[实用新型]超远距离蓝牙通信模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及蓝牙通信领域，特别涉及一种超远距离的蓝牙通信模块。

背景技术

蓝牙4.0是新一代的高速并且低功耗的蓝牙规格。目前的蓝牙4.0通信模块的传输距离都比较近，远不能达到400～500米这样的超远距离。随着智能手机的普及应用，对蓝牙模块超远距离通信的需求也越来越迫切。比如在用智能手机通过蓝牙控制扫平仪设备的应用中，需要智能手机与扫平仪之间的通信距离达到400～500米。显然现有技术难以满足该需求。

实用新型内容

为了解决现有技术中的蓝牙通信距离较近的问题，本实用新型利用915MHz的射频通信技术将蓝牙数据传送到较远的距离，实现了超远距离的蓝牙通信。

为此，本实用新型提供了一种超远距离蓝牙通信模块，该模块包括基板以及设置于所述基板上的蓝牙通信部，所述蓝牙通信部包括依次连接的蓝牙芯片、巴伦电路、阻抗匹配电路和3dBi陶瓷天线，其特征在于，该模块还包括与所述蓝牙通信部连接的射频通信部。

优选地，所述蓝牙芯片为CC2540芯片，所述CC2540芯片包括8051微控制器，所述8051微控制器包括蓝牙通信协议栈程序运行单元。

具体地，所述射频通信部包括依次连接的915MHz射频芯片、匹配电路、射频开关和陶瓷天线。

优选地，所述蓝牙芯片还包括内部存储器，所述915MHz射频芯片与所述蓝牙芯片连接并能够读写访问所述内部存储器。

优选地，所述915MHz射频芯片为SI4432芯片。

优选地，所述8051微控制器还包括射频通信协议栈程序运行单元以及射频开关控制程序运行单元。

与现有技术相比，本实用新型的超远距离蓝牙通信模块，在保证低成本、模块小型化的同时，使蓝牙模块的通信距离达到400～500米。

附图说明

图1为本实用新型的超远距离蓝牙通信模块的优选的实施方式的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型的超远距离蓝牙通信模块作进一步的详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

参照图1，为本实用新型的超远距离蓝牙通信模块的优选的实施方式的结构示意图。在该优选的实施方式中，超远距离蓝牙通信模块包括基板以及设置于基板上的蓝牙通信部和射频通信部。蓝牙通信部包括依次连接的蓝牙芯片、巴伦电路、阻抗匹配电路和3dBi陶瓷天线；射频通信部包括依次连接的915MHz射频芯片、匹配电路、射频开关和陶瓷天线；蓝牙芯片和915MHz射频芯片之间连接。本实施例中蓝牙芯片为CC2540芯片，915MHz射频芯片为SI4432芯片。

CC2540蓝牙芯片是TI公司设计生产的低功耗蓝牙4.0SOC芯片，其包括8051微控制器；SI4432芯片是Cilicon LABs公司设计生产的射频收发芯片，其需要外置的微控制单元（MCU）对其进行控制操作。因此，可以利用CC2540内部的8051微控制器通过GPIO模拟SPI总线对SI4432进行控制，即，将CC2540同时作为蓝牙通信部和射频通信部的主控制器，在8051微控制器上运行蓝牙通信协议栈程序、射频通信协议栈程序、射频开关控制程序以及其他软硬件控制程序，从而可以同时实现蓝牙通信部和射频通信部的通信功能。

此外，CC2540芯片还包括内部存储器，SI4432芯片能够读写访问CC2540芯片的内部存储器。这样就实现了蓝牙通信部和射频通信部的数据透传，即蓝牙通信部和射频通信部中的一个通信部可以转发另一个通信部发送或接收的数据。

915MHz射频通信距离可以轻易达到500米左右，SI4432芯片内置了20dB的功放模块，其接收灵敏度为-121dBm，因此可以实现较远的稳定通信距离。利用915MHz射频通信能够把蓝牙数据传送到较远的距离，从而实现了超远距离的蓝牙通信，比如可以使得内置该模块的手机与其他设备（例如，扫平仪设备）之间的通信距离达到400～500米。

以该模块用于智能手机并且与扫平仪设备进行通信为例说明该模块的工作原理。智能手机中的扫平仪控制软件通过蓝牙协议将需要发送的数据传输给该模块，该模块中的蓝牙芯片把接收到的蓝牙数据转发给该模块中的915MHz射频芯片并控制射频芯片进行数据发送；扫平仪设备中的915MHz射频芯片接收到数据，根据数据中携带的控制命令进行处理，之后返回数据给该模块；该模块中的915MHz射频芯片接收该返回的数据并转发给蓝牙芯片，蓝牙芯片再通过蓝牙协议将数据发送给智能手机中的扫平仪控制软件。如此，就实现了智能手机和扫平仪之间的数据交换。