CN2593489Y - 基于蓝牙技术的多功能数字信息终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具有无线语音和数据通信能力，支持条码扫描，键盘、手写输入等多种数据输入方式的数字信息终端其特征在于：核心处理器集成电路U1分别通过复用电路模块(U7、U8)连接蓝牙通讯模块U2和条码扫描模块U4，通过选通集成电路U5与专用键盘U3相连；线性PCM编解码集成电路U6分别与蓝牙模块U2和核心处理器集成电路U1相连。本实用新型可使用户在移动中完成条码扫描或手工数据录入，并将扫描数据通过蓝牙传送至远端服务器，并与服务器端进行语音和短信息的交互，满足实际商业、工业应用的需要，具有广阔的应用前景。

Description

基于蓝牙技术的多功能数字信息终端

技术领域    本实用新型涉及具有无线语音和数据通信能力，支持条码扫描，键盘、手写输入等多种数据输入方式的数字信息终端。

背景技术    随着数字化技术的发展和自动化程度的不断提高，当前大量的应用环境需要有一种数字信息终端设备完成数据的输入、采集、处理和无线传输任务。典型的应用环境包括餐馆中无线点菜，仓储、超市中的无线提货与盘点，林业和石油部门的野外勘测等。当前已有一些设备试图在各自领域解决上述难题，但是效果大多不理想。主要的问题在于：1、输入方式不适宜工业场合的需要。

当前绝大多数设备仅提供了触摸屏的输入方式，不但输入的速度相对较慢，而且触摸屏较难承受频繁的点击，容易受到损坏。2、无线传输技术不能满足应用需求。

当前的此类设备的数据传输方式主要有三种：基于专用RF技术，基于无线局域网(WLAN)技术，基于红外(IrDA)技术。这三种技术对于工业应用而言都有较大的局限性：专用RF技术采用的基带协议通常都过于简单，不利于组网和信息保密；WLAN技术不但价格较为昂贵，而且耗电量较大，不适于手持设备的使用；IrDA技术存在传输距离近，传输波束角度窄，无法绕过障碍物。3、没有语音传输能力。

现存的此类设备都没有语音通讯功能，只有单一的数据通讯功能。4、缺乏数据采集能力。

没有条码扫描头。

发明内容    本实用新型的目的是提供一种新的无线数字信息终端，可以克服现有设备的上述弱点，满足上述实际应用环境的需求。。此数字信息终端具有多种信息输入方式(手写、键盘)和基于条码的数据采集功能，并能通过蓝牙技术进行语音和数据的无线传输，具有高安全性、全向传输能力和很高的性价比。

通过采用本实用新型，用户可以在上文提及的典型环境中用键盘输入数字信息和中英文信息，用户可单手完成操作，大大的方便了上述环境工作人员。在一些场合，用户也可以双手进行触摸屏手写输入。用户还可以利用接在数字终端上的条码扫描头进行条码录入，对采用条码管理的应用场合，如仓库、超市，这具有极大的方便性。对于键盘、触摸屏、条码扫描头获得的数据，用户可以利用蓝牙无线链路发送至远端的服务器上，其最高数据传输速率可以达到700Kbps以上，用户也可以利用蓝牙无线链路从远端的服务器上下载信息。在需要进行语音通讯的场合，上述数字信息终端还可以利用蓝牙的SCO链路进行与服务器端的通话，通话质量接近于市话标准。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案如下：

数字终端的CPU采用摩托罗拉的龙珠(DragonBall^TM VZ328)芯片。

通过三态缓冲门将蓝牙和条码扫描头复接到龙珠芯片的串口上，通过龙珠芯片的一个通用I/O口控制两个设备的切换。

将键盘模块(16键)的输出信号线通过编码器接入龙珠芯片的I/O管脚。

在龙珠芯片上运行蓝牙协议栈和相应的Profile操作蓝牙模块。

当蓝牙模块选用一类蓝牙模块时(功率100mW)时无线传输距离达100米，当接二类模块(功率1mW)时无线传输距离为1米。蓝牙模块的PCM接口与一个线性语音编解码芯片相连。此编解码芯片接耳机、话筒，提供了语音通道。

附图说明    图1是此实用新型的专用外设部分电路原理图。这些外设包括键盘，条码扫描头，蓝牙模块，语音芯片。此实用新型的其余电路，包括CPU与RAM，ROM，液晶触摸屏的电连接方式与一般数字终端的连接方式相同，在此省略。

具体实施方式    专用外设部分电路由十一个主体部件构成，标记为U1-U11。其中U1为数字终端的CPU，U2为蓝牙模块，U3为16键专用键盘，U4为激光条码扫描头，U5为选通器，U6为线性PCM编解码芯片，U7、U8为三态缓冲器，U9为麦克风，U10为耳机，U11为全向天线。

U1为数字终端的CPU，采用MOTOROLA公司的MC68VZ328芯片，主频33MHz。此芯片内置了LCD控制器，中断控制器，内存控制器等电路模块，只需在外围接入RAM，Flash与液晶触摸屏等外围器件就构成了一个基本的数字终端。由于这方面的电路实现已经相当成熟，因此本实用新型中基本数字终端功能的实现就不在此赘述。U2为蓝牙模块，可以选用一类蓝牙模块(功率100mW，有效通讯距离一百米)，也可以选用二类蓝牙模块(有效通讯距离十米)，电路连接方式完全相同。蓝牙模块射频端连接到一个全向蓝牙天线；蓝牙模块的四个串口引脚(TXD，RXD，CTS，RTS)通过一个四总线缓冲器U7连接到CPU的串口。此四总线缓冲器的控制端接到CPU的一个通用I/O口GP1相连。当CPU将GP1置高电平时，四条总线同时导通，CPU可以通过串口对蓝牙进行状态设置和数据交互。当CPU将GP1置低电平时，U7呈现出高阻态，与CPU的串口断开，此时CPU对串口的读写对蓝牙状态不产生任何影响。

U4为激光条码扫描头。此扫描头的接口也是一个标准串口。与蓝牙模块类似，激光条码扫描头也通一个四总线缓冲器U8连接到CPU的串口。此四总线缓冲器的控制端接到GP1的反逻辑，这样U7与U8的导通态正好相反。当CPU的串口与扫描头相连时，蓝牙与串口的电连接断开。反之亦然。

U5为一个十六键专用键盘，总共有十六根键值引线和一根中断引线。每一个按键对应一根键值引线，按键松开状态下其引线电平为低，按下时为高电平。中断引线的电平是这十六根键值引线电平的或逻辑，当所有按键都处在松开状态时此引线为低电平，任何一个按键按下此引线都是高电平。十六根键值引线分别接至选通器U5的十六个输入管脚，中断引线接至CPU的中断管脚INT1。选通器U5的四根地址线接至CPU的四个通用I/O口GP2-GP5，U5的输出端接至CPU的另一个通用I/O口GP6。当有一个按键按下时，中断引线上产生一个上升沿，CPU进行中断处理。中断处理程序首先在GP2-GP5端口上对选通器的地址线进行0-15的地址扫描，将通器的输出端与选通器的十六根输入端按顺序分别接通。输出端每接通一个输入端，CPU就读一次GP6管脚上的电平，若此电平为低，说明此输入端对应的按键没有被按下；若为高电平则说明此按键被按下。这样就得到了键值。

U6是一个线性PCM编解码芯片。其PCM输入、输出电平分别接到蓝牙芯片的PCM码流引脚上；其码元时钟信号和帧时钟信号分别由蓝牙提供，这两个时钟是非连续性的；其主时钟信号由CPU的脉宽调制信号输入端提供，此时钟是连续的。此芯片的模拟输入、输出端分别接麦克风和耳机，提供了语音输入、输出功能。

本实用新型可使用户在移动中完成条码扫描或手工数据录入，并将扫描数据通过蓝牙传送至远端服务器，并与服务器端进行语音和短信息的交互，满足实际商业、工业应用的需要，具有广阔的应用前景。

Claims (4)

1、一种基于蓝牙技术的多功能数字信息终端，其特征在于：核心处理器集成电路U1分别通过复用电路模块(U7、U8)连接蓝牙通讯模块U2和条码扫描模块U4，通过选通集成电路U5与专用键盘U3相连。

2、根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的多功能数字信息终端，其特征在于蓝牙模块U2和条码扫描模块U4利用复用电路U7和U8分别复接到核心处理集成电路U1的一个串口上，U1用一个通用I/O管脚GP1从这两个模块中选择通讯对象。

3、根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的多功能数字信息终端。其特征在于一个专用键盘U3通过选通集成电路U5与核心处理集成电路U1连接。选通集成电路U5的输出管脚和地址管脚接至U1的通用I/O管脚，U3的中断指示管脚与U1CPU的一个中断管脚连接。

4、根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的多功能数字信息终端，其特征在于线性PCM编解码集成电路U6分别与蓝牙模块U2和核心处理器集成电路U1相连，，U6的PCM数据管脚与蓝牙模块U2的PCM编解码数据管脚相连，U6的位时钟和帧时钟管脚与U2的位时钟和帧时钟管脚相连，U2的主时钟管脚与U1的一个PWM管脚相连。