CN203574207U

CN203574207U - 一种usb和蓝牙设备桥接器

Info

Publication number: CN203574207U
Application number: CN201320664049.8U
Authority: CN
Inventors: 江艳玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-10-25
Filing date: 2013-10-25
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2023-10-25

Abstract

一种USB和蓝牙设备桥接器，包括MCU模块、蓝牙模块、开关控制模块、电压调节和充电管理模块、可充电纽扣电池、液晶显示模块、USB A型插头、USB A型插座；其中，所述MCU模块为带USB HOST控制器或USB OTG功能接口的MCU模块，所述蓝牙模块为带USB DEVICE接口的蓝牙模块；所述蓝牙模块、开关控制模块、电压调节和充电管理模块、液晶显示模块、USB A型插座、分别连接到所述MCU模块；还包括一时钟芯片模块，该时钟芯片模块分别与所述MCU模块、所述电压调节和充电管理模块连接。本实用新型可使U盘、U盾等USB设备通过蓝牙网络在手机等移动便携设备中使用，给人们带来使用上的便利，大大的提高了人们的生活效率。

Description

一种USB和蓝牙设备桥接器

【技术领域】

本实用新型属于电子设备技术领域，具体涉及一种USB和蓝牙设备桥接器。

【背景技术】

目前智能手机的普及率在逐年升高，网络购物、网上交易的需要在日益提高。手机作为一种移动通信工具，天天伴随着人们的生活，给人们的通信、生活带来了不少方便。

U盘作为移动存诸器具有容量大、携带方便，受到广大消费者的青睐，为人们拷贝资料带来极大的方便；U盾作为银行提供给用户的移动数字证书，为人们安全使用网上银行带来极大方便。因此，U盘、U盾等USB设备得到了广泛应用。而目前U盘、U盾等USB设备只能在电脑上使用，无法直接与大部分没有USB接口的手机等移动便携设备相连，给人们的生活带来诸多不便和困扰。然而现在智能手机的发展，让手机等移动便携设备替代电脑某些功能是完全可行的方式，也是业内人士亟待解决的技术问题。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种USB和蓝牙设备桥接器，可使U盘、U盾等USB设备通过蓝牙网络在手机等移动便携设备中使用，给人们带来使用上的便利，大大的提高了人们的生活效率。

本实用新型是这样实现的：

一种USB和蓝牙设备桥接器，其特征在于：包括MCU模块、蓝牙模块、开关控制模块、电压调节和充电管理模块、可充电纽扣电池、液晶显示模块、USB A型插头、USB A型插座；

其中，所述MCU模块为带USB HOST控制器或USB OTG功能接口的MCU模块，所述蓝牙模块为带USB DEVICE接口的蓝牙模块；

所述蓝牙模块、开关控制模块、电压调节和充电管理模块、液晶显示模块、USB A型插座、分别连接到所述MCU模块；

所述蓝牙模块还分别连接所述开关控制模块、所述USB A型插头；

所述开关控制模块还分别连接所述电压调节和充电管理模块、所述液晶显示模块、所述USB A型插座；

所述电压调节和充电管理模块还分别连接所述可充电纽扣电池、所述USB A型插头。

还包括一时钟芯片模块，该时钟芯片模块分别与所述MCU模块、所述电压调节和充电管理模块连接。

所述液晶显示模块为LCD、或OLED。

本实用新型的优点在于：本实用新型既可使U盘、U盾等USB设备通过蓝牙网络在手机等移动便携设备中使用，给人们带来使用上的便利，大大的提高了人们的生活效率。本实用新型还具有蓝牙适配器、电子表功能，更加方便人们的生活。可与其他蓝牙设备建立连接，可通过电脑、电源适配器充电。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的描述。

图1是本实用新型第一实施例系统原理框图。

图2是本实用新型第二实施例系统原理框图。

【具体实施方式】

第一实施例：

如图1所示，一种USB和蓝牙设备桥接器，简称U桥，包括MCU模块1、蓝牙模块2、开关控制模块3、电压调节和充电管理模块4、可充电纽扣电池5、液晶显示模块6、USB A型插头7、USB A型插座8；

其中，MCU模块1为带USB HOST控制器或USB OTG功能接口的MCU模块，蓝牙模块2为带USB DEVICE接口的蓝牙模块；

蓝牙模块2、开关控制模块3、电压调节和充电管理模块4、液晶显示模块6、USB A型插座8分别连接到MCU模块1；

蓝牙模块2还分别连接开关控制模块3、USB A型插头7；

开关控制模块3还分别连接电压调节和充电管理模块4、液晶显示模块6、USB A型插座8；

电压调节和充电管理模块4还分别连接可充电纽扣电池5、USB A型插头7。

下面对各部件做一详细说明：

MCU模块1：带USB HOST控制器的MCU模块，包括MCU芯片和所需的外围电路。

MCU（Micro Control Unit，微控制单元）芯片，将计算机的CPU、RAM、ROM、定时计数器和USB、UART、SPI等多种I/O接口集成在一片芯片上。本实施例选择具有USB HOST控制器的MCU芯片（例如STM32F105/107、Vinculum-II（VNC2）、LPC2478等），遵从USB2.0规范，支持全速（FS,12Mbits/s）和低速（LS,1.5Mbits/s）USB通信。USB HOST用于控制U盾或U盘的连接和USB命令控制和数据读写。

MCU芯片采用一个UART接口与蓝牙模块2通讯连接，通过蓝牙HCI协议，控制蓝牙模块2的状态和数据传输。MCU芯片的其他接口如SPI，则可用于连接液晶显示模块6。

MCU芯片通常提供了多个可编程的IO端口供应用使用。在本实施例中，采用MCU的一个IO端口来控制蓝牙模块2的USB接口的使能和禁用。

蓝牙模块2：包括蓝牙芯片和所需的外围电路。蓝牙芯片采用集成了射频与基带部分的单个芯片（例如CSR公司的CSR8311、Ericsson公司的ROK101007芯片等），具有完全集成的RF模块，内含经认证的蓝牙固件，带有UART和USB DEVICE接口。蓝牙芯片提供USB接口控制引脚，通过与之连接的MCU的IO端口输出信号电平，可以控制蓝牙芯片进入或脱离USB状态。

液晶显示模块6：包括液晶屏和液晶显示驱动模块、以及所需的外围电路。液晶屏可以选用LCD（Liquid Crystal Display）或OLED（Organic LightEmitting Display），可以使用MCU模块1的IO口，如SPI接口连接液晶显示模块6，由MCU芯片控制液晶模块的显示。LED指示灯为两个，充电指示和蓝牙工作指示。

电压调节和充电管理模块4：由电压调节和充电管理的相关器件和电路组成。通过使用内部纽扣电池或外部电源，为系统内的MCU模块1、蓝牙模块2、液晶显示模块6提供所需要的电源电压，还提供限流控制的5伏100毫安限流电压供U盾或U盘接入使用。

外部电源可以是外部电脑的USB接口或便携式充电宝，也可以是外部DC电源。当使用外部电源时，同时为纽扣电池充电。在没有外接电源的情况下，纽扣电池为系统供电。

当模块自动检测到外部DC电源时，系统将优先使用DC供电，系统与电池的连接将被切断，同时DC还为纽扣电池提供充电电流。

开关控制模块3：由按钮开关（以下简称蓝牙开关）、可控开关元件和相关的电路组成，可控开关元件在信号电平控制下接通或关闭开关，用于控制系统各模块的供电，或产生电平信号触发MCU进行相应控制处理。本实施例中的MCU模块1、液晶显示模块6、蓝牙模块2、5伏USB HOST Vbus引脚的供电由相应的供电开关元件控制，开启蓝牙开关为各个供电开关提供了接通电平信号，使供电开关接通供电，各模块上电复位，自动运行各模块内部固件程序，进行初始化工作，进入工作状态。

蓝牙开关一端接有下拉电阻R，当关闭蓝牙开关与电压调节模块的连接时，下拉电阻将使相应端口处于低电平状态。

USB A型插座8：连接MCU模块1的USB HOST接口。

USB A型插头7：连接蓝牙模块2的USB DEVICE接口。

第二实施例：

与第一实施例不同的是，该实施例增加一时钟芯片模块9。如图2所示。时钟芯片模块9包括时钟芯片及相应电路。

时钟芯片与MCU芯片连接，可采用高精度电子表专用芯片（如国产8025T全温度自动补偿超高精度实时时钟芯片等）。MCU芯片读取或设置时钟芯片的时钟数据，并在液晶显示屏上显示。

在本实例中，MCU芯片采用另一个IO端口连接蓝牙开关，接受蓝牙开关的触发电平信号的控制，选择U桥工作模式，实现控制蓝牙模块2的供电开启或关闭，并切换到电子表工作状态。在实际设计中还可以选用其他的IO端口连接另外的按钮开关，用于调整和设置电子表时钟，以及增加连接各芯片模块复位电路的复位按钮。

本实施例使用蓝牙开关对MCU芯片的一个IO端口产生电平触发信号，使MCU芯片在另一个IO端口输出高或低电平，打开或关闭蓝牙模块2和5伏USB Vbus引脚的供电开关。

产品使用说明：

1、打开蓝牙开关，将接通蓝牙模块2的供电，蓝牙模块2上电复位，并请求MCU模块1提供随机PIN给蓝牙模块2配对使用，MCU模块1控制液晶显示屏显示随机PIN。这时在另一台待连接的蓝牙设备上输入这个PIN，U桥将与之配对连接。

2、当蓝牙开关打开时，如果USB A型插头7插入电脑，并且没有U盾或U盘插入USB A型插座8，则该U桥可以作为电脑的蓝牙适配器使用。如果有U盾或U盘插入USB A型插座8，则蓝牙适配器功能将被禁止，而电脑的USB接口将作为U桥的供电接口。

3、可以在DC插口接电源适配器外接市电供电，也可以将USB A型插头7插入电脑USB接口供电，或插入便携式充电宝的USB接口供电。在有多种供电情况下，优先使用DC供电。

4、关闭蓝牙开关，将关闭蓝牙模块2的供电，从而切断U桥与其他蓝牙设备的蓝牙通讯。对于第一实施例的U桥，其他模块的供电也将被关闭，U桥处于关机状态；对于具有电子表功能的第二实施例的U桥，关闭蓝牙开关将会切换到电子表模式，液晶显示屏将显示时钟信息，这时U桥作为一个电子表使用。

本实用新型既可使U盘、U盾等USB设备通过蓝牙网络在手机等移动便携设备中使用，给人们带来使用上的便利，大大的提高了人们的生活效率。本实用新型还具有蓝牙适配器、电子表功能，更加方便人们的生活。可与其他蓝牙设备建立连接，可通过电脑、电源适配器充电。

上述实施例和图式并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims

1.一种USB和蓝牙设备桥接器，其特征在于：包括MCU模块、蓝牙模块、开关控制模块、电压调节和充电管理模块、可充电纽扣电池、液晶显示模块、USB A型插头、USB A型插座；

2.如权利要求1所述的一种USB和蓝牙设备桥接器，其特征在于：还包括一时钟芯片模块，该时钟芯片模块分别与所述MCU模块、所述电压调节和充电管理模块连接。

3.如权利要求1所述的一种USB和蓝牙设备桥接器，其特征在于：所述液晶显示模块为LCD、或OLED。