电子技术-电子产品开发-益智玩具开发-软硬件设计-松翰单片机_深圳市组创微电子有限公司-软硬件一体化解决方案-松翰代理商

电子技术

07-13

2023

产品展示—SN8F5701

SN8F5701兼容MCS-51指令集的八位元微控制器，并在相同的执行频率标准下，其效率最大可达原始8051的12.1倍。同时，透过先进的半导体技术拓展工作电压范围（1.8 V至5.5 V）和操作温度（-40°C至85°C），让产品得以在各种运用场合中，高速地运作。在此款微控制器中，内建4 KB ROM、256 bytes IRAM。此外，微控制器亦具备12位元高精度ADC、1组PWM产生器、2组16位元计数器（timer）和UART的通讯界面，以满足消费电子产品、家庭控制、无刷马达控制等运用场合。深圳市组创微电子是中国大陆地区的松瀚代理商，代理销售松瀚单片机、语音IC，并可以提供松瀚方案的技术支持，还可以直接为客户开发设计电子产品，拥有丰富的硬件开发与程序设计经验，可以帮助客户快速开发出产品并尽快上市销售。SN8F5701.pdf
07-13

2023

产品展示—SNC27P020

SNC27P020是一款单通道的语音合成IC，有12位的PWM直驱电路，它将一个输入端口和8个I/O端口内置在一个4位的微型控制器里。通过SNC27P020中的微型控制器进行编程，用户的各种应用包括语音部分的合成，按键触发的设定，输出控制和其他的逻辑功能，都可以轻松实现。注意：SNC27P020没有LVD功能。产品特色工作电压：2.1V~5.1V·系统时钟：2.304 MHz-1.5%·持续时间：20秒@6KHz·RAM大小：128*4位·最大值。64K*12位程序大小·I/O端口：-输入端口P9.0共享复位引脚
07-12

2023

产品展示—SN8P2501D

SN8P2501D是一个带有RISC-like系统的8位元单片机，具有高性能和低功耗的特点。1T(一条指令周期就是一个时钟周期)结构，16MIPS的计算能力。另外，高EFT性能使其适合应用于高干扰的工业环境。SN8P2501D的IC结构一流，包括1K-word的程序存储器（OTP ROM），48-byte的资料存储器（RAM），两个8位定时计数器（T0，TC0），一个看门狗计时器，3个中断源（T0，TC0，INT0），一通道PWM输出（PWM0），一通道buzzer输出（BZ0）和4层堆栈暂存器。SN8P2501D还提供4种不同的振荡器模式给系统作为系统时钟：包括高/低速晶体振荡器/陶瓷谐振器和廉价的RC振荡器。此外，SN8P2501D还包括一个内部16MHz RC振荡器作为系统时钟和一个由程控的内部低频RC振荡器作为低速模式的系统时钟。深圳市组创微电子是松翰一级代理商，可以在中国大陆地区代理销售松翰单片机、语音IC，并可以提供松翰方案的技术支持，还可以直接为客户开发设计电子产品，拥有丰富的硬件开发与程序设计经验，可以帮助客户快速开发出产品并尽快上市销售。SN8P2501D.pdf
07-06

2023

直流升压电路原理

直流升压技术是将不可调的直流电压转变为可调或固定的直流电压的工程技术，一种方法是利用电感的储能作用和电容的滤波作用进行升压；另一种方法通过高频振荡产生低压脉冲，再通过脉冲变压器升压到预定电压值，继而应用脉冲整流技术来获得高压直流电。直流升压过程是依靠一个用开关调节方式控制电能的变换电路，即DC-DC变换器来实现的。DC-DC变换器的核心部件是一类由晶体二极管、储能器(或变压器)、电容及感应器组成的开关变换器，其输出电路通过由电容组成的低通滤波器对电流的整流，实现高压直流电的输出。直流升压技术的不断更新与完善，很大程度上影响了DC-DC变换器拓扑的演化。高功率密度、高效率、高性能、高可靠性以及低成本、小体积是DC-DC变换器的发展方向。目前，直流升压技术已广泛应用于使用电池供电的便携设备中，大功率直流输电技术、光伏电站等领域，具有良好的应用前景。一、直流升压电路的原理及分析直流升压电路作为将直流电变成另一种固定电压或可调电压的DC-DC变换器，在直流传动系统、充电蓄电电路、开关电源、电力电子变换装置及各种用电设备中得到普通的应用。随之出现了诸如降压电路、升降压电路、复合电路等多种方式的变换电路。按照电路的拓扑结构，主要分为隔离型和非隔离型电路。1、非隔离型电路非隔离型拓扑结构包括BUCK电路、BOOST电路、CUK电路、SEPIC电路等，其中BUCK电路是直流降压电路，而BOOST升压电路的应用最为广泛，也是后面两种电路的基础。因此本节着重介绍BOOST升压电路的原理及特点。BOOST升压电路的基本拓扑结构如下图所示，实际的电路中开关一般为IGBT元件(绝缘栅双极型晶体管，是由BIT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTK的低导通压降两方面的优点)或可控硅元件等代替，相应的控制信号有基于PWM技术的脉冲发生器来提供。根据模拟电路分析开关s闭合与断开情况，结合电路理论的基本知识，可以推出输出电压。综上所述，BOOST电路的升压过程是电感的能量传递过程。充电时，电感吸收能量；放电时电感放出能量。如果电容量足够大，就可以在输出端放电过程中保持一个持续的电流。如果这个通断的过程不断重复。就可以在电容两端得到高于输入电压的电压。电路中的二极管主要起隔离作用，即在开关闭合时，二极管的正极电压比负极的电压低，此时二极管截止，使此电感的储能过程不影响输出端电容对负载的正常供电：因在开关断开时，两种叠加后的能量通过二极向负载供电，此时二极管正向导通，要求其正向压降越小越好，尽量使更多的能量供给到负载端。非隔离型DC-DC拓扑结构比较简单，电路所需的器件数量较少，且易于设计和控制但同时也受到输入输出电压比的限制，无法适用于电压转换比例较大的场合，也无法达到电气隔离的要求，这些拓扑结构适用于小功率设备中。2、隔离型电路隔离型拓扑结构主要包括“反激式电路”、“正激式电路”、“推挽式电路”、“半桥式电路”、“全桥式电路”及山这些基本电路衍生出来的相关电路。这种电路的基本工作过程都是：高频振荡产生低压脉冲一一脉冲变压器升压到预定电压值一一脉冲整流获得高压直流电。其中推挽式直流升压电路应用较为广泛，同时，推挽式电路经桥式整流或全波整流后，其输出电压的电压脉动和电流脉动都很小，因此只需要一个很小的储能滤波电容或储能滤波电感，就可以得到一个电压纹波和电流纹波都很小的输出电压。罔因此，推挽式电路是一个输出电压特性非常好的开关电源。推挽式电路的主要缺点是当系统长期工作或经常大功率运行时，电路很容易产生磁通不平衡的现象，即偏磁现象，容易烧毁关管及相关器件。推挽式电路另一个缺点就是电路的开关管的关断耐压值较大，相对于其他几种电路，其耐压必须大于工作电压的两倍。因此，推挽式电路很少在高压输入时使用。二、直流升压电路的应用直流升压技术满足使用电池等直流供电源的设备在运行时对较高的直流电压的需求，在手机、传呼机等无线通讯设备、照相机闪光灯、便携式安检仪、电蚊拍等得到了广泛的应用。同时，大功率直流输电技术、光伏发电技术、不间断电源(UPS)技术的发展也离不开直流升压技术的应用。1、在LED驱动中的应用在手机、数码相机等电子产品的应用电路中，通常需要通过升压电路来驱动闪光灯模组的L ED或显示屏背光的LED，调节LED的明暗程度。驱动LED的电路一般可分为并联驱动与串联驱动两种。并联驱动采用电容型的电荷泵倍增电压原理，所有的LED负载都是以串联的形式连接；串联驱动采用电感型直流升压转换原理(Boost电路)，提升系统的总电压来满足串联的单个LED负载的额定电压需求。串联驱动电路升压器件体积小、效率高，占用空间更小，因此在移动电话、数码相机、PD A手持设备、MP3播放器、GPS接收器等设备上有更为广泛的应用。串联的LED电感型直流升压转换应用了Boost电路升压原理，M onolithic P ow er System s(MPS)公司的升压器件MP1518芯片，很好的应用到了手机等设备中。另外，在输入电压一定的条件下，驱动LED两端的电压和信号的占空比有关。信号的占空比越大，输出电压越大，LED的亮度也就越大。在实际应用中，往往是在使能管脚EN加上一个PW M波，通过改变这个PM W波的占空比来调整LED的亮度。2、在太阳能光伏发电系统中的应用太阳能电池的发电原理是利用入射于半导体时所引起的光电效应。光伏电池的基本特性和二极管类似，这与传统的发电方式是完全不同的，没有转子的转动部分，不利用电磁相互作用，因此，其产生的电流为直流电。光伏发电系统主要包括太阳能电池板、充电机、蓄电池、控制器、直流升压电路、逆变器等。典型的光伏发电系统由光伏电池阵列、储能系统、逆变器、直流控制系统四部分组成。其中，单体光伏电池发出的电能很小，是直流电，为满足实际需求，获得足够大的发电量，要将单体光伏电池连接成电池组，再由电池组组成太阳能光伏阵列。在电能从光伏阵列到储能单元，再到你变单元的传输和交换过程中，要保持系统的高效与安全运行，所以需要直流控制系统对整个过程进行调整、保护和控制。光照强时，太阳能电池的低压直流电直接提供给直流升压电路，通过充电器给蓄电池充电储能；光照弱时，太阳能电池输出功率达不到光伏发电的要求，这时，作为储能装置的蓄电池就为直流升压电路提供低压直流电，保证了光伏发电系统的连续性和稳定性。直流升压电路把低压直流电升高到330V高压直流电，然后通过逆变器就可得到50H z／220V交流电。输出交流电压和电流通过检测电路反馈给控制器，控制器可以实现闭环控制。3、在光电倍增管中的应用光电倍增管广泛应用在各种光电检测仪器中。同样，在生物医学工程领域中，光电倍增管在光电成像检测与治疗仪器(如PE T)中发挥了不可替代的作用。早期的光电倍增管的电源由工频变压器升压后经过倍压整流得到，这种电源体积大效果差。目前光电倍增管的高压电源采用直流变换器方式，比起工频变压器升压后再整流方案体积小、效率高，具有良好的应用前景。输入直流电压为+12 V，输出电压可调，典型的输出电压为+1200 V。其主要构成为低压直流供电电源、PW M控制电路、功率开关管、高频变压器、倍压整流电路、滤波电路和取样反馈电路组成。+12 V直流输入电压为控制电路和变压器提供工作电源；PWM控制电路的输出信号驱动功率晶体管，为高频变压器提供低压高频方波；高频变压器的交流输出信号通过倍压整流电路得到进一步的升压和整流，输出直流高压信号：高压输出信号经过滤波电路后得到进一步的滤波，有效地减小输出纹波系数；输出电压反馈电路为P W M控制电路提供电压反馈信号，通过与脉冲调制器中误差放大器的基准电压比较，以控制脉冲调制器的输出脉冲占空比，从而达到调节输出电压的目的。升压电路技术总结本文介绍了两种主要直流升压电路的原理及其应用。BOOST电路通过开关管和电感储能达到升压的目的。它相对简单，功率密度大，电流较小，采用的是非隔离的拓扑结构；也正因为如此，其本身就是一个电磁干扰源，可能导致周围电子设备的功能紊乱。而以推挽式直流升压电路为代表的使用变压器升压的电路，由于采用了隔离式的拓扑结构，同时可以通过匝数比和后面的倍压整流电路进一步升压，从而更适合输入电压低、变压比较高，并且需要进行隔离的情况。二者依据其自身特性，具有很广泛的应用。在手机、数码相机等电子产品的应用电路中，通常需要通过升压电路来驱动闪光灯模组的L ED或显示屏背光的LED，调节LED的明暗程度。在光伏电池中，通过直流升压电路将光照转化的低压直流电经充电器给蓄电池充电储能。再如在广泛应用在各种光电检测仪器中的光电倍增管中，为各个极板之间的高压电场供电的高压电源采用直流变换器方式，比起工频变压器升压后再整流方案体积小、效率高。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的直流升压电路的原理与应用。如果您有智能电子产品的软硬件功能开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商，有MCU、语音IC、蓝牙IC与模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙wifi开发等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS方案开发、蓝牙音频开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。
07-05

2023

产品展示—AC6936D

AC693N在保证性能稳定的同时，还具有低功耗的特点。由于是高整合单芯片方案，使得芯片封装更小，用户体验自然更好。其工作电压为：AC6933C（2.2V~5.5V），AC6936D（2.2V~4.2V）。AC6933C和AC6936D是同一个芯片晶源，AC6933C是主攻BLE低端市场而特封的IC型号，AC69336D主要应用于蓝牙耳机市场，优点是功耗低，音质比较好，可实现苹果弹窗，拿出充电仓自动开机，TWS可实现主从手动切换。产品应用：TWS耳机、中控耳机、单边耳机、穿戴设备，BLE/SPP透传模块蓝牙版本：蓝牙音频5.0+BLE5.0；一、杰理AC6936D的方案优势杰理AC6936D硬核蓝牙5.1芯片，支持蓝牙无线立体声高速传输无损音频。AC6936D内置智能无损降噪算法，实现双耳高清通话，无缝主从切换。杰理AC6936D采用业界领先的芯片生产工艺技术，蓝牙对耳音乐播放功耗仅有6mA，结合高品质聚合物锂电池，可以做到音乐播放6-8小时，待机100小时的优秀客户体验。AC6936D实现智能开关机，出仓耳机自动连接，放入充电仓自动关机，使用更智能方便。支持智能语音AI，连接语音助手，实现智能语音交互功能。二、杰理AC6936D的功能特点（1）主从切换，智能充电仓；（2）超小封装，集成度高，外围物料极少；（3）无损音乐，HIFI音质，超低功耗；参考理论功耗为AC693N（6~8mA），具体功耗与产品使用的功能有关，上述功耗只供参考。（4）MESH组网，便捷的配置工具；（5）双边通话，AI智能；（6）Gensor敲击；模拟数字硅唛；（7）智能回联，OTA升级，内置充电管理，恒流恒压；AC6936D.pdf
07-01

2023

产品展示—AC6901A

杰理的AC69N系列代表型号有：AC6901A（LQFP48）、AC6905A（SSOP24）。AC690N系列自16年12月上市以来，蓝牙中低端市场认可度非常高，据统计17年总共出货量超过4亿颗，音频市场份额超过50%。支持BLE4.2+经典蓝牙双模。应用领域：蓝牙故事机、纯蓝牙音箱，插卡蓝牙音箱，拉杆大音箱，车载蓝牙，AI智能音箱，点读笔（语音发射、串码、魔音功能）。一、杰理蓝牙芯片AC6901A的简介AC6901A是杰理于2016年12月推出的一款单芯片的蓝牙解决方案,LQFP48封装的，支持MP3和WAV。同时还支持无损格式FLAC、APE的解码，24位的DAC输出。它集合了蓝牙+插卡+收音，蓝牙的版本为2.1+EDR，可以说这个芯片是一个功能强大，开发插卡蓝牙音箱的不二选择。杰理的AC690N系列的芯片，都是一个晶圆，只是根据不同的需求，进行不同方式的封装，也就是说AC690N系列里面AC6901A（LQFP48）与AC6905A（SSOP24）封装的晶圆是一样的，AC6901A芯片是可以反复烧录的，其工作电压范围是：3.3V~5.5V，理论功耗是20~25mA，具体功耗与产品使用的功能有关，此功耗数值只供参考。二、杰理蓝牙AC6901A的芯片特点1、集成度高：内置MCU+2.1EDR+BLE4.2+NFC+FM+FLASH；生产方便、贴片方便、维修方便、备货方便，升级方便；2、解码格式丰富：支持MP3、WAV、WMA、FLAC、APE等解码格式；3、音质底噪、通话效果好：DAC信噪比达到90dB以上；4、主控功能强大：32位RISC MCU，系统可跑到200MHz，蓝牙后台灵活，外围接口丰富，支持USB，SDIO，UART，SPI，IIC，PWM，IIS，LCD控制器，NFC，RTC，TIMER，MIC，ADC，DAC，AUX，触摸按键、录音、混响等功能；可以带显示的插卡方案，另外高达32个可用的GPIO，可以组成很多功能。支持遥控功能。支持USB设备、TF卡、FM、AUX、蓝牙。按键稳定支持10个，上一曲、下一曲可以随意扩展。5、支持TWS：双边通话；6、封装小：小型封装LQFP48，四面出脚，最小封装为QFN32 4*4；AC6901A 芯片规格书.pdf
06-26

2023

NFC蓝牙快速连接

利用NFC技术实现蓝牙快速连接的研究近年来，随着人们对汽车智能化体验提出更高的要求，汽车电子领域发展加快，进一步促进电子、通信等技术在汽车领域的应用。蓝牙通信技术一直以来都是车载通信的主要无线技术。传统的车载蓝牙依靠手机与车载蓝牙进行人工的对码连接，步骤繁琐，且经常出现卡死或者连接不上等状况，这些都极大地降低了交互体验。而最近几年，近场通信(NFC)技术得到了长足的发展，趋于成熟。NFC技术是由飞利浦公司和索尼公司共同研究开发出的一种互联技术，用于非接触式的识别。作为一种标准化的短距离高频无线通信技术，NFC技术的工作频率为l3.56MHz，通信距离为5～10cm。相比较其他的射频识别(radio frequency identification，RFID)技术，NFC具有读写距离极短的特点，然而这种看似的劣势本身就限制了潜在黑客的监听与攻击，安全性更高。如果能巧妙利用这两种通信技术的特点，将带来更好的用户体验以及通信安全性，并提高汽车电子在市场中的竞争力。因此，将NFC技术应用于移动支付领域成为了研究热点。一、NFC技术方案1.1 NFC工作模式NFC在卡模拟模式、读写器模式、点对点通信模式这3种模式下工作。(1)卡模拟模式。NFC在卡模拟工作模式下相当于非接触式IC卡，将某些信息写入带有NFC设备的移动设备，信息被外部设备读取之后再返回指导下一步操作的指令。因此，不需要改变现有设备就能够使用NFC移动设备进行移动支付等活动。(2)读写器模式。NFC在读写器模式下相当于可以读写的标签，比如电子海报、景点地图等，将广告数据、地图数据写入NFC标签中，手持NFC移动设备可以对其进行读取，以此获得需要的信息。(3)点对点模式。NFC在点对点模式下，能够实现两台带有NFC移动设备之间数据的传输与通信。比如两台设备交换名片或者帮助两台蓝牙设备之问的连接，通过交换蓝牙连接必须的数据，以避免蓝牙连接时繁冗的操作过程。1.2 NFC通信模式(1)主动通信模式。NFC在主动通信模式下，发起方和接收方交替产生射频场，发起方按照预先设置的传输速度进行通信，接收方也需要按照相同的传输速度用负载调制数据进行应答。(2)被动通信模式。NFC在被动通信模式下，发送方产生射频场。该射频场激励接收方设备。此时，发送方再按照约定的速度开始通信，而接收方按照相同速度用负载调制数据进行应答。1.3 NFC架构NFC技术基于非接触式技术，并可以兼容非接触式Ic卡标准(ISO 14443协定)无线通信技术。该技术已成为正式的国际标准，即ISO 18092标准(NFC IP一1)。NFC技术的架构，自下而上包括物理层、数据交换层、应用层。最底层物理层的标准包括ISO 14443、ISO18092、ISO 15693，如图1所示。数据交换层主要包括让NFC设备在3种模式下进行数据交换的协议标准。NFC架构图如图1所示。二、基于Android的NFC终端由于NFC在电子消费领域需求的膨胀，将NFC技术与手机结合的呼声也渐渐变高。这种结合不仅使得智能手机在电子消费领域得以应用，也将在无形之中提高这种智能设备在生活中的重要性。具有NFC的智能移动设备应用于非接触式支付时，能够代替信用卡以及电子智能卡。除此之外，该智能移动设备还能在身份识别、社交、公交卡等实际生活中有所应用。NFC终端和普通的Android设备终端基本相似，只是增加了NFC模块，以实现其功能。系统硬件框图如图2所示。NFC模块具有通信接口和控制接口，通过UART实现其与基带芯片的通信，通过基带芯片GPIO实现对NFC模块的启动控制。NFC芯片通过SWP接口和手机SIM卡相连接，而手机SIM卡则是作为NFC模块的安全保证，将用户的信息存储在SIM卡中，NFC模块能够通过SWP接口读取其中的信息。基带芯片是标准手机的基础模块，能收发和处理数据通信，并提供了与存储器模块、电源模块、SD卡、WiFi模块、蓝牙模块、NFC模块、SIM卡等的接口。NFC模块主要包括电源模块、射频模块、基带处理器模块。电源模块为NFC模块供电并控制电源；射频模块将基带信息调制后发射，并接收解调返回的射频信息；基带处理器模块负责将信息进行编码，并对接收的数据信息解码。2.1NFC模块与基带芯片连接基带芯片实现了对NFC模块的完全控制，UART通信只需要通过两根传输线，就可以完成数据的收发。由于UART接口设计方式较为灵活便捷，传输速率也可以通过软件来进行定义。因此，使用UART接口将NFC模块与基带芯片连接，既便于基带芯片对NFC模块的控制，也不妨碍手机的其他功能。2.2NFC模块与SIM卡连接SIM卡作为重要安全模块，通过SWP接口与NFC模块连接，由NFC通过SWP接口读取SIM卡中在预先存储的安全信息。通过SIM卡上的C引脚(即swp)与NFC控制器连接，实现全双工通信。SIM卡的RST,CLK、I/O直接与基带芯片连接，SWP与NFC模块连接。三、NFC与蓝牙技术结合方案基于NFC与蓝牙技术解决车载应用的主要功能，是利用NFC短距离通信安全、便捷、迅速的特点，代替蓝牙传输连接过程中搜索设备、配对等复杂的操作。在NFC基础上，不使用蓝牙规范自带的加密机制，发送方设备在传输数据前，先通过NFC触碰方式向接收方设备发送蓝牙MAC地址，以避免PIN码的产生；在短时间的连接配对后，将数据使用蓝牙非安全模式发送给对方。3.1NFC与蓝牙硬件连接蓝牙终端能够通过NFC进行快速配对连接，主要是依据了NFC联盟提出的简单安全配对协议(bluetoothsecuresimplepairing，SSP)。由于SSP协议是启用频外配对，NFC链路可以完成信息交换并参与频外配对的过程。因此，蓝牙终端的配对不再需要繁琐的搜索连接以及PIN码认证。由于目前Android4.0版本内部建立蓝牙进阶音效广播协议(A2DP)，更是方便了利用NFC加速蓝牙配对的过程。配对过程包括以下两个步骤：首先从外部存储器中读取NFC数据交换格式(NFCdataexchangeformat，NDEF)记录，然后在两个蓝牙终端间进行连接配对。3.2基于NFC车载蓝牙快速连接NFC技术与蓝牙技术的优劣互补，能够加速车载蓝牙的连接速度。连接终端所使用的蓝牙技术中的简单安全配对(securesimpleprotocol，ssP)协议，是2011年SIG及NFC论坛推荐的基于NFC的蓝牙连接协议。SSP协议使用频外配对时，NFC链路就可参与到频外配对，并且完成信息交换。因此，蓝牙终端的配对无需再搜索连接及PIN码认证，可大大缩短连接的时间。主要包括以下几个步骤。（1）由处理芯片生成SSP协议中规定的蓝牙OOB数据包。该数据包包含2字节的OOB数据长度、6字节的蓝牙器件地址和OOB操作数据。其中，OOB操作数据包含蓝牙模块名称、HASHC码、R码、UUID(蓝牙中每个服务及其属性的全球唯一身份编码，此处使用蓝牙连接过程服务的UUID)以及设备等级码。（2）数据生成完毕后，处理器再将OOB数据包根据NFC数据交换格式(NDEF)打包成一条完整的NDEF记录，由手持终端A的NFC模块发送。（3）发送完成后手持终端A控制蓝牙Socket的listen函数进入监听等待状态。（4）手持终端的蓝牙模块则通过accept函数接收车载终端的连接请求，向系统注册程序UUID，并开启发送数据线程。为了加强系统安全性，将椭圆曲线加密算法加入连接配对过程。使用这种加密算法，手持终端在传输OOB数据前，先通过NFC触碰方式向接收方设备传递ECC密钥。车载终端根据接收到的ECC密钥正确解密后，解析手持终端的记录中包含的OOB信息，根据OOB信息中的蓝牙名称、地址以及唯一的UUID数据，通过蓝牙Socket中的connect函数，向手持终端申请连接请求。对所传输数据可采用密钥进行加密，再将加密后的信息使用蓝牙非安全模式发送给对方，接收方接到后进行解密，还原数据，由此完成两设备问的数据发送。这将在提高蓝牙连接速度的同时极大地提高数据传输的安全性。总结本文实现了基于Android的NFC功能，并提出了将其应用于汽车电子的方案，通过测试比较其与传统蓝牙配对的连接耗时分析结果。在Android系统中加入NFC功能模块，是现代智能化设备日益强烈的需求。而再将其应用于汽车电子中，无论是车载电话、蓝牙音频还是电子钥匙，都简化了人们的生活，提高行驶过程中的安全性，为用户提供了良好的体验。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的利用NFC技术实现蓝牙快速连接的方法。如果您有蓝牙产品设计开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的智能电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商：松翰、应广、杰理、安凯、全志、realtek，有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。
06-25

2023

蓝牙安全漏洞与攻击

蓝牙技术的安全漏洞及攻击方法分析在当前的网络应用中，物联网具有对物品多样性、低成本、低速率、短距离等特征的泛在需求，这类需求主要通过蓝牙等低速网络协议实现。蓝牙是一种短距离通信开放标准，利用嵌入式芯片实现通讯距离在10m～100m之间的无线连接。蓝牙的设计目标在于通过统一的近距离无线连接标准使各生产商生产的个人设备都能通过该网络协议更方便地实现低速率数据传输和交叉操作。蓝牙技术具有低成本、低功耗、模块体积小、易于集成等特点，非常适合在新型物联网移动设备中应用。一、蓝牙技术的安全体系1.1四级安全模式（1）安全模式1：安全模式l无任何安全机制，不发起安全程序，无验证、加密等安全功能，该模式下设备运行较快且消耗更小，但数据在传输过程中极易被攻击。蓝牙V2.0及之前的版本支持该模式。（2）安全模式2：安全模式2是强制的眼务层安全模式，只有在进行信道的逻辑通道建立时才能发起安全程序。该模式下数据传输的鉴权要求、认证要求和加密要求等安全策略决定了是否产生发起安全程序的指令。目前所有的蓝牙版本都支持该模式，其主要目的在于使其可与V2.0之前的版本兼容。（3）安全模式3：安全模式3为链路层安全机制。在该模式下蓝牙设备必须在信道物理链路建立之前发起安全程序，此模式支持鉴权、加密等功能。只有V2.0以上的版本支持安全模式3，因此这种机制较之安全模式2缺乏兼容性和灵活度。（4）安全模式4：该模式类似于安全模式2，是一种服务级的安全机制，在链路密钥产生环节采用ECDH算法，比之前三种模式的安全性高且设备配对过程有所简化，可以在某种程度上防止中间人攻击和被动窃听。在进行设备连接时，和安全模式3一样先判定是否发起安全程序，如需要则查看密钥是否可用，密钥若可用则使用SSP简单的直接配对方式，通过鉴权和加密过程进行连接。建立连接的安全模式机制流程图如图1所示。1.2密钥管理（1）链路密钥：链路密钥是128b的随机数，由伪随机数RAND和个人识别码PIN、设备地址通过E21或E22流密码算法启动。其中初始密钥及组合密钥经初始化过程生成后作为临时链路密钥在设备间完成鉴权后就被丢弃。主密钥可以用于设备在微微网内进行加密信息的广播，在发送广播信息时主密钥会替代原来的链路密钥。单元密钥生成后在蓝牙设备中会被保存且会—直应用于链路通信。（2）加密密钥：完成鉴权的蓝牙设备可以在通信中使用加密密钥来加密传递的数据。该密钥由对称加密算法E3算法产生，字长为128b，由伪随机数RAND、鉴权过程产生的加密偏移数COF和当前链路密钥K生成。蓝牙采用分组加密的方式，加密密钥和其他参数(主体设备的设备地址、随机数、蓝牙时钟参数)通过E0算法产生二进制密钥流从而对传输数据进行加密、解密。密钥的生成如图2所示。1.3鉴权鉴权的目的在于设备身份的认证，同时对参数传递是否成功进行反馈，它既可以是单向过程也可以是相互鉴权，但都需要事先产生链路密钥。被鉴权设备的设备地址、鉴权的主体设备产生的随机数以及链路密钥都参与其中，由此产生应答信息和鉴权加密偏移值，前者被传递至主体设备进行验证，若相同则鉴权成功。若鉴权失败则需要经过一定长度的等待时间才能再次进行鉴权。鉴权过程如图3所示。二、已知的蓝牙安全漏洞2.1跳频时钟：蓝牙传输使用自适应跳频技术作为扩频方式，因此在跳频系统中运行计数器包含28位频率为3.2kHz的跳频时钟，使控制指令严格按照时钟同步、信息收发定时和跳频控制从而减少传输干扰和错误。但攻击者往往通过攻击跳频时钟对跳频指令发生器和频率合成器的工作产生干扰，使蓝牙设备之间不能正常通信，并且利用电磁脉冲较强的电波穿透性和传播广度来窃听通信内容和跳频的相关参数。2.2PIN码问题：密钥控制图中的个人识别码(PIN)为四位，是加密密钥和链路密钥的唯一可信生成来源，两个蓝牙设备在连接时需要用户在设备中分别输入相同的PIN码才能配对。由于PIN码较短，使得加密密钥和链路密钥的密钥空间的密钥数限制在10数量级内，并且在使用过程中若用户使用过于简单的PIN码(如连续同一字符)、长期不更换PIN码或者使用固定内置PIN码的蓝牙设备，则更容易受到攻击。因此在V2.1之后的版本中PIN码的长度被增加至16位，在增大了密钥空间，提高了蓝牙设备建立连接鉴别过程的安全性的同时，也不会因为使用太长的数据串为通信带来不便。2.3链路密钥欺骗：通信过程中使用的链路密钥基于设备中固定的单元密钥，而加密过程中其他信息是公开的，因此有较大漏洞。如设备A和不同设备进行通信时均使用自身的单元密钥作为链路密钥，攻击者利用和A进行过通信的设备C获取这个单元密钥，便可以通过伪造另一个和A通信过的设备B的设备地址计算出链路密钥，伪装成B来通过A的鉴权，B伪装成c亦然。2.4加密密钥流重复：加密密钥流由E0算法产生，生成来源包括主体设备时钟、链路密钥等。在一个特定的加密连接中，只有主设备时钟会发生改变。如果设备持续使用时间超过23I3小时，时钟值将开始重复，从而产生一个与之前连接中使用的相同的密钥流。密钥流重复则易被攻击者作为漏洞利用，从而得到传输内容的初始明文。2.5鉴权过程／简单安全配对中的口令：除使用个人识别码PIN进行配对以外，蓝牙标准从V2.1版本开始，增加了简单安全配对SSP(SecureSimplePairing，SSP)方式。SSP方式比之前的PIN码配对更方便，不像PIN码配对那样需要两个有输入模块的配对设备同时输入配对密码，而SSP只需要有输出模块的两个配对设备确认屏幕上显示的是否是同一个随机数即可。通过设备搜索建立蓝牙物理连接，产生静态SSP口令，鉴权这四步即可建立连接，但是这种关联模型没有提供中间人攻击保护，静态SSP口令很容易被中间人攻击攻破。三、蓝牙技术的安全威胁针对蓝牙的攻击威胁大体上可以分为两种，一种是对不同无线网络均适用的攻击，—种是针对蓝牙特定的攻击。3.1拒绝服务攻击：拒绝服务攻击(DOS)的原理是在短时间内连续向被攻击目标发送连接请求，使被攻击目标无法与其他设备正常建立连接。蓝牙的逻辑链路控制和适配协议规定了蓝牙设备的更高层协议可以接收和发送64KB的数据包，类似于ping数据包，针对这个特点，攻击者可以发送大量ping数据包占用蓝牙接口，使蓝牙接口不能正常使用，并目一直使蓝牙处于高频工作状态从而耗尽设备电池。DoS攻击流程图如图4所示。3.2中间人攻击：在两个设备之间的攻击者截获数据一方发送的数据后再转发给另一方，可在不影响双方通信的情况下获得双方通信的内容，是一种广泛应用于无线网络的攻击方式。蓝牙4.0版本的低功耗蓝牙技术(BluetoothLowEnergy，BLE)在设计初始时有防范中间人攻击的安全措施，但是在产品阶段考虑到产品功耗成本等因素，这方面并没有得到足够的重视，依然容易受到攻击。最常见的是用软硬件结合的蓝牙攻击设备伪造BLE通信进行中间人攻击。中间人攻击示意图如图5所示。3.3漏洞窃听：蓝牙窃听可以通过对蓝牙漏洞的攻击来实现，蓝牙中的OBEX(ObjectExchange)协议，即对象交换协议在早期的蓝牙产品规范中没有强制要求使用权鉴，所以攻击者可以利用此漏洞在被攻击者手机没有提示的情况下链接到被攻击手机，获取对手机内各种多媒体文件以及短信通话记录等文件的增删改权限，甚至可以通过手机命令拨打接听电话。具有这些攻击功能的指令代码被黑客写成了手机软件，可在网络上下载。普通人_般会使用图形化界面去操作，某些山寨手机中甚至自带这项功能，当和别的手机配对成功后即可获得对方手机的操作权限。不过随着蓝牙技术的不断提升，针对早期蓝牙漏洞的攻击现在已经越来越少见。3.4重放攻击：重放攻击的原理是监听或者伪造双方通信的认证凭证，经过处理后再回发给被攻击方进行认证。蓝牙传输过程中有79个信道，攻击者可以通过监听信道、计算跳频时序、回放已授权设备的IZI令来进行攻击。V4.2的标准中已经增加了防止重放攻击的协议。3.5配对窃听：蓝牙V2.0及之前更早版本默认的4位PIN码很容易被暴力破解，因为低位数字排列组合的方式十分有限，蓝牙V4.0的LE配对同理。攻击者只要监听到足够的数据帧，就可以通过暴力破解等方式确定密钥，模拟通信方，实现攻击目的。3.6位置攻击：每个蓝牙设备都有唯一的6字节序列号作为设备地址，这种序列标识由于在使用过程中不发生改变很容易泄露设备的位置信息。攻击者可以根据蓝牙的调频连接机制和寻呼机制、设备标识符和其他通信参数获得被攻击者设备的地理位置。3.7简单配对模式攻击：蓝牙V2.0规定的SSP安全简单配对连接方式并不安全，是由于使用了静态口令而无法防止中间人攻击，并且一旦攻击者取得了口令，在一段时间内可以用此口令进行持续性攻击。总结随着物联网技术在制造业、农业以及家居设备等方面的快速推蓝牙的应用前景不可小觑，但也面临着较大的挑战。因此我们期待在未来的蓝牙标准设计中可进一步实施必要的安全策略，同时在使用蓝牙设备进行传输时，也应提高蓝牙设备使用的安全意识，尽量使用最强的安全模式。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的蓝牙技术的安全漏洞及攻击方法分析。如果您有蓝牙产品设计开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的智能电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商：松翰、应广、杰理、安凯、全志、realtek，有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。
06-24

2023

蓝牙协议栈架构

一、蓝牙核心协议架构蓝牙核心协议包括基带协议（Baseband）、链路管理协议（LMP）、链路控制协议（LCP）、逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）、服务发现协议（SDP）和串口仿真协议（RFCOMM）。其中基带与链路控制器以及链路管理协议属于低层的传输协议，其功能侧重于语音以及数据无线传输的物理实现以及蓝牙设备之间的连接与组网，这部分功能集成在蓝牙硬件模块中，面向高层协议的应用开发人员，不必关心这些低层协议的细节；逻辑链路控制与适配协议和主机控制接口（HCI）属于高层传输协议，这部分协议为高层应用剖面屏蔽了诸如跳频序列选择等低层传输操作，并且为高层应用程序提供了更有利于实现和更加有效的数据分组格式；基于欧洲电信标准化协会（ETSI）的TS07.10标准制订了串口仿真协议（RFCOMM）；该协议用于模拟串口工作环境，使得基于串口的传统应用不做任何修改或者仅做少量的修改就可以直接运行在该协议层上；服务发现协议（SDP），是用来实现蓝牙设备之间相互查询并且能够访问对方提供的服务。二、蓝牙上层应用框架蓝牙应用协议剖面是指那些位于蓝牙协议堆栈上层的应用软件以及其中所涉及的协议，包括开发驱动诸如语音通信和拨号上网等功能的蓝牙应用程序。各种蓝牙产品都由SIG为其制定了相应的应用框架。应用框架主要定义了某些通用功能或实现具体蓝牙产品所用到的协议、各个蓝牙协议的互操作性能要求和各功能的实现功能。蓝牙的应用框架可以分为五大类：（1）应用类框架：通用应用模型中的应用框架是其他所有应用框架的基础，它们规定了其它应用模型中的应用框架，是其它所有应用框架普遍用到的功能流程，如设备查询、连接建立和发现服务等；（2）蓝牙电话应用类框架：与语音应用和电话控制相关的应用框架；（3）蓝牙联网应用类框架：利用蓝牙设备为用户提供个人局域网络的建立和无线接入公共交换电话网络；（4）对象交换应用类框架：用于实现不同类型的数据对象，如文件、电子名片、图象等的互操作性应用；（5）蓝牙音频视频应用框架：基于网络应用的音视频传输、控制、分发应用。三、蓝牙组网技术蓝牙技术是一种支持点对点或者点对多点的数据、话音业务的短距离无线通信技术。蓝牙系统采用一种无基站的灵活组网方式，使得一个蓝牙设备可同时与其它多个蓝牙设备相连，这样就形成了蓝牙微微网(Piconet)；蓝牙微微网可以只是两台相连的设备（如图2.12a所示），比如一台笔记本电脑和一部手机，也可以是多台连在一起的设备（如图2.12b所示）；蓝牙微微网采用的是主从组网结构，在微微网初建时，定义其中一个蓝牙设备为主设备，其余都为从设备；一个主设备最多可以同时与七个从设备进行通信，这里的从设备称为激活从设备（ActiveSlave）；但是同时还可以有多个休眠（Parked）从设备隶属于这个主设备；这些休眠从设备不进行实际有效的数据收发，但是，仍然和主设备保持时钟的同步，以便将来能够快速的加入微微网。不论设备是什么状态，是休眠的从设备还是激活的从设备，都是由微微网的主设备来控制信道的参数的。在微微网内，通过一定的轮询方式主设备和所有的活动从设备进行通信，采用指定时隙等办法来增强主从之间的通信和从从之间的通信。蓝牙散射网（Scatternet）由多个微微网相互连结而成。如图2.12c/2.13所示，散射网是多个微微网相互重叠而组成的比微微网覆盖范围更大的蓝牙网络。从设备可以通过时分复用的机制加入不同的微微网，而且一个微微网的主设备可以成为另一个微微网的从设备。每个微微网都有自己的跳频序列，它们之间并不跳频同步，这样就降低了相同频率的干扰。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的蓝牙协议栈架构与组网技术详情。如果您有蓝牙产品设计开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的智能电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商：松翰、应广、杰理、安凯、全志、realtek，有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。注：部分图片内容来源于网络，如有侵权，请联系删除。
06-23

2023

蓝牙抗电磁干扰性能

关于蓝牙技术的抗电磁干扰性能的测试分析蓝牙技术在全球通用的频段为2.4GHz，由于其频带范围具有较强的公开性，使得其在使用过程中不可避免的要受到外部的电磁干扰，影响了数据传输的稳定性和安全性，不利于蓝牙技术的广泛应用。因此，探宄蓝牙技术的抗电磁干扰性能并提出改进对策，具有重要的意义。一、蓝牙技术概述蓝牙是一种适用于设备短距离通信的无线电技术，能够实现数据的实时传递和共享。例如在移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑及新兴的随身佩戴设备中应用蓝牙技术，能够实现信息的实时传递和共享。通过对蓝牙技术的充分运用，能够有效提升数据传输的速度，简化移动设备间的通信流程，为无线通信的研究奠定了良好的基础。蓝牙采用分散式网络结构以及跳频扩频技术，支持点对点及点对多点通信，其数据速率可达24Mbit/s。同时，蓝牙技术采用时分双工传输方案，能够充分实现全双工传输，与传统数据传输方式相比，具有较高的优越性。1.1蓝牙技术特性蓝牙技术是一种集低功耗、短距离数据传输和开放性特征为一体的无线通信技术，由英特尔爱立信、诺基亚、东芝、国际商用机器公司联合发布。蓝牙技术在对近距离、低成本无线传输技术进行充分利用的基础上，在固定设备和无线通信设备间建立了完整的短程无线连接站，能够在特定范围内实现数据的实时传输，实际上，蓝牙技术就是通过建立无线电和无线电空中接口，实现对软件的有效控制，也就是说，蓝牙技术就是计算机技术和通信技术的有机结合体。蓝牙技术特性主要有以下几点：1)低功耗；2)低成本；3)近距离；4)高安全性：5)实时性；6)高速跳频。蓝牙技术能够在近距离内以最低的成本将各种移动设备、固定通信设备、计算机及其它随身佩戴设备以网状链接起来，形成数据传输的外围接口。1.2蓝牙技术的主要特点第一，蓝牙技术在工业领域、医学领域和科学领域的工作过程中采用开放的ISM频段，工作范围为2.4GHz~2.4835GHz，用户在应用蓝牙技术的过程中无需向相关部门申请，为用户提供了方便。第二，蓝牙技术能够实现数据的短距离传输，其工作距离一般不超过10m，最大可增加至100m。通过拓展蓝牙的工作范围，能够在确保数据传输速率的基础上，实现对电磁干扰的有效抗扰，具有较高的安全性。第三，蓝牙技术通过加大对跳频和扩频技术的应用力度，在2.4GHz~2.4835GHz频段范围内通常划分出79个频点，采用快速跳率，数据传递的速度较之前显著提升，抗干扰性能也更高。第四，蓝牙技术采用时分复用多路访问技术：将数据打包成数据包，以时隙为单位进行传送，通过这种方式，解决了无线通信中“碰撞”和“隐藏终端”的问题。二、蓝牙技术的抗电磁干扰类型蓝牙技术的电磁干扰类型主要包括抑制电磁干扰和避免电磁干扰两种类型。避免电磁干扰是指通过降低各个单元之间的发射信号电平，实现对电磁干扰的有效避免，而抑制电磁干扰则需要通过扩频技术和重新编码来实现。例如，在功率大于50dB和环境不同的情况下，为了确保蓝牙技术的速率达24Mb/s，仅仅依靠编码技术难以实现，由于电磁信号在较低功率的环境下干扰较为容易，因此，应选择功率较高的情况下发送。如果采用时间避免干扰法，一旦出现功率较强的电磁干扰，会导致数据的传输中断，同时，由于部分无线通信设备受带宽的影响较大，在2.4GHz到2.4835GHz之间，无线通信设备的带宽为80MHZ，能够找到无电磁干扰的频谱，并采用滤波器对其进行过滤，实现对电磁干扰的有效抑制。据此认为，加强频域避免干扰法在蓝牙技术数据传输过程中的应用，数据传输的安全性更高。三、蓝牙技术的抗电磁干扰性能测试分析实现数据的短距离无线传输是蓝牙技术应用的根本目标。现阶段，蓝牙技术已经凭借其传输速度高和简单方便的优势，在短程通信过程中得到了大量应用，在家庭和办公领域具有较好的应用前景。但现阶段，蓝牙技术的数据传输稳定性还有待进一步提升，抗噪声和电磁干扰性能还有待改进。本次研究选择家庭中常用的微波炉作为研究对象，其工作范围为2.4GHZ，对蓝牙通信技术抗干扰性能的影响因素进行探究，报告如下。3.1蓝牙抗干扰实验仪器和设备本次研究以微波炉作为主要干扰源，该微波炉的工作频率为2450MHZ。秒表作为时间测量工具，传输文件的大小主要为100K和18O0K。3.2蓝牙抗干扰实验原理本次研究选用两个大小不同的测试文件，分别为1800K和1OOK，在实验过程中，将蓝牙收发之间的距离设为dl，干扰源和蓝牙收发之间的距离为d2。研究干扰源与蓝牙开放系统间距离不同情况下数据的传输速率。在测试干扰源对语音传输影响的过程中，主要依靠感官对语音失真情况进行测试。3.3蓝牙抗干扰实验结果通过对本次研究结果进行深入分析可知，该蓝牙通信系统的设计较为科学和合理。在传输较小文件的过程中，干扰源对文件传输的影响几乎不存在，在较大文献的传输过程中，蓝牙系统在距离干扰源最近的情况下，仅仅对传输速度和时间造成微小影响。在各种条件的正常情况下对语音传输进行测试，结果显示未出现语音失真现象。同时，经过本次测试分析也可得知，本次研究所选择的干扰源一～微波炉发射功率较小，这也是导致噪声干扰对蓝牙系统传输时间和速率影响不明显的主要原，但同时也证明了蓝牙系统在家庭中的应用具有较高的可行性，其抗干扰性能已经足以满足家庭对蓝牙抗干扰性能的需求。但在工业领域、医学领域和科学领域应用蓝牙系统的过程中，干扰源的发射功率远远高于电磁炉，这对蓝牙系统的抗干扰能力形成巨大挑战。因此，为了实现高质量的通信，还需要进一步提高蓝牙系统的抗电磁干扰性能。四、提升蓝牙技术抗电磁干扰性能的有效对策4.1蓝牙工作频段的干扰问题分析蓝牙系统在2.4GHZT作频段的电磁干扰问题主要有以下两点：第一，源于蓝牙系统内部的电磁干扰。在设计蓝牙内部电路和接口的过程中，如果存在设计不合理的现象，会导致蓝牙系统内部的高频电磁向外辐射，降低了蓝牙系统内部电路工作的稳定性，不利于提升蓝牙系统的传输速度。第二，来自现有业务的电磁干扰。现阶段，尽管高频蓝牙设备间的通信～般依靠跳频和直接序列扩谱实现，其发射功率也在国家允许的范围内，但受蓝牙系统天线形式、系统结构和增益指标的影响，蓝牙通信设备的调制方式、频率和保护带均具有显著的差异。加上2.4GI-IZ频段具有较强的开放性，频段的使用情况较为复杂，增加了电磁干扰的来源。4.2蓝牙抗干扰解决方案第一，针对蓝牙系统内部干扰，设计人员在改进蓝牙系统的过程中，应注重提升蓝牙系统电路设计的合理性，将电磁干扰最大化的降低。第二，针对来自现有业务的电磁干扰，设计人员需要基于安排无线业务进行电台频率指挥的基础上，着重对统一频率蓝牙系统之问的电磁干扰问题进行研究，依靠跳频技术实现对电磁干扰的有效抵抗。例如，某设计人员针对电磁干扰问题，加强了自适应跳频技术在蓝牙系统中的运用，促使蓝牙系统能够在不同的情境下对自身的频率范围进行自动调节，实现对当前电磁干扰的有效规避，提升跳频的针对性，实现对电磁干扰的有效抵抗。通过应用自适应跳频技术，能够促使蓝牙系统环境适用性的充分提升，在确保数据传输时间和速率的基础上，有效抵抗电磁干扰，具有较高的应用价值。综上，通过对蓝牙技术的抗电磁干扰性能进行测试分析发现，干扰源的发射功率、蓝牙系统内部干扰以及现有业务会对蓝牙系统的抗干扰能力产生一定影响。总结通过研究发现，干扰源的发射功率是影响蓝牙技术传输速度的重要因素。因此，为了充分提升蓝牙技术的抗干扰性能，应不断完善蓝牙系统内部和外部电路设计，加大自适应跳频技术的应用力度，全面提升蓝牙系统的抗电磁干扰能力。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的蓝牙抗电磁干扰性能的测试分析详情。如果您有蓝牙产品设计开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的智能电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商：松翰、应广、杰理、安凯、全志、realtek，有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。
06-22

2023

汽车蓝牙技术原理

蓝牙技术原理及其在汽车领域中的应用蓝牙是一种支持设备短距离通信（通常10米内）的无线通信技术，也是无线个域网（WPAN，WirelessPersonal Area Network）的主流技术，可支持包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行数据通信。蓝牙能够有效简化移动通信终端设备之间及设备与因特网之间的通信，从而使数据传输变得更加迅速高效。随着科学技术的发展，蓝牙技术发挥着越来越大的作用。蓝牙技术与人们生活息息相关，人们对蓝牙的需求、依赖日益增强。本文分析了蓝牙技术原理，探讨了蓝牙技术在汽车领域中的应用。一、蓝牙技术原理1.1 蓝牙协议栈图1给出了蓝牙协议栈体系架构示意图。蓝牙协议的目标是允许遵循规范的应用能够进行相互操作，为实现互操作，相互通信的设备上的应用必须以同一协议栈运行。到目前为止，蓝牙协议已经有1.0、1.1、1.2、2.0、2.1、3.1、4.0、4.1等版本。随着协议的演进和技术发展，数据速率逐步提升。1.0版蓝牙为基本码率（BR，Basic Rate），最大物理层数据速率为1Mbps；2.0版本为增强码率（EDR，Enhanced Data Rate），其物理层数据传输率增至2Mbps或3Mbps；3.0版本引入交替射频技术（AMP，Alternative MAC PHY），利用IEEE 802.11实现了高达数100Mbps的物理层数据速率。4.0版引入了低功耗蓝牙（BLE，Bluetooth LowEnergy）。从协议支持角度看，蓝牙设备基本可以分为三类：经典设备、双模设备（同时支持经典蓝牙和BLE）、单模设备（仅支持BLE）。单模设备被称为Bluetooth Smart，双模设备则被称为Bluetooth SmartReady。应当注意的是，单模设备仅能与双模设备通信，而不能与经典蓝牙通信。（1）无线射频（RF，Radio Frequency）层定义了频段与信道安排、工作在此频段的发射机和接收机应满足的要求等，实现了数据流的过滤和传输。基带（BB,Baseband）层协议提供两种物理链路：面向连接的同步方式（SCO，Sychronous Connection-Oriented）和无连接的异步方式（ACL，Asychronous Connection-Less）。链路管理协议（LMP，Link Manager Protocol）负责链路的建立、控制和链路安全。LMP通过连接的发起、交换、核实来进行身份验证和加密，通过协商确定基带数据分组大小；LMP控制无线设备的节能模式和工作周期。主机控制接口（HCI，Host Controller Interface）是底层硬件与上层协议之间的接口，提供了访问基带、链路控制器、链路管理器、状态寄存器等硬件功能的指令。（2）逻辑链路控制和适配协议（L2CAP，LogicalLink Control and Adaptation Protocol）属于数据链路层，L2CAP为上层协议提供面向连接和无连接的数据服务，功能包括协议的复用能力、分组的分割与重组以及服务质量的传递。L2CAP允许高层协议以64K字节收发数据分组，L2CAP只支持ACL。LMP消息发送比用户信息优先级更高，所以LMP发送的消息不会因为L2CAP通信延迟。LMP主要用于控制数据传输，而L2CAP则向上层提供分组数据包传输和控制。（3）蓝牙电话控制协议（TCS-BIN）定义了用于蓝牙设备间建立语音和数据呼叫的呼叫控制信令，并处理TCS设备的移动性管理过程。AT-commands定义了一套多用户模式下用于控制移动电话和调制解调器的命令。（4）AVCTP（Audio/Video Control Transport Protocol）描述了A/V设备的交换消息传输机制。AVDTP（Audio/Video Distribution Transport Protocol）定义了A/V流的协商、建立及传输机制。（5）服务发现协议（SDP，Service Discovery Protocol）是一种基于客户/服务器结构的协议，客户机应用通过SDP发现存在的服务器及其属性。SDP只提供发现服务的机制，但不提供使用这些服务的方法。几乎所有的蓝牙设备支持SDP协议，而只做Client的蓝牙设备除外。（6）线缆仿真协议RFCOMM协议是基于欧洲电信标准协会的技术标准（ETSI）07.10的一个串口仿真协议。RFCOMM协议提供了在L2CAP上的RS-232串口的仿真。（7）属性协议（ATT，Attribute protocol）是4.0版为BLE引入的，允许设备以“属性”方式向其他设备展现设备能力。（8）蓝牙网络封装协议（BNEP，Bluetooth Network Encapsulation Protocol）通过L2CAP直接承载IPv4/IPv6。（9）OBEX定义了数据对象及交换这些对象的通信协议，OBEX也用于IrDA仿真。蓝牙协议1.0版本中OBEX由RECOMM承载，而在BR/EDR中OBEX则是基于BNEP承载的TCP/IP之上的。1.2 蓝牙应用场景与Profile如图1所示，根据协议目的及其与蓝牙技术联盟（SIG）的关联程度，蓝牙协议可以归纳为以下几类：（1）蓝牙核心协议（Bluetooth Core Protocols），包括RF、BB、LMP、L2CAP、SDP和AUDIO；（2）适配协议，包括RFCOMM、ATT和BNEP；（3）电信控制协议（Telephony Control Protocols），包括TCS Binary和AT-commands；（4）A/V控制协议，包括AVCTP和AVDTP；（5）引用协议（Adopted Protocols），包括PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP/WAE、vCard/vCal以及IrDA。针对特定蓝牙应用场景（Bluetooth Usage Models），为了更容易地保持蓝牙设备之间的兼容和互操作，蓝牙规范引入了Profile。Profile定义了某应用场景所覆盖协议及支持蓝牙设备通信所必需的特征，最基本的Profile为通用访问应用（GAP，Generic Access Profile）和通用属性应用（GATT，Generic Attribute Profile），GAP承载传统BR/EDR，而GATT承载BLE。图2说明了蓝牙协议与Profile的层次关系。除了GAP外，常用的Profile还有SDAP（ServiceDiscovery Application Profile）、SPP（Serial Port Profile）、GOEP（Generic Object Exchange Profile）。在蓝牙开发门户（http://developer.bluetooth.org）上可以查到蓝牙技术联盟采纳的Profile列表，下文提到的免提应用协议框架HFP就是其中之一。1.3 典型的蓝牙系统框架典型的蓝牙系统包括无线单元、链路控制器、链路管理及接口、软件协议以及主机终端（图3）。如图3所示，主机终端负责功能模块及蓝牙通信控制，其它模块实现蓝牙通信。实际应用中，通常将集成若干蓝牙功能的芯片基本电路集合称为蓝牙模块，在蓝牙模块的基础上进行后续开发，极大简化了蓝牙应用开发。世界各大芯片厂商正在积极投入力量进行蓝牙模块的研发与测试，推出了覆盖不同协议栈层次的蓝牙模块。譬如，英国的CSR即拥有或曾经拥有三种蓝牙模块，HCI ROM、HCI RFCOMM ROM和Full embedded solution。（1）HCI ROM仅覆盖HCI以下协议层，硬件HCI接口通常使用UART/USB/SDIO，而图1中L2CAP协议层之上需要软件实现并运行于外置的处理器上。（2）HCI RFCOMM ROM和HCI ROM的区别在于，它将RFCOMM和L2CAP集成到芯片中，这样可以降低主机处理器的代码量，但是数据吞吐率会受到影响。（3）Full embedded solution覆盖蓝牙所有协议层，目前最流行的是这种蓝牙模块。二、蓝牙技术在汽车领域中的应用随着蓝牙技术的成熟和发展，蓝牙技术得到了越来越广泛的应用，其中汽车领域是应用最活跃的领域之一。根据ABI Research的统计，预计到2017年，将有六千万辆汽车搭载蓝牙技术，与2013年相比，市场成长率增加了47%。2.1 车载免提系统车载免提系统是蓝牙技术在汽车领域的典型应用。该系统以手机为网关，支持蓝牙功能的手机可以放在以车载免提系统为圆心的10米范围内的任一地方，可以自动连接上手机，通过车内麦克风和音响系统实现全双工免提通话。车载免提应用框架（HFP，Hand Free Profile）规范了移动电话通过蓝牙与免提设备（车载或头戴）交互所需的最小功能集，免提应用框架协议栈如图4所示。HFP定义了两种角色：语音网关（AG，AudioGateway）和免提单元（HF，Hand-free）。其中，语音网关提供了音频输入输出及其控制，典型的语音网关是蓝牙手机；免提单元提供远程控制功能，可以利用车载免提设备。图5给出了车载免提系统的一种实现。2.2 基于蓝牙OBD的汽车检测系统车载诊断系统（OBD，On-Board Diagnostics）能在汽车运行过程中实时监测发动机电控系统及车辆的其它功能模块的工作状况，如发现工况异常，则根据特定算法判断出具体的故障，并以诊断故障代码形式存储在系统内的存储器上。随着车辆的各种传感器及电子化程度的提高，OBD增加了各种项监测功能。作为车载监控系统的通信接口，OBD接口除了读取故障码以供修车外，还能提供油耗记录、电池电压、空燃比、节气门开度、爆震数量等数据。通过专用的数据线可以将数据读取出来再显示到配套的显示屏上，更方便的方式是蓝牙OBD接口适配器加智能手机端软件。目前市场上推出很多种蓝牙OBD模块，通过蓝牙将OBD接口读取的数据传输到智能手机端，再通过手机端的软件呈现给使用者。2.3 蓝牙后视镜蓝牙后视镜是在汽车后视镜上加入蓝牙技术，使后视镜增加免提通话功能，有来电时，会在后视镜上显示来电号码，与汽车音响协同工作以获得更高的通话品质。总结除汽车领域外，蓝牙技术的典型应用领域还有无线办公、信息家电、医疗设备、学校教育和工厂自动控制等。可以预见，随着技术的进步、生产成本的下降，蓝牙技术的应用领域会愈加扩大，将进一步改变人们的生活与工作方式，显著提高生活、工作质量。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的蓝牙技术原理及其在汽车领域中的应用。如果您有蓝牙产品设计开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的智能电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商，有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。
07-19

2023

电路板喷墨制造技术

喷墨印刷也称之为喷墨打印，作为一种印刷工艺，其与平版印刷、丝网印刷一样可用于图形的转移。喷墨印刷为非接触式物理印刷工艺，不需要用到化学药水，也不像活字印刷和曝光照相那样使用印版或胶片来印刷，它只需要将印刷图形直接由计算机输出，通过控制器控制喷墨系统的喷头，将油墨颗粒由喷嘴喷出形成图形。传统PCB线路的制造过程非常复杂，需要经过图像转移过程，使金属附着于基板，形成线路的蚀刻制造过程，最后才在基板上出现所要的线路。目前的图像转移技术已达到线宽的极限，无法再提高封装密度。相比之下，使用喷墨技术，无须进行生产线的改变和元件的准备，只需将CAD资料直接输入喷墨打印装置，即可达到改变线路的目的。但目前现有的印制电路板喷墨技术仅局限在印制电路板众多制造工艺流程上的某个步骤，都无法根本上解决印制电路板产品因工艺流程冗长，而存在的诸多严重化学污染、废气污染、高能耗等环保问题。一、电路板全喷墨制造技术方案电路板全喷墨制造方法是先在载板上按照计算机输出图形喷印导电层、绝缘层、层间导通孔、阻焊层及保护层，之后喷印字符层、元件等，通过逐层打印技术，最终实现整个电路板的全喷墨制造。本技术方法能够极大程度缩短印制电路板制造加工流程，将原有涉及几十个工艺流程，缩短为仅几个工艺流程就能完成，同时减少了生产厂房、人员及配套设施等资源的投入浪费。该技术产品加工不涉及任何化学药水和气体，无废液、废气产生，符合国家环保要求，同时产品加工不需要任何辅助耗材，材料平均利用率可由原来的60%提高到95%以上，符合低碳节能理念。该技术方法也适用于金属基电路板、厚铜印制电路板、埋容埋阻电路板、半导体IC载板等产品加工，包括各种有机无机材料电子元器件的集成电路，如电极、晶体管、电感、电容、电阻、电池等功能组件元器件。二、电路板全喷墨制造方法的技术步骤（1）按电路板拼版设计要求，准备尺寸相同的载板，放置入喷墨打印机；（2）通过计算机将内层线路图形输入喷墨打印机，将线路图形使用导电油墨打印出来，非线路图形区域使用绝缘树脂油墨打印出来，制造成单层内层电路板；（3）将内层电路板进行热压整平、热固化或光固化处理后，重复步骤1、步骤2，形成厚度符合设计要求的导电层、导通孔和绝缘层的多层内层电路板；（4）将多层内层电路板和载板进行分离，特殊功能载板可不分离；（5）使用导电油墨，在多层内层电路板的上、下表面喷墨打印出电路板的外层导电层图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；（6）使用阻焊油墨和保护油墨，在外层电路板表面喷墨打印出阻焊图形和保护图形，并进行热压整平及热固化或光固化处理；（7）使用字符油墨，在电路板成品表面喷墨印刷上字符标示图案，并进行热固化或光固化处理；（8）对印制字符后的电路板进行外型加工，形成最终多层印制电路板成品；（9）对于其它各种无机、有机电子功能结构材料，也可以通过该方法集成于电路板之中。所述方案中的载板可使用纸质、金属、玻璃、陶瓷或树脂材料类的承载板，同时可根据功能需要选择挠性或刚性材质。所述喷墨打印机，可使用普通的家用打印机，例如改良型的爱普生打印机。不同类型油墨按计算机设计的颜色输出，被放置在相应的打印机墨盒内，以保证良好打印效率。其中导电油墨可采用纳米银或纳米铜及其氧化物的导电油墨；绝缘油墨可采用环氧树脂、聚苯醚、聚酰亚胺等及其改性树脂油墨；阻焊油墨和字符油墨均为普通环氧树脂类的阻焊和字符油墨；保护油墨为锡膏类助焊油墨。所述的热压整平，可使用控温电熨斗对电路板半成品进行热压平整处理，以保证平坦良好的打印界面，所述外型加工，采用激光切割或机械切割等方法。导电层厚度为2~20μm，导通孔高度为5~50μm，所述绝缘层厚度为5~75μm；热固化温度为80-200℃，时间为2~60 min；光固化类型为UV光固化，固化时间为~30 min；热压整平温度为50~100℃，压力1~50 kg。三、电路板全喷墨制造实施效果提供一种电路板全喷墨制造的技术方法（如图1），该方法不但能精确控制图形，操作简便，极大程度缩短电路板加工流程，而且不涉及任何化学药水或气体的制程，故产生废液、废气，同时大幅减少原材料浪费，是一种低碳、节能、环保的印制电路板制造工艺，它能使印制电子电路发展成为一种全新的电子加工过程、一种崭新的工艺技术。随着对喷墨印刷技术的持续研究与开发，喷墨印刷技术已经取得很大的突破与进展。特别是近年来，喷墨印刷机、喷墨打印头和墨水等方面的重大突破与进展，如日本产业技术综合研究所开发的能够喷射小到1~2 pL的墨滴的超级喷墨印刷技术的设备。还有适宜于规模化生产的UV固化喷印墨水，特别是研制出的含银纳米级油墨，为用于生产精细到10~20μm的线宽/间距的PCB产品提供了条件。近年来又开发出更高级的超级喷墨印刷技术，其喷射出的墨滴尺寸可小到1μm以下，从而可形成线宽小于3μm的线路。总结电路板全喷墨制造技术不必使用昂贵的生产设备和环保设施，就能轻松达到节能减排的目的。这种方式不用掩膜，生产过程几乎无“三废”，改善了环境污染，实现了绿色生产。该技术可适用于刚性板和挠性等基体，可实现生产方式的高度自动化，多喷头并行动作，从而提高生产能力。可用于三维封装、3D电路板制造，可实现有源和无源等功能件的集成，同时由于金属纳米材料的低熔点，使得金属线条固化温度低至200~300℃。正是这些优点，喷墨打印技术将会在PCB工业中将迅速得到推广和应用，成为PCB产品生产的主流，给PCB工业带来革命性的变革与进步。以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的电路板全喷墨制造方法。如果您有智能电子产品的软硬件功能开发需求，可以放心交给我们，我们有丰富的电子产品定制开发经验，可以尽快评估开发周期与IC价格，也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商，有MCU、语音IC、蓝牙IC与模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙wifi开发等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS方案开发、蓝牙音频开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。

首页上一页 1 2 3 4 5··· 下一页末页

返回顶部