蓝牙是什么原理(蓝牙工作原理通俗易懂)
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蓝牙是什么原理
蓝牙技术原理有射频信号模块、信道管理、连接建立与释放和数据交换等。
1、射频信号模块
蓝牙设备需要配备低功率消耗的2.4GHz射频发射模块,用于发送和接收射频信号以及处理信道的切换。
2、信号管理
蓝牙技术使用了多跳、主从式的通讯方式,通过信号寻址实现两个不同设备之间的连接。同时,蓝牙设备还需要在一系列分散的频段中选择不同的通道,并监测频谱的占用情况。
3、连接建立与释放
蓝牙设备连接之前,需要进行配对操作和身份验证,以确保安全性。连接建立后,设备之间可以进行数据传输。在连接时,设备可以选择三种主页广告方式,分别为自适应广播、非自适应广播和直接连接。
4、数据交换
通过蓝牙技术,两个设备可以共享文件、音视频等不同类型的数据,同时还可以利用蓝牙技术实现控制等各种操作。
蓝牙技术介绍:
1、蓝牙技术采用了低功率射频信号。这种信号可以穿过墙壁或者物体等障碍物,有效避免了信号被干扰或者失效的问题。当蓝牙设备与其他同种设备处于临近状态时,它们一般会自动建立连接,进入休眠状态等待唤醒。
2、在使用蓝牙技术进行通信时,需要进行蓝牙配对。双方设备需要进行信任关系的建立,才能够相互识别并进行有效通信。蓝牙配对主要涉及到身份验证、加密解密等安全措施。蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,采用了无线电波在2.4GHz的ISM频段进行通信。
3、蓝牙技术支持多个设备之间同时通信的功能,因此它适用于一些复杂的应用场景,比如说组网或者分布式控制。通过蓝牙技术,用户可以将不同设备连接起来,比如手机连上耳机、键盘鼠标,智能家居温度计、车载导航连接车内系统等等。
蓝牙工作原理通俗易懂
蓝牙传输的原理:
1、主从关系:
蓝牙技术规定每一对设备之间进行蓝牙通讯时,必须一个为主角色,另一为从角色,才能进行通信,通信时,必须由主端进行查找,发起配对,建链成功后,双方即可收发数据。理论上,一个蓝牙主端设备,可同时与7个蓝牙从端设备进行通讯。
一个具备蓝牙通讯功能的设备,
可以在两个角色间切换,平时工作在从模式,等待其它主设备来连接,需要时,转换为主模式,向其它设备发起呼叫。一个蓝牙设备以主模式发起呼叫时,需要知道对方的蓝牙地址,配对密码等信息,配对完成后,可直接发起呼叫。
2、呼叫过程:
蓝牙主端设备发起呼叫,首先是查找,找出周围处于可被查找的蓝牙设备。主端设备找到从端蓝牙设备后,与从端蓝牙设备进行配对,此时需要输入从端设备的PIN码,也有设备不需要输入PIN码。
配对完成后,从端蓝牙设备会记录主端设备的信任信息,此时主端即可向从端设备发起呼叫,已配对的设备在下次呼叫时,不再需要重新配对。已配对的设备,做为从端的蓝牙耳机也可以发起建链请求,但做数据通讯的蓝牙模块一般不发起呼叫。
链路建立成功后,主从两端之间即可进行双向的数据或语音通讯。在通信状态下,主端和从端设备都可以发起断链,断开蓝牙链路。
3、数据传输
蓝牙数据传输应用中,一对一串口数据通讯是最常见的应用之一,蓝牙设备在出厂前即提前设好两个蓝牙设备之间的配对信息,主端预存有从端设备的PIN码、地址等,两端设备加电即自动建链,透明串口传输,无需外围电路干预。
一对一应用中从端设备可以设为两种类型,一是静默状态,即只能与指定的主端通信,不被别的蓝牙设备查找;二是开发状态,既可被指定主端查找,也可以被别的蓝牙设备查找建链。
小提示
1、蓝牙各种版本的区别:
蓝牙1.0 :传输速率约1M/s。
蓝牙2.0+EDR:传输速率约2-3M/s,其中2.1+EDR是最经典的蓝牙,最大的特点是安全简易配对。
蓝牙3.0+HS(高传输蓝牙):高传输24M/s,只有标注了"+HS"商标的设备才是真正支持802.11高速数据传输。
蓝牙4.0(低功耗蓝牙):它包括经典蓝牙、高速蓝牙和蓝牙低功耗协议,在3.0基础上功耗更低,主要面向对功耗需求极低、用纽扣电池供电的应用。其中4.1增加了物联网特性,支持批量数据交换率共存,4.2的最大特性是可以让多个蓝牙智能设备通过一个终端接入局域网或互联网。
2、蓝牙设备的分类
根据蓝牙设备不同的主要功能可以分为以下4种:
蓝牙接收器:功能是接收蓝牙信号,简单来说就是可以让有线耳机/音响变成蓝牙耳机/音响,让不具备蓝牙功能车载音响,变成蓝牙音响。
蓝牙发射器:功能是发射蓝牙信号,运用于一般家用,比如发射器与电视连接后,可以将声音传给蓝牙耳机,而不影响他人。
蓝牙接收+发射:顾名思义就是接收器和发射器的结合,让设备可以接收和接收蓝牙信号。
USB蓝牙适配器:通过插入设备的USB口接收蓝牙信号,比如连接蓝牙鼠键、蓝牙耳机,还能插入台式机使用,安装驱动,将普通电脑成变成带蓝牙功能的电脑。
蓝牙是电磁波还是超声波
蓝牙耳机属于电磁波。
所有的无线传输都是无线电信号,也就是电磁波,包括长波,短波,微波。手机通信一般用的是短波和微波,蓝牙连接或wifi都是微波,但是频段不同,所以不会互相干扰。
一般生活中常见的无线设备都是微波通讯,因为国家是有频率规划的规定的,民用设备只能使用局限的几个频段,剩下的频段都是专业领域和军事领域用的。
自制蓝牙模块
这个很难,原因是各厂家生产的蓝牙集成块的实际接口各不相同,所以很难找出CLK和DAT两个引脚。
想要自己做USB接口的蓝牙数据接收器,必须满足以下两个必要条件:
1.能准确的找出所用蓝牙接收集成块的+5、GND、CLK、DAT四个引脚,这是与电脑USB口连接必须的接线端。
2.自己有编程器且具有编程能力,因为大多数蓝牙集成块需要外挂码片存储设置项(基础控制信息),而这个码片需要自己动手“写”(编程)。
如果你能给码片编程的话,可以这样做:首先找一个蓝牙耳机,将它拆开,看蓝牙耳机主板上最大的那个集成块是什么型号,然后上网搜索或去新华书店翻阅相关书籍,找到这个集成块的引脚数据,从中找到上述的四个必须脚,将这四个脚用USB线引出来即可,问题是,不是所有蓝牙耳机集成块都有CLK、DAT这两个引脚的。
然后再给RAM(码片,或叫字库)编程,就是给它写入一个包含基础控制信息的文件,到此为止,改装(DIY)就完成了。
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