CN214544801U - 一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及数据传输的领域，尤其是涉及一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其包括USB模块以及与USB模块相耦接的蓝牙模块，所述USB模块用于连接终端设备的USB接口，所述USB模块向蓝牙模块供电并与蓝牙模块传输数据；所述蓝牙模块耦接有人机交互模块，所述人机交互模块与终端设备的USB接口通过USB总线连接，所述人机交互模块用于切换蓝牙模块的主从模式；所述蓝牙模块包括蓝牙芯片，所述USB模块耦接于蓝牙芯片的通讯接口上，所述蓝牙芯片的天线接口上电连接有天线单元，所述蓝牙芯片与蓝牙设备无线通讯。本申请具有增加蓝牙适配器的主从切换功能，进而增大使用范围的效果。

Description

一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置

技术领域

本申请涉及数据传输的领域，尤其是涉及一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置。

背景技术

随着蓝牙技术的发展，因其具有灵活、便利等特点，在很多场合已经代替传统的串口或USB有线电缆连接。

目前，大多数终端设备，例如台式计算机，并没有将蓝牙模块作为标准配置，台式计算机与蓝牙设备无线通讯时，需要用到蓝牙适配器，市面上的蓝牙适配器一般工作在从属模式，等待其它主设备来连接。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：蓝牙适配器无法实现主从切换，功能较为单一。

实用新型内容

为了增加蓝牙适配器的主从切换功能，进而增大使用范围，本申请提供一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置。

本申请提供的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置采用如下的技术方案：

一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，包括USB模块以及与USB模块相耦接的蓝牙模块，所述USB模块用于连接终端设备的USB接口，所述USB模块向蓝牙模块供电并与蓝牙模块传输数据；所述蓝牙模块耦接有人机交互模块，所述人机交互模块与终端设备的USB接口通过USB总线连接，所述人机交互模块用于切换蓝牙模块的主从模式；

所述蓝牙模块包括蓝牙芯片，所述USB模块耦接于蓝牙芯片的通讯接口上，所述蓝牙芯片的天线接口上电连接有天线单元，所述蓝牙芯片与蓝牙设备无线通讯。

通过采用上述技术方案：通过USB模块与蓝牙模块实现终端设备与蓝牙设备之间的数据传输，能替代传统的有限电缆连接，并设置人机交互模块，通过人机交互模块，根据用户需求切换本装置的主从模式，实现一对多，丰富了本装置的功能，进而增大使用范围，有利于用户使用和开发调试。

可选的，所述人机交互模块包括与蓝牙芯片相耦接的主从切换单元、设备切换单元以及显示单元，所述主从切换单元用于发出主从切换信号，所述蓝牙芯片用于接收主从切换信号并切换自身的工作状态；所述设备切换单元用于发出设备切换信号，所述蓝牙芯片用于接收设备切换信号并切换当前连接的蓝牙设备，所述显示单元用于展示蓝牙芯片接收或发送的数据。

通过采用上述技术方案：主从切换单元能提供便捷的切换蓝牙芯片的主从模式，当设置主模式时，蓝牙芯片可以连接多个外部蓝牙设备，实现一对多，当设置从模式时，可发射广播包，被外部设备发现并连接；当需要切换当前连接的外部蓝牙设备时，可通过设备切换单元进行操作，显示单元能够将当前传输的数据展示，便于用户及时查看，在传输错误时可以及时采取措施。

可选的，所述USB模块包括USB接口J1，USB接口J1的VCC引脚与+5V电源连接，USB接口J1的D+引脚与D-引脚分别与蓝牙芯片的DP引脚和DN引脚连接，USB接口J1的GND引脚和外壳接地。

通过采用上述技术方案：使用USB接口能便捷快速的与终端设备进行连接，且可以热插拔，结构简单、成本低廉、通用性好；USB接口的GND引脚及外壳接地，能减少漏电流或静电的影响，提高工作的安全性。

可选的，所述USB接口J1的VCC引脚、D+引脚以及D-引脚通过静电阻抗器接地。

通过采用上述技术方案：由于USB接口J1的工作电压较低，对外界电磁骚扰敏感程度相对较高，容易受到外界静电的干扰，导致USB接口J1功能紊乱，严重的甚至会损坏，通过静电阻抗器接地后，能增加静电防护，减少元器件的损坏，有效的提高安全性。

可选的，所述USB接口J1上电连接有供电单元，所述供电单元的输入端与USB接口J1的VCC引脚连接，输出端与蓝牙芯片的VCCBAT引脚连接。

通过采用上述技术方案：供电单元能将+5V电压转换成蓝牙芯片所需的工作电压，可根据不同的蓝牙芯片选取对应的供电单元，增加了蓝牙芯片的电压可选范围。

可选的，所述供电单元的输入端与输出端通过电容器接地，所述供电单元的VSS端接地。

通过采用上述技术方案：输入输出端通过电容器接地，能防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声，以此降低干扰，稳定供电单元的输出电压。

可选的，所述蓝牙芯片上耦接有晶振单元，所述晶振单元的一端与蓝牙芯片的XI引脚连接，另一端与蓝牙芯片的XO引脚连接。

通过采用上述技术方案：晶振单元具有接收发射频率功能，通过晶振频率控制蓝牙芯片的传输速度、定位精确度，以此完善蓝牙模块的功能。

可选的，所述蓝牙芯片上耦接有发光单元，所述发光单元包括第五电阻器R5与发光二极管D1，所述第五电阻器R5的一端与蓝牙芯片的P10引脚连接，另一端与发光二极管D1的阳极相连接，发光二极管D1的阴极接地。

通过采用上述技术方案：发光单元能在蓝牙芯片工作时发光，以此提示工作状态，第五电阻器R5与发光二极管D1串联后分压，能降低发光二极管D1两端的电压，进而增加发光二极管D1电压等级的可选范围，相较于发光二极管D1直接连接于蓝牙芯片的P10引脚,可选择小电压的发光二极管D1,以此节省成本。

可选的，所述晶振单元采用无源晶振。

通过采用上述技术方案：无源晶振是非极性元件，在组装时不需要考虑极性，能提高组装效率，且无源晶振可以用于不同时钟信号电压的蓝牙芯片，价格较低，进一步节省成本。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1. 通过USB模块与蓝牙模块实现终端设备与蓝牙设备之间的数据传输，能替代传统的有限电缆连接，并设置人机交互模块，通过人机交互模块，根据用户需求切换本装置的主从模式，实现一对多，丰富了本装置的功能，进而增大使用范围，有利于用户使用和开发调试；

2. 由于USB接口J1的工作电压较低，对外界电磁骚扰敏感程度相对较高，容易受到外界静电的干扰，导致USB接口J1功能紊乱，严重的甚至会损坏，通过静电阻抗器接地后，能增加静电防护，减少元器件的损坏，有效的提高安全性；

3. 发光单元能在蓝牙芯片工作时发光，以此提示工作状态，第五电阻器R5与发光二极管D1串联后分压，能降低发光二极管D1两端的电压，进而增加发光二极管D1电压等级的可选范围，相较于发光二极管D1直接连接于蓝牙芯片的P10引脚,可选择小电压的发光二极管D1,以此节省成本。

附图说明

图1是本申请中蓝牙数据传输装置的系统框图；

图2是本申请中人机交互模块的主界面展示图；

图3是本申请中蓝牙芯片与天线单元的电路连接结构示意图；

图4是本申请中USB模块的电路结构示意图；

图5是本申请中供电单元的电路结构示意图；

图6是本申请中晶振单元的电路结构示意图；

图7是本申请中发光单元的电路结构示意图。

附图标记说明：1、USB模块；2、蓝牙模块；21、蓝牙芯片；22、天线单元；23、晶振单元；24、发光单元；3、人机交互模块；31、主从切换单元；32、设备切换单元；33、显示单元；4、供电单元；5、终端设备；6、蓝牙设备。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-7及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请实施例公开一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置。

参照图1，一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置用于终端设备5与蓝牙设备6之间的数据传输，包括USB模块1、蓝牙模块2以及人机交互模块3，USB模块1连接于终端设备5的USB接口，蓝牙模块2与USB模块1相耦接，USB模块1向蓝牙模块2供电并与蓝牙模块2传输数据，蓝牙模块2与蓝牙设备6进行无线数据传输。

参照图1，人机交互模块3与蓝牙模块2相耦接，人机交互模块3通过USB总线与终端设备5的USB接口连接。人机交互模块3包括主从切换单元31、设备切换单元32以及显示单元33，在使用时，用户可通过主从切换单元31发出主从切换信号，蓝牙模块2接收到主从切换信号时切换为主动模式或从属模式；当蓝牙模块2连接多个外部的蓝牙设备6时，可通过设备切换单元32发出设备切换信号，蓝牙模块2接收后切换当前连接的蓝牙设备6；在数据传输过程中，显示单元33能够展示蓝牙模块2接收或发送的数据。通过人机交互模块3，可根据用户需求切换本装置的主从模式，实现一对多，丰富了本装置的功能，进而增大使用范围，有利于用户使用和开发调试。

参照图2，在本实施例中，人机交互模块3采用PC软件，安装于终端设备5上，比如台式计算机、网络电机等。PC软件具有人机交互界面，通过人机交互界面直观展示信息至用户，用户可以通过PC软件设置蓝牙模块2的工作模式，选择对所需的蓝牙设备6进行数据交互，并显示数据的发送和接收。

参照图3，蓝牙模块2包括蓝牙芯片21，蓝牙芯片21可采用BK3435芯片，该芯片支持主、从模式，当设置为主模式时，可最多连接8个蓝牙设备6；当设置为从模式时，能发射广播包，可使蓝牙设备6发现并连接。USB模块1耦接于蓝牙芯片21的通讯接口上，蓝牙芯片21的天线接口上电连接有天线单元22，蓝牙芯片21与蓝牙设备6进行无线通讯并传输数据，能替代传统的有限电缆连接，实现数据的便捷传输。

参照图4，USB模块1包括USB接口J1，USB接口J1的VCC引脚与+5V电源连接，USB接口J1的D-引脚与D+引脚分别与蓝牙芯片21的DN引脚和DP引脚连接，USB接口J1的GND引脚和外壳直接接地，VCC引脚、D-引脚以及D+引脚分别通过静电阻抗器ESD2、静电阻抗器ESD1以及静电阻抗器ESD3接地。USB接口J1的工作电压较低，对外界电磁骚扰敏感程度相对较高，容易受到外界静电的干扰，通过静电阻抗器接地后，能增加静电防护，减少元器件的损坏，有效的提高安全性。

参照图5，USB接口J1上电连接有供电单元4，在本实施例中，供电单元4采用5V转3.3V的稳压芯片，稳压芯片的输入端与USB接口J1的VCC引脚连接，输出端与蓝牙芯片21的VCCBAT引脚连接，且稳压芯片的输入端与输出端分别通过第七电容器C7、第六电容器C6接地，VSS端直接接地。稳压芯片的输入端与输出端通过电容器接地，能防止输入值过大而导致的地电位抬高和噪声，以此降低干扰，稳定供电单元4的输出电压。

参照图6，蓝牙芯片21上耦接有晶振单元23，在本实施例中，晶振单元23采用晶振频率为16MHz的无源晶振，晶振单元23的一端与蓝牙芯片21的XI引脚连接，另一端与蓝牙芯片21的XO引脚连接，无源晶振可以用于不同时钟信号电压的蓝牙芯片21，且价格较低，能够节省成本。在其他实施例中，晶振单元23可采用有源晶振，晶振频率也可为12MHz、24MHz、26MHz、32MHz或40MHz 等。

参照图7，蓝牙芯片21上耦接有发光单元24，发光单元24包括第五电阻器R5与发光二极管D1，第五电阻器R5的一端与蓝牙芯片21的P10引脚连接，另一端与发光二极管D1的阳极相连接，发光二极管D1的阴极接地。发光单元24能在蓝牙芯片21工作时发光，以此提示工作状态，第五电阻器R5与发光二极管D1串联后分压，能降低发光二极管D1两端的电压，进而增加发光二极管D1电压等级的可选范围，相较于发光二极管D1直接连接于蓝牙芯片21的P10引脚,可选择小电压的发光二极管D1,以此节省成本。

本申请实施例一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置的实施原理为：本装置通过USB接口与终端设备5相连接，终端设备5上设置有人机交互模块3，即PC软件。在使用时，用户可通过主从切换单元31发出主从切换信号，蓝牙模块2接收到主从切换信号时切换为主动模式或从属模式；当蓝牙模块2连接多个外部的蓝牙设备6时，可通过设备切换单元32发出设备切换信号，蓝牙模块2接收后切换当前连接的蓝牙设备6；在数据传输过程中，显示单元33能够展示蓝牙模块2接收或发送的数据。通过人机交互模块3，可根据用户需求切换本装置的主从模式，实现一对多，丰富了本装置的功能，进而增大使用范围，有利于用户使用和开发调试。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：包括USB模块（1）以及与USB模块（1）相耦接的蓝牙模块（2），所述USB模块（1）用于连接终端设备（5）的USB接口，所述USB模块（1）向蓝牙模块（2）供电并与蓝牙模块（2）传输数据；所述蓝牙模块（2）耦接有人机交互模块（3），所述人机交互模块（3）与终端设备（5）的USB接口通过USB总线连接，所述人机交互模块（3）用于切换蓝牙模块（2）的主从模式；

所述蓝牙模块（2）包括蓝牙芯片（21），所述USB模块（1）耦接于蓝牙芯片（21）的通讯接口上，所述蓝牙芯片（21）的天线接口上电连接有天线单元（22），所述蓝牙芯片（21）与蓝牙设备（6）无线通讯。

2.根据权利要求1所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述人机交互模块（3）包括与蓝牙芯片（21）相耦接的主从切换单元（31）、设备切换单元（32）以及显示单元（33），所述主从切换单元（31）用于发出主从切换信号，所述蓝牙芯片（21）用于接收主从切换信号并切换自身的工作状态；所述设备切换单元（32）用于发出设备切换信号，所述蓝牙芯片（21）用于接收设备切换信号并切换当前连接的蓝牙设备（6），所述显示单元（33）用于展示蓝牙芯片（21）接收或发送的数据。

3.根据权利要求1所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述USB模块（1）包括USB接口J1，USB接口J1的VCC引脚与+5V电源连接，USB接口J1的D+引脚与D-引脚分别与蓝牙芯片（21）的DP引脚和DN引脚连接，USB接口J1的GND引脚和外壳接地。

4.根据权利要求3所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述USB接口J1的VCC引脚、D+引脚以及D-引脚通过静电阻抗器接地。

5.根据权利要求3所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述USB接口J1上电连接有供电单元（4），所述供电单元（4）的输入端与USB接口J1的VCC引脚连接，输出端与蓝牙芯片（21）的VCCBAT引脚连接。

6.根据权利要求5所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述供电单元（4）的输入端与输出端通过电容器接地，所述供电单元（4）的VSS端接地。

7.根据权利要求1所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述蓝牙芯片（21）上耦接有晶振单元（23），所述晶振单元（23）的一端与蓝牙芯片（21）的XI引脚连接，另一端与蓝牙芯片（21）的XO引脚连接。

8.根据权利要求1所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述蓝牙芯片（21）上耦接有发光单元（24），所述发光单元（24）包括第五电阻器R5与发光二极管D1，所述第五电阻器R5的一端与蓝牙芯片（21）的P10引脚连接，另一端与发光二极管D1的阳极相连接，发光二极管D1的阴极接地。

9.根据权利要求7所述的一种主从模式可切换的蓝牙数据传输装置，其特征在于：所述晶振单元（23）采用无源晶振。

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