專利名稱：一種基于藍牙技術的u盤的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及數據傳輸領域，尤其涉及一種基于藍牙技術的U盤。
背景技術：
在社會信息化高度發(fā)展的今天，U盤作為電腦周邊設備普及率最高的產品之一，一直保持高速增長。而現在市場存在著U盤同質化現象嚴重的問題，幾乎所有廠家都僅僅只是在U盤容量和外觀設計上進行改進，缺乏技術創(chuàng)新，U盤也沒擺脫需要電腦USB插口傳輸數據的束縛。同時電腦、手機、PDA等電子產品都具有了藍牙無線傳輸功能。目前的尚無能夠獨立直接無線傳輸數據的U盤產品。市面上所謂藍牙U盤是指具有USB接口的藍牙適配器。
發(fā)明內容針對上述現有技術存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種基于藍牙技術的U盤，能夠實現數據傳輸的即時性、便捷性，符合“傻瓜化”操作的消費心理需求。為了實現上述任務，本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種基于藍牙技術的U盤，包括含有讀寫模塊的U盤和USB插口，其特征在于，還包括有和U盤通訊的藍牙模塊，在U盤上還設有按鍵和顯示屏。本實用新型的基于藍牙技術的U盤，是在普通U盤上集成藍牙模塊，以實現U盤與其他藍牙設備(藍牙優(yōu)盤、手機、電腦等)的數據傳輸和無線通信。和現有普通的U盤相比，對數據傳輸具有以下優(yōu)點:1、擺脫傳統(tǒng)U盤數據傳輸對電腦的依賴，實現了與所有具有藍牙模塊的電子設備的數據傳輸功能，滿足信息化時代對信息傳輸的即時性和便捷性的需求。2、U盤和藍牙技術都已經比較成熟，生產成本已經平民化。3、藍牙U盤保留了原有U盤的模塊和USB插口，并在工作與USB模式時實現充電，節(jié)能、長效。4、藍牙U盤數據無線傳輸操作簡潔，符合“傻瓜式”操作的消費心理需求。

圖1為本實用新型的基于藍牙技術的U盤外形示意圖；圖2 為 R0K101008 電路圖；圖3為硬件框架圖；圖4為主控芯片與藍牙模塊的連接圖；圖5為軟件框架圖；圖6為藍牙綜合框架；圖7為CH375電路圖；圖8 Ca)為讀U盤流程圖，圖8 (b)為寫U盤流程圖；[0019]圖9為藍牙傳輸系統(tǒng)體系結構圖。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
具體實施方式
參見圖1，本實施例給出一種基于藍牙技術的U盤，主要包括含有讀寫模塊的U盤和USB插口，還包括有和U盤通訊的藍牙模塊，在U盤上還設有按鍵和顯示屏。通過對按鍵和可視的液晶屏的操作，簡捷地實現數據與其他所有具有藍牙功能的U盤、手機、PDA、相機等的無線傳輸。特別說明:電源模塊仿照藍牙耳機電源，使用蓄電電源，工作于USB模式時，可實現充電。同時配以簡潔的液晶屏、按鍵和操作界面實現數據傳輸操作的便捷性。該基于藍牙技術的U盤，可實現以無線藍牙的方式進行兩個U盤之間以及U盤與所有具有藍牙功能的手機、相機、PDA電腦等之間的數據交換。其中U盤讀寫模塊包含CH375，采用89S52通過USB總線接口芯片CH375來操作U盤，分別實現U盤的讀寫功能。讀寫模塊將讀出的文件數據通過串口發(fā)送給藍牙模塊，兩個藍牙模塊進行數據交互，讀寫模塊將從串口讀入的數據寫入U盤。藍牙模塊的發(fā)送模塊從串口接收U盤讀模塊的數據，并發(fā)送給接收模塊，最后再通過串口發(fā)送給U盤寫模塊，寫入U盤。兩個模塊之間分別完成各自的功能，U盤讀寫模塊只負責U盤部分，藍牙模塊負責無線數據通信及差錯校驗。1、概述1、I硬件概述普通U盤由USB端口、主控芯片、閃存芯片、PCB底板、外殼封裝組成。申請人要做的是在普通U盤上集成藍牙模塊，以實現U盤與其他藍牙設備(藍牙優(yōu)盤、手機、電腦等)的數據傳輸和無線通信。特別說明:電源模塊仿照藍牙耳機電源，使用蓄電電源，工作于USB模式時，可實現充電。本實施例中，以瑞典愛立信(Ericsson)公司生產的R0K101008藍牙模塊為例，進行進一步的說明，如圖2所示。R0K101008藍牙模塊是為點到點產品而設計的，它包括一個基帶控制器、閃存和一個具有2級RF功率輸出的無線收發(fā)器。該模塊在主控制接口層(HCI)用基本藍牙軟件作為信號，支持各種協議子集，其中包括普通接入、業(yè)務顯示、撥號網絡、傳真及耳機。普通對象交換協議包括文件傳輸、對象推及同步化。R0K101008可用作點到點運行，簡化了應用軟件，當該器件用于這種模式時能進一步縮短投放市場的時間。它性能穩(wěn)定，即使在RF信號密集的環(huán)境下仍能無故障運行。R0K101008的尺寸為33mm長xl7mm寬x3mm高。它采用標準3.3Vdc電源供電(最大5.25Vdc)，工作電流在2.5mA至3.5mA之間，電流值的大小與工作模式有關，待機電流為250 μ A (通過UART喚醒)。它工作的環(huán)境溫度在0°C至+75°C之間。硬件框架圖見圖3，主控芯片與藍牙模塊的連接見圖4，軟件框架圖見圖5，藍牙綜合框架見圖6所示；軟件框架主要由藍牙核心協議、會話層協議以及上層應用程序構成。其中藍牙核心協議包括:RF協議、基帶(Baseband)協議、LMP、L2CAP,主要完成藍牙數據由邏輯鏈路層到實際物理通道的控制和處理。[0031]文件單點傳送是多點傳送的基礎，也是本方案的核心技術，并基于對象交換協議(OBEX)0應用于藍牙系統(tǒng)的對象交換協議其目標是完成兩藍牙設備間的數據對象通信，其典型應用為實現對象推送功能。OBEX本身包括兩部分:數據對象模型和會話協議。對象模型包括將要傳輸的數據對象的各種信息以及數據對象本身。該模型的建立完全基于各種標準的或者用戶自定義的可分析的信息頭(headers)，信息頭由信息頭ID和信息頭的值兩部分構成，ID描述了信息頭的內容及格式，信息頭的值由一個字節(jié)或多個字節(jié)組成，描述了對象屬性的具體含義。OBEX會話層操作由請求-應答成對組成，由客戶端發(fā)出請求，服務器做出應答，客戶端必須等待服務器做出應答后才能發(fā)起新的請求。文件多點傳送基于單點傳送，并利用藍牙協議中的TDD技術和EDR技術實現了嵌入式系統(tǒng)向多個藍牙設備節(jié)點并發(fā)傳送文件的功能。同時利用多進程技術，對多個發(fā)送進程進行合理管理，保證文件能高效及時地被發(fā)送到遠程設備中。其中采用TDD技術，使多臺設備能夠共享一個物理通道[4]，并將數據進行分組，按時分復用方式發(fā)送。而EDR技術增加了藍牙數據的傳輸帶寬和傳輸吞吐量，從而提高了文件多點傳送的帶寬和吞吐量。首先由文件發(fā)送父進程，根據查詢到的藍牙設備數目創(chuàng)建與之數目相等的文件發(fā)送子進程，每個文件發(fā)送子進程將獨立承擔向相應藍牙設備發(fā)送文件的任務，使文件向多臺設備同時進行傳送。當所有發(fā)送任務建立完畢后，文件發(fā)送父進程首先判斷所有文件發(fā)送子進程是否都已經退出，若是則進入下一輪發(fā)送，否則將執(zhí)行阻塞操作，等待其他子進程退出。每個文件發(fā)送子進程又將創(chuàng)建對象推送子進程，該子進程調用對象推送功能，完成文件向某一設備的發(fā)送。在等待推送過程中，同時啟用重發(fā)機制，判斷子進程退出原因，若由于文件發(fā)送完畢或用戶拒絕接收而退出，則發(fā)送下一文件，若由于發(fā)生藍牙通道競爭致使建立連接失敗而退出，則向設備重新發(fā)起連接，重新發(fā)起連接次數不超過5次。2硬件電路設計2.1U盤接口電路USB接口芯片使用CH357 (見圖7)。CH375是一個USB總線的通用接口芯片.支持USB — HOST主機方式和USB — DEVICE / SLAVE設備方式。在本地端，CH375具有8位數據總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到單片機MCU等控制器的系統(tǒng)總線上。在USB主機方式下.CH375還提供了串行通訊方式，通過串行輸入、串行輸出和中斷輸出與單片機MCU等相連接.CH375的TXD引腳直接接地.從而使其工作于并口方式，電容C3用于CH375內部電源節(jié)點退藕，C4和C5用于外部電源退藕。晶振xl、cl和C2用于時鐘震蕩電路。為使CH375可靠復位，在RTSl引腳與VCC之間跨接一個容量為0.47uF的電容Cll來延長復位時間2.2單片機89S52接口電路由于CH375具有通用的被動并行接口.可以通過8位并行接口 D7 D0、一個RD、一個WR、一個CS、A0直接連接單片機端口上.89S52外擴62256RAM，并通過7415373來鎖存A7 AO地址，74LS138用于產生CH375芯片的片選地址，其范圍為Β000Η — BFFHL CH375只需使用兩個地址:地址BXXlH用于寫命令和地址BXXOH用于讀寫數據。2.3R0K101008 電路R0K101008是為點到點產品而設計的，它包括一個基帶控制器、閃存和一個具有2級RF功率輸出的無線收發(fā)器。該模塊在主控制接口層(HCI)用基本藍牙軟件作為信號，支持各種協議子集，其中包括普通接入、業(yè)務顯示、撥號網絡、傳真及耳機。普通對象交換協議包括文件傳輸、對象推及同步化。它性能穩(wěn)定，即使在RF信號密集的環(huán)境下仍能無故障運行。R0K101008的尺寸為33mm長xl7mm寬x3mm高。它采用標準3.3Vdc電源供電(最大5.25Vdc)，工作電流在2.5mA至3.5mA之間，電流值的大小與工作模式有關，待機電流為250 μ A (通過UART喚醒)。它工作的環(huán)境溫度在0°C至+75°C之間。3讀寫U盤軟件流程設計3.1CH375內嵌固件程序一般情況下，單片機處理USB存儲設備的文件系統(tǒng)需要實現上圖左邊的4個層次，右邊是USB存儲設備的內部結構層次。由于CH375內嵌了相關的固件程序，包含了上圖左邊的3個層次(標成灰色部分)，故我們在設計單片機程序時只需要處理FAT文件系統(tǒng)層，處理左邊的最頂層CH375直接提供了數據塊的讀寫接口.從而將USB存儲簡化為一種外部數據存儲器.單片機可以自由讀寫USB存儲設備中的數據.也可以自由定義其數據結構。3.2讀寫流程圖見圖8 (a)和圖8 (b)，其中，圖8 (a)為讀U盤流程，圖8 (b)為寫U盤流程。4藍牙通信協議制定4.1協議模型在藍牙體系結構中，承上啟下的是中間協議層，協議棧是通過藍牙提供信息服務的關鍵。藍牙協議遵循開放系統(tǒng)互連參考模型，從低到高的定義藍牙協議堆棧的各個層次，藍牙技術的協議棧系統(tǒng)模型如圖9:(I)主機控制接口(HCI)藍牙作為一種短距離的無線網絡技術，為設備之間的互聯提供了方面。使用藍牙互聯的主機大都具有處理器、總線和操作系統(tǒng)，藍牙必須與它們有機地融合在一起才能很好地發(fā)揮作用。主機控制接口(HCI)為主機提供了直接控制藍牙模塊的方法和途徑。通過HCI把藍牙模塊和主機連接在一起。HCI模塊由HCI事件管理、HCI命令管理、HCI AC/SC0數據傳輸、HCI傳輸層AP1、向上層輸出的API模塊組成。HCI固件通過訪問基帶命令、鏈路管理器命令、硬件狀態(tài)寄存器、控制寄存器、事件寄存器實現對藍牙硬件的HCI命令。(2 ) RFCOMM (射頻通信協議)及其接口前面曾提到RFCOMM是一個基于ETST標準TS07.10的傳輸協議，提供了對RS-232串行接口的仿真。它在兩個藍牙設備之間同時最多提供60條連接，最大可以接收/發(fā)送32KB大小的數據分組。RFCOMM的目的是使運行在兩個不同設備上的通信路徑具有一個通信段，這個通信段可以是終端用戶的應用，亦可以是高層協議或表示終端用戶應用的一些服務。RFCOMM能夠提供DLC的建立與釋放、DLC參數協商、數據發(fā)送、流量控制開/關命令、調制狀態(tài)命令、遠端端口協商、遠端線路狀態(tài)與測試命令等功能；而RFCOMM協議層接口能夠提供啟動過程、連接過程、聚合接口、數據交換接口、串行仿真接口功能。(3) SDP (服務發(fā)現協議)及其接口服務發(fā)現協議(SDP)是藍牙框架的一個關鍵部分，它由服務發(fā)現代理(SDA)、服務發(fā)現服務器(SDS)、服務數據庫管理器(SDM)三個模塊組成。SDA負責查詢存在的服務及其屬性，代表客戶應用發(fā)送請求；SDS負責對SDA請求進行響應，根據SDA的請求，從SDM中取出相關的數據送給SDA; SDM負責管理服務數據庫和棧數據庫。可以說SDP是所有應用模型的一個基礎，它同時為應用提供了一種使用L2CAP連接發(fā)現可用服務以及決定這些可用服務的特征手段。利用SDP獲得信息，藍牙的設備就可以建立適當的連接。服務發(fā)現的應用程序接口(API)能夠提供L2CAP連接、服務查詢會話、服務屬性會話、服務查詢屬性會話、服務瀏覽、L2CAP連接斷開功能。(4)L2CAP (邏輯鏈路控制與適配協議)接口邏輯鏈路控制與適配協議(L2CAP)是數據鏈路層的一部分，它向上層提供面向連接和無連接的服務。L2CAP部件向一個或多個適配協議輸出服務。L2CAP接口實際上是一個消息接口，每個關于適配實體的消息都有一個可用的函數，用這個函數耒生成相應的消息并向正確的目的地發(fā)送該消息，而且適配實體的的用戶還可以自由地組織這些消息。總的耒說，L2CAP對面向連接的信道控制模塊必須能實現:面向連接的信道連接、信道配置、信道數據傳輸、信道連接的斷開、回送處理及實現對特定信息的交換；而對無連接的信道控制模塊必須實現:無連接信道數據的發(fā)送、組處理及開啟/關閉無連接信道的數據接收。
權利要求1.一種基于藍牙技術的U盤，包括含有讀寫模塊的U盤和USB插口，其特征在于，還包括有和U盤通訊的藍牙模塊，在U盤上還設有按鍵和顯示屏。
專利摘要本實用新型公開了一種基于藍牙技術的U盤，包括含有讀寫模塊的U盤和USB插口，還包括有和U盤通訊的藍牙模塊，在U盤上還設有按鍵和顯示屏。通過對按鍵和可視的液晶屏的操作，簡捷地實現數據與其他所有具有藍牙功能的U盤、手機、PDA、相機等的無線傳輸。具有即時性、便捷性。
文檔編號G11C7/10GK203038667SQ201220605369
公開日2013年7月3日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權日2012年11月15日
發(fā)明者沈沛鴻, 王孟良, 王艾森 申請人:長安大學