蓝牙转无线通信模块的制作方法

一种蓝牙转无线通信模块，应用于微功率无线网络中智能表计与个人移动通信终端之间建立通信，包括壳体和位于其内的PCB通信主板，所述PCB通信主板包括微处理器MCU控制电路、蓝牙电路、收发信电路、低通滤波电路、收发转换开关电路、稳压电路和天线；天线将收到的射频信号经收发转换开关电路送到收发信电路，由收发信电路再送到所述微处理器MCU控制电路；微处理器MCU控制电路送至蓝牙电路，由蓝牙电路发送给所述个人移动通信终端；微处理器MCU控制电路将蓝牙电路送来的信号转换为数据包，送至收发信电路调制为射频信号，经低通滤波电路送到收发转换开关电路，通过天线发送给智能表计。本技术新型的有益效果是：采用价格低廉、操作方便的方式，实现了使用智能手机和平板电脑等移动通信终端和智能表计之间的通信。

权利要求书

1.一种蓝牙转无线通信模块，应用于微功率无线网络中智能表计与个人移动通信终端之间建立通信，其特征在于：

包括壳体和位于其内的PCB通信主板（2），所述PCB通信主板（2）包括微处理器MCU控制电路（20）、蓝牙电路（21）、收发信电路（22）、低通滤波电路（23）、收发转换开关电路（24）、稳压电路（25）和天线（26）；

所述稳压电路（25）将外部提供的电力转换为适配的电力向其他电路供电；

所述天线（26）将收到的射频信号经收发转换开关电路（24）送到收发信电路（22），由收发信电路（22）将射频信号调解为数据包再送到所述微处理器MCU控制电路（20）；

所述微处理器MCU控制电路（20）将接到的数据包转换为蓝牙信号，送至蓝牙电路（21），由蓝牙电路（21）发送给所述个人移动通信终端；

所述微处理器MCU控制电路（20）将蓝牙电路（21）送来的蓝牙信号转换为数据包，送至所述收发信电路（22）调制为射频信号，经低通滤波电路（23）滤波后送到收发转换开关电路（24），通过与该收发转换开关电路（24）连接的天线（26）发送给智能表计。

2. 按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述微处理器MCU控制电路（20）的微处理器集成电路U100是采用R5F2L357CDFP，所述微处理器集成电路U100的1脚、52脚和49脚接入所述蓝牙电路（21）；所述微处理器集成电路U100的14脚至18脚和PA15脚接入收发信电路（22）。

3.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述蓝牙电路（21）包括蓝牙模组U1, 所述蓝牙模组U1采用BF4030，该蓝牙模组U1的数据UART_TX脚、UAPR_RX脚和RESET脚连接至所述微处理器MCU控制电路（20），所述蓝牙模组U1的RESET脚经电容C400接地。

4.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述收发信电路（22）包括收发信集成电路U200，采用SX1278，收发信集成电路U200的第1脚与收发转换开关电路（24）连接；该收发信集成电路U200的16脚至19脚与所述微处理器MCU控制电路（20）连接，该收发信集成电路U200的27脚与低通滤波电路（23）连接。

5.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述低通滤波电路（23）包括由电感L203～ L205和电容C207～C209 和C211～C213构成的滤波电路。

6.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述收发转换开关电路（24）包括收发转换开关集成电路U201，采用PE4259,该收发转换开关集成电路U201的5脚与天线（26）连接，该收发转换开关集成电路U201的第3脚和4脚与收发信电路（22）连接，该收发转换开关集成电路U201的1脚与所述低通滤波电路（23）连接。

7.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

所述稳压电路（25)包括稳压集成电路U300，所述稳压集成电路U300将由外部电池提供的+5V电源转换为+3.3V电源，向所述微处理器MCU控制电路（20）、蓝牙电路（21）和收发信电路（22）供电。

8.按照权利要求1所述的蓝牙转无线通信模块，其特征在于：

还包括用于显示所述蓝牙转无线通信模块工作状态的LED指示电路（27），所述LED指示电路（27）与微处理器MCU控制电路（20）连接。

说明书

蓝牙转无线通信模块

技术领域本技术新型涉及专门适用于无线通信网络的设施，特别是涉及适应于智能电表、水表、气表或热表上与移动通信终端建立通信联接，实现智能抄表的蓝牙转无线通信模块。

背景技术现有技术抄表系统是由智能电表、水表、气表或热表组成微功率无线网络，通过微功率无线信道进行数据，再在网关或集中器处汇集再通过GPRS等方式远程传送到后台管理系统。对分布于各使用场所的智能电表、水表、气表或热表在安装调试时或有故障需要现场调试时，现有技术是使用专用的掌上电脑（掌机），或通过自带USB、RS-232等接口的专用的调试设备，通过USB或RS-232接口连接到便携电脑来测试、抄读。此类的专用的掌上电脑价格昂贵，便携电脑体积较大、电池使用时间不长，都不是现场调试、抄表的最佳选择。

技术内容本技术新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而设计生产一种蓝牙转无线通信模块，解决现有技术专用掌机等价格昂贵不方便使用等问题。

本技术新型为解决上述技术问题而提出的技术方案是，一种蓝牙转无线通信模块，应用于微功率无线网络中智能表计与个人移动通信终端之间建立通信，包括壳体和位于其内的PCB通信主板，所述PCB通信主板包括微处理器MCU控制电路、蓝牙电路、收发信电路、低通滤波电路、收发转换开关电路、稳压电路和天线；所述稳压电路将外部提供的电力转换为适配的电力向其他电路供电；所述天线将收到的射频信号经收发转换开关电路送到收发信电路，由收发信电路将射频信号调解为数据包再送到所述微处理器MCU控制电路；所述微处理器MCU控制电路将接到的数据包转换为蓝牙信号，送至蓝牙电路，由蓝牙电路发送给所述个人移动通信终端；所述微处理器MCU控制电路将蓝牙电路送来的蓝牙信号转换为数据包，送至所述收发信电路调制为射频信号，经低通滤波电路滤波后送到收发转换开关电路，通过与该收发转换开关电路连接的天线发送给智能表计。

更佳的是，所述微处理器MCU控制电路的微处理器集成电路U100是采用R5F2L357CDFP，

所述微处理器集成电路U100的1脚、52脚和49脚接入所述蓝牙电路；所述微处理器集成电路U100的14脚至18脚和PA15脚接入收发信电路。

更佳的是，所述蓝牙电路包括蓝牙模组U1, 所述蓝牙模组U1采用BF4030，该蓝牙模组U1的数据UART_TX脚、UAPR_RX脚和RESET脚连接至所述微处理器MCU控制电路，所述蓝牙模组U1的RESET脚经电容C400接地。

更佳的是，所述收发信电路包括收发信集成电路U200，采用SX1278，收发信集成电路

U200的第1脚与收发转换开关电路连接；该收发信集成电路U200的16脚至19脚与所述微处理器MCU控制电路连接，该收发信集成电路U200的27脚与低通滤波电路连接。

更佳的是，所述低通滤波电路包括由电感L203～ L205和电容C207～C209 和C211～C213构成的滤波电路。

更佳的是，所述收发转换开关电路包括收发转换开关集成电路U201，采用PE4259,该收发转换开关集成电路U201的5脚与天线连接，该收发转换开关集成电路U201的第3脚和4脚与收发信电路连接，该收发转换开关集成电路U201的1脚与所述低通滤波电路连接。

更佳的是，所述稳压电路包括稳压集成电路U300，所述稳压集成电路U300将由外部电池提供的+5V电源转换为+3.3V电源，向所述微处理器MCU控制电路、蓝牙电路和收发信电路供电。

更佳的是，还包括用于显示所述蓝牙转无线通信模块工作状态的LED指示电路，所述LED指示电路与微处理器MCU控制电路连接。

同现有技术相比较，本技术新型的有益效果是：采用价格低廉、操作方便方式，使用普通使用的智能手机和平板电脑等移动通信终端和抄表系统中的智能表计之间的通信，利用通用的智能手机或平板电脑进行来抄表、现场调试表计。

附图说明图1 是本技术新型蓝牙转无线通信模块的所述PCB通信主板2优选实施例的逻辑结构示意框图；

图2 是所述优选实施例中微处理器MCU控制电路20的原理电路图；

图3 是所述优选实施例中蓝牙电路21的原理电路图；

图4 是所述优选实施例中收发信电路22和低通滤波电路23的原理电路图；

图5 是所述优选实施例中收发转换开关电路24和天线26的原理电路图；

图6 是所述优选实施例中稳压电路25的原理电路图；

图7 是所述优选实施例中LED指示电路27的原理电路图；

图8是所述优选实施例的蓝牙转无线通信模块与微功率无线网络中智能表计与个人移动通信终端建立通信的工作示意图。

具体实施方式下面，结合附图所示之优选实施例进一步阐述本技术新型。

参见图1，本技术新型之优选实施例是一种蓝牙转无线通信模块，应用于微功率无线网络中智能表计与个人移动通信终端之间建立通信，所述个人移动通信终端包括手机和平板电脑。蓝牙转无线通信模块包括壳体和位于其内的PCB通信主板2，所述PCB通信主板2包括微处理器MCU控制电路20、蓝牙电路21、收发信电路22、低通滤波电路23、收发转换开关电路24、稳压电路25和天线26；所述稳压电路25将外部提供的电力转换为适配的电力向其他电路供电；所述天线26将收到的射频信号经收发转换开关电路24送到收发信电路22，由收发信电路22将射频信号调解为数据包再送到所述微处理器MCU控制电路20；所述微处理器MCU控制电路20将接到的数据包转换为蓝牙信号，送至蓝牙电路21，由蓝牙电路21发送给所述个人移动通信终端；所述微处理器MCU控制电路20将蓝牙电路21送来的蓝牙信号转换为数据包，送至所述收发信电路22调制为射频信号，经低通滤波电路23滤波后送到收发转换开关电

路24，通过与该收发转换开关电路24连接的天线26发送给智能表计。

参见图2 ，本例中，所述微处理器MCU控制电路20的微处理器集成电路U100是采用

R5F2L357CDFP，所述微处理器集成电路U100的1脚、52脚和49脚接入所述蓝牙电路21；所述微处理器集成电路U100的14脚至18脚和PA15脚接入收发信电路22。

参见图3，本例中，所述蓝牙电路21包括蓝牙模组U1, 所述蓝牙模组U1采用BF4030，该蓝牙模组U1的数据UART_TX脚、UAPR_RX脚和RESET脚连接至所述微处理器MCU控制电路20，所述蓝牙模组U1的RESET脚经电容C400接地。

参见图4，本例中，所述收发信电路22包括收发信集成电路U200，采用SX1278，收发信集成电路U200的第1脚与收发转换开关电路24连接；该收发信集成电路U200的16脚至19脚与所述微处理器MCU控制电路20连接，该收发信集成电路U200的27脚与低通滤波电路23连接。所述低通滤波电路23包括由电感L203～ L205和电容C207～C209 和C211～C213构成的滤波电路。

参见图5，本例中，所述收发转换开关电路24包括收发转换开关集成电路U201，采用

PE4259,该收发转换开关集成电路U201的5脚与天线26连接，该收发转换开关集成电路U201的第3脚和4脚与收发信电路22连接，该收发转换开关集成电路U201的1脚与所述低通滤波电路23连接。

参见图6，本例中，所述稳压电路25包括稳压集成电路U300，所述稳压集成电路U300将由外部电池提供的+5V电源转换为+3.3V电源，向所述微处理器MCU控制电路20、蓝牙电路21和收发信电路22供电。

参见图7，本例中，还包括用于显示所述蓝牙转无线通信模块工作状态的LED指示电路27，所述LED指示电路27与微处理器MCU控制电路20连接。

本实施例的蓝牙载波转换通信模块的主要技术性能指标：

1.无线自组网微功率无线：

1) 空中波特率：默认10Kbps，1200bps～200Kbps

2) 接收灵敏度：优于-112dBm（BER=0.1%，10kbps）

3) 工作频段： 470MHz - 510MHz

4) 信道频率间隔：200KHz

5) 天线：阻抗50Ω，接头SMA

6) 调制方式：GFSK

7) 发射功率： ≤17dBm

8) 供电电压： +12V DC

9) 工作电流：发送电流≤300mA；静态电流≤50mA

10) 发射持续时间： ≤200ms

2.蓝牙：

1）支持标准：BT3.0+EDR,BT4.0BLE 2）接收灵敏度：优于-91dBm

3）工作频段：2400MHz – 2480MHz 4）信道频率间隔：1MHz

5）天线：阻抗50Ω，接头SMA

6）调制方式：GFSK

7）发射功率： ≤7dBm

8）供电电压： +3.3V DC

9）工作电流：发送电流≤10mA；静态电流≤1mA

参见图1至图8，就本实施中的蓝牙转无线通信模块与微功率无线网络中智能表计，如电表与个人移动通信终端建立通信的工作原理如下：

1) 接收信号

天线26接收到的射频信号首先送到收发转换开关电路24的转换开关集成电路U201（型号为PE4259），此时蓝牙转无线通信模块处于接收模式，收发转换开关电路24开通接收信号通路，将射频信号送到的收发信电路22的收发转换开关集成电路U200（型号为SX1276）的1脚接收信号输入端，射频信号在该转换开关集成电路U200的内部进行低噪声放大、零中频混频、中频滤波、GFSK解调等过程，将射频信号还原成数据包，然后所述数据包通过收发信电路22和微处理器MCU控制电路20连接的串口数据线送到微处理器集成电路U100，微处理器集成电路U100将数据包进行处理，取出用户用电信息数据，该用户用电信息数据通过串口传到蓝牙电路21的蓝牙模组U1 BF4030中，蓝牙模组U1经过将数据打包以蓝牙信号的方式传输给智能设备，如手机或平板电脑等个人移动通信终端。

2) 发射信号

个人移动通信终端的先通过蓝牙连接将数据信号发送至所述蓝牙转无线通信模块的蓝牙电路21中，所述数据信号经蓝牙电路21的蓝牙模组U1接收后通过其串口传输至微处理器MCU控制电路20的微处理器集成电路U100，由该微处理器集成电路U100将数据信号进行处理，然后将其加上前导码和同步码，再将其打包成数据包，所述数据包通过串口数据线送到收发信电路22的收发转换开关集成电路U200（型号为SX1276）中，经其内部的调制电路进行调制，其调制方式为高斯滤波移频键控调制方式（Gaussian Frequency Shift Keying ，缩写GFSK），调制后的已调制中频信号被送到收发转换开关集成电路U200内部的发射混频电路。

所述发射混频电路的任务是将已调制中频信号和本地振荡信号进行混频，将已调制中频信号变换成UHF高频载波信号，再将UHF高频信号送到收发转换开关集成电路U200内部的发射射频驱动放大电路和射频功率放大电路进行放大，信号幅度达到18dBm ，经处理后的所述UHF高频信号从收发转换开关集成电路U200的27脚输出，所述 UHF高频信号经过低通滤波电路23，该UHF高频信号经低通滤波电路23滤除高次谐波后，被送到收发转换开关电路24的转换开关集成电路U201中，此时蓝牙转无线通信模块处于发射模式时，收发转换开关电路24开通发射信号通路，将UHF高频信号送到天线26，天线26将UHF高频信号转换成电磁波向空中发射，使得微功率无线网络中智能表计得以接收。