這是最近做的一個很有意思的案子，是一個玩具上用的藍牙控制器。
條件限定為：一個MONO的藍牙音頻模塊，把它做成藍牙遙控器，而且，控制的時候還要播放主機走藍牙過來的聲音。
同時，這個藍牙模塊沒有數(shù)據(jù)片可以走，直接輸出載著直流的音頻差分信號。
討論的結(jié)果就是，在要播放的聲音里混音進人耳聽不到的頻率部分，然后在藍牙音頻模塊輸出端把數(shù)據(jù)解調(diào)出來。
解調(diào)部分
核心部分就是LM567的解調(diào)端，中心頻率設定在人耳基本聽不到的18.5Khz
核心的部分是音調(diào)檢測，用了一款NS家很老的專門做音調(diào)檢測的LM567。
其原理就是利用本地RC震蕩產(chǎn)生一個頻率，與輸入頻率進行鑒頻，8腳是專門做鑒頻輸出用。
f0的公式電容用uF，電阻用KOmh，頻率為kHz
算出來18.5Khz下
Cx=6.8nF
Rx=7.5K
但實際調(diào)試的時候RX建議用10K的微調(diào)電阻，因為其他器件可能會有誤差
帶寬跟C2和輸入信號的有效值有關(guān)。
Vi是直接取藍牙輸出的還沒過功放的小信號，振幅很小，所以實際上電路的帶寬會很小，這是有利于做頻率辨識的，以防諧波以及聲音文件里夾雜的各種頻率信號的干擾。
這里C2用的0.1uF，C3用的10uF。測量出來帶寬在500～1kHz左右。
電源用5V，跟后端解碼的單片機電壓一致。
有18.5Khz輸入的時候，8腳輸出低電平。
焊好的板子如下～
聲音部分
首先用一個叫做SweepGen的軟件來做音頻發(fā)生，用Total Recorder的虛擬聲卡映射把生成的聲音捕捉下來。
注意SweepGen和Total Recoder默認的電平和音量不是0db，記得調(diào)節(jié)到0db的原始聲音狀態(tài)。
在SweepGen里面記得把波形設置成正弦，因為18.5Khz的方波的諧波能聽出來。
編輯聲音妥妥的就得靠Adobe Audition了，cool edit是它的前身。其實聲音生產(chǎn)也可以用它，只是我沒找到在哪生成正弦波形。
在Audition里面可以看到，剪輯的聲音頻譜落點很明顯。
解調(diào)部分
因為播放器在播放的時候可能會淡出淡入，以及藍牙模塊剛開始播放的時候會開啟內(nèi)部codec所以正式的編碼數(shù)據(jù)前要加一段靜音。
經(jīng)過測試，18.5Khz的信號要維持50ms以上，LM567的輸出低電平才跟著18.5Khz的持續(xù)時間接近，所以一幀數(shù)據(jù)長度暫時設置為50ms。
由于無輸入的時候解調(diào)部分輸出為高，所以同步頭用一個低電平來做下降沿觸發(fā)，在觸發(fā)MCU這邊的中斷后對IO進行采樣，1ms采樣一次，50ms為一個幀，算上采樣內(nèi)執(zhí)行延時，一幀共采樣32次，超過16次為低就認為是0。
MCU用的是8051核的新塘N79E8132，2塊錢一顆的單片機
采樣的代碼段：
for (cntbit=0;cntbit<8;cntbit++)
{
sample=0;
for(samcnt=0;samcnt<32;samcnt++)
{
sample=sample+(P0&0X1); //
Delay1ms(1); //read process
}//
//printf("sample%d = %d \n",cntbit,sample);
if(sample <16) //HIGH/LOW LEVEL SET
{
state_t=state_t | (0x1<<cntbit);
}
}
這里的delay是新塘的bsp包里用定時器標志位來做的，并且用一個IO反轉(zhuǎn)測過執(zhí)行延時才得出32次循環(huán)50ms的結(jié)果。
RC的頻率是22M。
同步頭設定為0101，后面四位作為命令位
比如01011110的波形就是下圖
頭尾1秒靜音用來避免播放器的截頭截尾效應導致數(shù)據(jù)不全。
下圖是用示波器測藍牙的音頻輸出和解調(diào)器的輸出
黃色的CH1是解調(diào)器輸出，藍色的CH2是音頻輸入
下圖是另外一組01011101的波形
基本出來這個波形，解調(diào)就不是問題了。
延時問題
如果你真的需要用LM567，以下這個問題你必須要考慮
咱們看圖
LM567的鑒頻腳 PIN8的鎖定延時以及失鎖以后恢復高電平的延時如圖
鎖定延時大概5ms
失鎖的延時大概是10ms
而且鎖定延時和失鎖延時會浮動，不是每一次都一樣。觀察下來的結(jié)果，這個浮動多的時候會到上面數(shù)據(jù)的50%之多。
也就是表明，你的最小幀長度必須大于15ms的2倍+幀持續(xù)長度
這也是為什么一幀數(shù)據(jù)要50ms之長，并且要在一幀的采樣周期里采樣這么多次，還得用閾值來判別采樣期間的電平的原因。