段地址T_CH2对应从机频段地址R_CH2，主机频段地址T_CH3对应从机频段地址R_CH3，主机频段地址T_CH4对应从机频段地址R_CH4；所述拨码开关SW2用于设置主机和从机，拨码开关SW2的输出TX_RX信号低电平时选择主机，拨码开关SW2的输出TX_RX信号高电平时选择从机；

所述功放模块负责把音频信号通过喇叭播放。

2.如权利要求1所述的一种智能家居拨码组网背景音频系统，其特征在于，所述电源管理模块包括稳压芯片U4，所述稳压芯片U4的输出端连接场效应管Q1和场效应管Q2，所述场效应管Q1控制输出电源，用于给所述无线发射模块和蓝牙模块供电，所述场效应管Q2控制输出电源，用于给无线接收模块供电。

3.如权利要求1所述的一种智能家居拨码组网背景音频系统，其特征在于，所述蓝牙模块包括蓝牙芯片U6，所述蓝牙芯片U6通过板载天线AE3连接手机蓝牙信号，把手机蓝牙传输的信号转换音频信号输出到AFIN和AF_OUT端；所述蓝牙芯片U6通过晶振X3提供给工作震荡源。

4.如权利要求1所述的一种智能家居拨码组网背景音频系统，其特征在于，所述无线发射模块包括无线发射芯片U1和控制芯片U3，所述无线发射芯片U1和控制芯片U3分别连接主机频段地址；所述无线发射芯片U1用于接收AFIN音频信号，转换成无线信号发射；所述控制芯片U3用于主机频段地址解码及无线发射芯片U1的控制。

5.如权利要求1所述的一种智能家居拨码组网背景音频系统，其特征在于，所述无线接收模块包括无线接收芯片U2和音频转换芯片U8，所述无线接收芯片U2连接从机频段地址，用于读取设置的从机频段地址，按照该频段地址通过天线AE2接收无线信号；所述音频转换芯片U8用于接收无线接收芯片U2的差分信号，转成音频信号，传输到功放模块播放。