07-13
2023
SN8F5701兼容MCS-51指令集的八位元微控制器,并在相同的執(zhí)行頻率標(biāo)準(zhǔn)下,其效率最大可達(dá)原始8051的12.1倍。同時(shí),透過(guò)先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)拓展工作電壓范圍(1.8 V至5.5 V)和操作溫度(-40°C至85°C),讓產(chǎn)品得以在各種運(yùn)用場(chǎng)合中,高速地運(yùn)作。在此款微控制器中,內(nèi)建4 KB ROM、256 bytes IRAM。此外,微控制器亦具備12位元高精度ADC、1組PWM產(chǎn)生器、2組16位元計(jì)數(shù)器(timer)和UART的通訊界面,以滿足消費(fèi)電子產(chǎn)品、家庭控制、無(wú)刷馬達(dá)控制等運(yùn)用場(chǎng)合。深圳市組創(chuàng)微電子是中國(guó)大陸地區(qū)的松瀚代理商,代理銷售松瀚單片機(jī)、語(yǔ)音IC,并可以提供松瀚方案的技術(shù)支持,還可以直接為客戶開發(fā)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品,擁有豐富的硬件開發(fā)與程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可以幫助客戶快速開發(fā)出產(chǎn)品并盡快上市銷售。SN8F5701.pdf
07-13
2023
SNC27P020是一款單通道的語(yǔ)音合成IC,有12位的PWM直驅(qū)電路,它將一個(gè)輸入端口和8個(gè)I/O端口內(nèi)置在一個(gè)4位的微型控制器里。通過(guò)SNC27P020中的微型控制器進(jìn)行編程,用戶的各種應(yīng)用包括語(yǔ)音部分的合成,按鍵觸發(fā)的設(shè)定,輸出控制和其他的邏輯功能,都可以輕松實(shí)現(xiàn)。 注意:SNC27P020沒有LVD功能。產(chǎn)品特色工作電壓:2.1V~5.1V·系統(tǒng)時(shí)鐘:2.304 MHz-1.5%·持續(xù)時(shí)間:20秒@6KHz·RAM大?。?28*4位·最大值。64K*12位程序大小·I/O端口:-輸入端口P9.0共享復(fù)位引腳
07-12
2023
SN8P2501D是一個(gè)帶有RISC-like系統(tǒng)的8位元單片機(jī),具有高性能和低功耗的特點(diǎn)。1T(一條指令周期就是一個(gè)時(shí)鐘周期)結(jié)構(gòu),16MIPS的計(jì)算能力。另外,高EFT性能使其適合應(yīng)用于高干擾的工業(yè)環(huán)境。SN8P2501D的IC結(jié)構(gòu)一流,包括1K-word的程序存儲(chǔ)器(OTP ROM),48-byte的資料存儲(chǔ)器(RAM),兩個(gè)8位定時(shí)計(jì)數(shù)器(T0,TC0),一個(gè)看門狗計(jì)時(shí)器,3個(gè)中斷源(T0,TC0,INT0),一通道PWM輸出(PWM0),一通道buzzer輸出(BZ0)和4層堆棧暫存器。SN8P2501D還提供4種不同的振蕩器模式給系統(tǒng)作為系統(tǒng)時(shí)鐘:包括高/低速晶體振蕩器/陶瓷諧振器和廉價(jià)的RC振蕩器。此外,SN8P2501D還包括一個(gè)內(nèi)部16MHz RC振蕩器作為系統(tǒng)時(shí)鐘和一個(gè)由程控的內(nèi)部低頻RC振蕩器作為低速模式的系統(tǒng)時(shí)鐘。深圳市組創(chuàng)微電子是松翰一級(jí)代理商,可以在中國(guó)大陸地區(qū)代理銷售松翰單片機(jī)、語(yǔ)音IC,并可以提供松翰方案的技術(shù)支持,還可以直接為客戶開發(fā)設(shè)計(jì)電子產(chǎn)品,擁有豐富的硬件開發(fā)與程序設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),可以幫助客戶快速開發(fā)出產(chǎn)品并盡快上市銷售。SN8P2501D.pdf
07-06
2023
直流升壓技術(shù)是將不可調(diào)的直流電壓轉(zhuǎn)變?yōu)榭烧{(diào)或固定的直流電壓的工程技術(shù),一種方法是利用電感的儲(chǔ)能作用和電容的濾波作用進(jìn)行升壓;另一種方法通過(guò)高頻振蕩產(chǎn)生低壓脈沖,再通過(guò)脈沖變壓器升壓到預(yù)定電壓值,繼而應(yīng)用脈沖整流技術(shù)來(lái)獲得高壓直流電。直流升壓過(guò)程是依靠一個(gè)用開關(guān)調(diào)節(jié)方式控制電能的變換電路,即DC-DC變換器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。DC-DC變換器的核心部件是一類由晶體二極管、儲(chǔ)能器(或變壓器)、電容及感應(yīng)器組成的開關(guān)變換器,其輸出電路通過(guò)由電容組成的低通濾波器對(duì)電流的整流,實(shí)現(xiàn)高壓直流電的輸出。直流升壓技術(shù)的不斷更新與完善,很大程度上影響了DC-DC變換器拓?fù)涞难莼?。高功率密度、高效率、高性能、高可靠性以及低成本、小體積是DC-DC變換器的發(fā)展方向。目前,直流升壓技術(shù)已廣泛應(yīng)用于使用電池供電的便攜設(shè)備中,大功率直流輸電技術(shù)、光伏電站等領(lǐng)域,具有良好的應(yīng)用前景。一、直流升壓電路的原理及分析直流升壓電路作為將直流電變成另一種固定電壓或可調(diào)電壓的DC-DC變換器,在直流傳動(dòng)系統(tǒng)、充電蓄電電路、開關(guān)電源、電力電子變換裝置及各種用電設(shè)備中得到普通的應(yīng)用。隨之出現(xiàn)了諸如降壓電路、升降壓電路、復(fù)合電路等多種方式的變換電路。按照電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主要分為隔離型和非隔離型電路。1、非隔離型電路非隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括BUCK電路、BOOST電路、CUK電路、SEPIC電路等,其中BUCK電路是直流降壓電路,而BOOST升壓電路的應(yīng)用最為廣泛,也是后面兩種電路的基礎(chǔ)。因此本節(jié)著重介紹BOOST升壓電路的原理及特點(diǎn)。BOOST升壓電路的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如下圖所示,實(shí)際的電路中開關(guān)一般為IGBT元件(絕緣柵雙極型晶體管,是由BIT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTK的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn))或可控硅元件等代替,相應(yīng)的控制信號(hào)有基于PWM技術(shù)的脈沖發(fā)生器來(lái)提供。根據(jù)模擬電路分析開關(guān)s閉合與斷開情況,結(jié)合電路理論的基本知識(shí),可以推出輸出電壓。綜上所述,BOOST電路的升壓過(guò)程是電感的能量傳遞過(guò)程。充電時(shí),電感吸收能量;放電時(shí)電感放出能量。如果電容量足夠大,就可以在輸出端放電過(guò)程中保持一個(gè)持續(xù)的電流。如果這個(gè)通斷的過(guò)程不斷重復(fù)。就可以在電容兩端得到高于輸入電壓的電壓。電路中的二極管主要起隔離作用,即在開關(guān)閉合時(shí),二極管的正極電壓比負(fù)極的電壓低,此時(shí)二極管截止,使此電感的儲(chǔ)能過(guò)程不影響輸出端電容對(duì)負(fù)載的正常供電:因在開關(guān)斷開時(shí),兩種疊加后的能量通過(guò)二極向負(fù)載供電,此時(shí)二極管正向?qū)?,要求其正向壓降越小越好,盡量使更多的能量供給到負(fù)載端。非隔離型DC-DC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,電路所需的器件數(shù)量較少,且易于設(shè)計(jì)和控制但同時(shí)也受到輸入輸出電壓比的限制,無(wú)法適用于電壓轉(zhuǎn)換比例較大的場(chǎng)合,也無(wú)法達(dá)到電氣隔離的要求,這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于小功率設(shè)備中。2、隔離型電路隔離型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括“反激式電路”、“正激式電路”、“推挽式電路”、“半橋式電路”、“全橋式電路”及山這些基本電路衍生出來(lái)的相關(guān)電路。這種電路的基本工作過(guò)程都是:高頻振蕩產(chǎn)生低壓脈沖一一脈沖變壓器升壓到預(yù)定電壓值一一脈沖整流獲得高壓直流電。其中推挽式直流升壓電路應(yīng)用較為廣泛,同時(shí),推挽式電路經(jīng)橋式整流或全波整流后,其輸出電壓的電壓脈動(dòng)和電流脈動(dòng)都很小,因此只需要一個(gè)很小的儲(chǔ)能濾波電容或儲(chǔ)能濾波電感,就可以得到一個(gè)電壓紋波和電流紋波都很小的輸出電壓。罔因此,推挽式電路是一個(gè)輸出電壓特性非常好的開關(guān)電源。推挽式電路的主要缺點(diǎn)是當(dāng)系統(tǒng)長(zhǎng)期工作或經(jīng)常大功率運(yùn)行時(shí),電路很容易產(chǎn)生磁通不平衡的現(xiàn)象,即偏磁現(xiàn)象,容易燒毀關(guān)管及相關(guān)器件。推挽式電路另一個(gè)缺點(diǎn)就是電路的開關(guān)管的關(guān)斷耐壓值較大,相對(duì)于其他幾種電路,其耐壓必須大于工作電壓的兩倍。因此,推挽式電路很少在高壓輸入時(shí)使用。二、直流升壓電路的應(yīng)用直流升壓技術(shù)滿足使用電池等直流供電源的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)對(duì)較高的直流電壓的需求,在手機(jī)、傳呼機(jī)等無(wú)線通訊設(shè)備、照相機(jī)閃光燈、便攜式安檢儀、電蚊拍等得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí),大功率直流輸電技術(shù)、光伏發(fā)電技術(shù)、不間斷電源(UPS)技術(shù)的發(fā)展也離不開直流升壓技術(shù)的應(yīng)用。1、在LED驅(qū)動(dòng)中的應(yīng)用在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品的應(yīng)用電路中,通常需要通過(guò)升壓電路來(lái)驅(qū)動(dòng)閃光燈模組的L ED或顯示屏背光的LED,調(diào)節(jié)LED的明暗程度。驅(qū)動(dòng)LED的電路一般可分為并聯(lián)驅(qū)動(dòng)與串聯(lián)驅(qū)動(dòng)兩種。并聯(lián)驅(qū)動(dòng)采用電容型的電荷泵倍增電壓原理,所有的LED負(fù)載都是以串聯(lián)的形式連接;串聯(lián)驅(qū)動(dòng)采用電感型直流升壓轉(zhuǎn)換原理(Boost電路),提升系統(tǒng)的總電壓來(lái)滿足串聯(lián)的單個(gè)LED負(fù)載的額定電壓需求。串聯(lián)驅(qū)動(dòng)電路升壓器件體積小、效率高,占用空間更小,因此在移動(dòng)電話、數(shù)碼相機(jī)、PD A手持設(shè)備、MP3播放器、GPS接收器等設(shè)備上有更為廣泛的應(yīng)用。串聯(lián)的LED電感型直流升壓轉(zhuǎn)換應(yīng)用了Boost電路升壓原理,M onolithic P ow er System s(MPS)公司的升壓器件MP1518芯片,很好的應(yīng)用到了手機(jī)等設(shè)備中。另外,在輸入電壓一定的條件下,驅(qū)動(dòng)LED兩端的電壓和信號(hào)的占空比有關(guān)。信號(hào)的占空比越大,輸出電壓越大,LED的亮度也就越大。在實(shí)際應(yīng)用中,往往是在使能管腳EN加上一個(gè)PW M波,通過(guò)改變這個(gè)PM W波的占空比來(lái)調(diào)整LED的亮度。2、在太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用太陽(yáng)能電池的發(fā)電原理是利用入射于半導(dǎo)體時(shí)所引起的光電效應(yīng)。光伏電池的基本特性和二極管類似,這與傳統(tǒng)的發(fā)電方式是完全不同的,沒有轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)部分,不利用電磁相互作用,因此,其產(chǎn)生的電流為直流電。光伏發(fā)電系統(tǒng)主要包括太陽(yáng)能電池板、充電機(jī)、蓄電池、控制器、直流升壓電路、逆變器等。典型的光伏發(fā)電系統(tǒng)由光伏電池陣列、儲(chǔ)能系統(tǒng)、逆變器、直流控制系統(tǒng)四部分組成。其中,單體光伏電池發(fā)出的電能很小,是直流電,為滿足實(shí)際需求,獲得足夠大的發(fā)電量,要將單體光伏電池連接成電池組,再由電池組組成太陽(yáng)能光伏陣列。在電能從光伏陣列到儲(chǔ)能單元,再到你變單元的傳輸和交換過(guò)程中,要保持系統(tǒng)的高效與安全運(yùn)行,所以需要直流控制系統(tǒng)對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行調(diào)整、保護(hù)和控制。光照強(qiáng)時(shí),太陽(yáng)能電池的低壓直流電直接提供給直流升壓電路,通過(guò)充電器給蓄電池充電儲(chǔ)能;光照弱時(shí),太陽(yáng)能電池輸出功率達(dá)不到光伏發(fā)電的要求,這時(shí),作為儲(chǔ)能裝置的蓄電池就為直流升壓電路提供低壓直流電,保證了光伏發(fā)電系統(tǒng)的連續(xù)性和穩(wěn)定性。直流升壓電路把低壓直流電升高到330V高壓直流電,然后通過(guò)逆變器就可得到50H z/220V交流電。輸出交流電壓和電流通過(guò)檢測(cè)電路反饋給控制器,控制器可以實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制。3、在光電倍增管中的應(yīng)用光電倍增管廣泛應(yīng)用在各種光電檢測(cè)儀器中。同樣,在生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域中,光電倍增管在光電成像檢測(cè)與治療儀器(如PE T)中發(fā)揮了不可替代的作用。早期的光電倍增管的電源由工頻變壓器升壓后經(jīng)過(guò)倍壓整流得到,這種電源體積大效果差。目前光電倍增管的高壓電源采用直流變換器方式,比起工頻變壓器升壓后再整流方案體積小、效率高,具有良好的應(yīng)用前景。輸入直流電壓為+12 V,輸出電壓可調(diào),典型的輸出電壓為+1200 V。其主要構(gòu)成為低壓直流供電電源、PW M控制電路、功率開關(guān)管、高頻變壓器、倍壓整流電路、濾波電路和取樣反饋電路組成。+12 V直流輸入電壓為控制電路和變壓器提供工作電源;PWM控制電路的輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)功率晶體管,為高頻變壓器提供低壓高頻方波;高頻變壓器的交流輸出信號(hào)通過(guò)倍壓整流電路得到進(jìn)一步的升壓和整流,輸出直流高壓信號(hào):高壓輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波電路后得到進(jìn)一步的濾波,有效地減小輸出紋波系數(shù);輸出電壓反饋電路為P W M控制電路提供電壓反饋信號(hào),通過(guò)與脈沖調(diào)制器中誤差放大器的基準(zhǔn)電壓比較,以控制脈沖調(diào)制器的輸出脈沖占空比,從而達(dá)到調(diào)節(jié)輸出電壓的目的。升壓電路技術(shù)總結(jié)本文介紹了兩種主要直流升壓電路的原理及其應(yīng)用。BOOST電路通過(guò)開關(guān)管和電感儲(chǔ)能達(dá)到升壓的目的。它相對(duì)簡(jiǎn)單,功率密度大,電流較小,采用的是非隔離的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);也正因?yàn)槿绱?,其本身就是一個(gè)電磁干擾源,可能導(dǎo)致周圍電子設(shè)備的功能紊亂。而以推挽式直流升壓電路為代表的使用變壓器升壓的電路,由于采用了隔離式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),同時(shí)可以通過(guò)匝數(shù)比和后面的倍壓整流電路進(jìn)一步升壓,從而更適合輸入電壓低、變壓比較高,并且需要進(jìn)行隔離的情況。二者依據(jù)其自身特性,具有很廣泛的應(yīng)用。在手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等電子產(chǎn)品的應(yīng)用電路中,通常需要通過(guò)升壓電路來(lái)驅(qū)動(dòng)閃光燈模組的L ED或顯示屏背光的LED,調(diào)節(jié)LED的明暗程度。在光伏電池中,通過(guò)直流升壓電路將光照轉(zhuǎn)化的低壓直流電經(jīng)充電器給蓄電池充電儲(chǔ)能。再如在廣泛應(yīng)用在各種光電檢測(cè)儀器中的光電倍增管中,為各個(gè)極板之間的高壓電場(chǎng)供電的高壓電源采用直流變換器方式,比起工頻變壓器升壓后再整流方案體積小、效率高。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的直流升壓電路的原理與應(yīng)用。如果您有智能電子產(chǎn)品的軟硬件功能開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商,有MCU、語(yǔ)音IC、藍(lán)牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS方案開發(fā)、藍(lán)牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
07-05
2023
AC693N在保證性能穩(wěn)定的同時(shí),還具有低功耗的特點(diǎn)。由于是高整合單芯片方案,使得芯片封裝更小,用戶體驗(yàn)自然更好。其工作電壓為:AC6933C(2.2V~5.5V),AC6936D(2.2V~4.2V)。AC6933C和AC6936D是同一個(gè)芯片晶源,AC6933C是主攻BLE低端市場(chǎng)而特封的IC型號(hào),AC69336D主要應(yīng)用于藍(lán)牙耳機(jī)市場(chǎng),優(yōu)點(diǎn)是功耗低,音質(zhì)比較好,可實(shí)現(xiàn)蘋果彈窗,拿出充電倉(cāng)自動(dòng)開機(jī),TWS可實(shí)現(xiàn)主從手動(dòng)切換。產(chǎn)品應(yīng)用:TWS耳機(jī)、中控耳機(jī)、單邊耳機(jī)、穿戴設(shè)備,BLE/SPP透?jìng)髂K藍(lán)牙版本:藍(lán)牙音頻5.0+BLE5.0;一、杰理AC6936D的方案優(yōu)勢(shì)杰理AC6936D硬核藍(lán)牙5.1芯片,支持藍(lán)牙無(wú)線立體聲高速傳輸無(wú)損音頻。AC6936D內(nèi)置智能無(wú)損降噪算法,實(shí)現(xiàn)雙耳高清通話,無(wú)縫主從切換。杰理AC6936D采用業(yè)界領(lǐng)先的芯片生產(chǎn)工藝技術(shù),藍(lán)牙對(duì)耳音樂(lè)播放功耗僅有6mA,結(jié)合高品質(zhì)聚合物鋰電池,可以做到音樂(lè)播放6-8小時(shí),待機(jī)100小時(shí)的優(yōu)秀客戶體驗(yàn)。AC6936D實(shí)現(xiàn)智能開關(guān)機(jī),出倉(cāng)耳機(jī)自動(dòng)連接,放入充電倉(cāng)自動(dòng)關(guān)機(jī),使用更智能方便。支持智能語(yǔ)音AI,連接語(yǔ)音助手,實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音交互功能。二、杰理AC6936D的功能特點(diǎn)(1)主從切換,智能充電倉(cāng);(2)超小封裝,集成度高,外圍物料極少;(3)無(wú)損音樂(lè),HIFI音質(zhì),超低功耗;參考理論功耗為AC693N(6~8mA),具體功耗與產(chǎn)品使用的功能有關(guān),上述功耗只供參考。(4)MESH組網(wǎng),便捷的配置工具;(5)雙邊通話,AI智能;(6)Gensor敲擊;模擬數(shù)字硅嘜;(7)智能回聯(lián),OTA升級(jí),內(nèi)置充電管理,恒流恒壓;AC6936D.pdf
07-01
2023
杰理的AC69N系列代表型號(hào)有:AC6901A(LQFP48)、AC6905A(SSOP24)。AC690N系列自16年12月上市以來(lái),藍(lán)牙中低端市場(chǎng)認(rèn)可度非常高,據(jù)統(tǒng)計(jì)17年總共出貨量超過(guò)4億顆,音頻市場(chǎng)份額超過(guò)50%。支持BLE4.2+經(jīng)典藍(lán)牙雙模。應(yīng)用領(lǐng)域:藍(lán)牙故事機(jī)、純藍(lán)牙音箱,插卡藍(lán)牙音箱,拉桿大音箱,車載藍(lán)牙,AI智能音箱,點(diǎn)讀筆(語(yǔ)音發(fā)射、串碼、魔音功能)。一、杰理藍(lán)牙芯片AC6901A的簡(jiǎn)介AC6901A是杰理于2016年12月推出的一款單芯片的藍(lán)牙解決方案,LQFP48封裝的,支持MP3和WAV。同時(shí)還支持無(wú)損格式FLAC、APE的解碼,24位的DAC輸出。它集合了藍(lán)牙+插卡+收音,藍(lán)牙的版本為2.1+EDR,可以說(shuō)這個(gè)芯片是一個(gè)功能強(qiáng)大,開發(fā)插卡藍(lán)牙音箱的不二選擇。杰理的AC690N系列的芯片,都是一個(gè)晶圓,只是根據(jù)不同的需求,進(jìn)行不同方式的封裝,也就是說(shuō)AC690N系列里面AC6901A(LQFP48)與AC6905A(SSOP24)封裝的晶圓是一樣的,AC6901A芯片是可以反復(fù)燒錄的,其工作電壓范圍是:3.3V~5.5V,理論功耗是20~25mA,具體功耗與產(chǎn)品使用的功能有關(guān),此功耗數(shù)值只供參考。二、杰理藍(lán)牙AC6901A的芯片特點(diǎn)1、集成度高:內(nèi)置MCU+2.1EDR+BLE4.2+NFC+FM+FLASH;生產(chǎn)方便、貼片方便、維修方便、備貨方便,升級(jí)方便;2、解碼格式豐富:支持MP3、WAV、WMA、FLAC、APE等解碼格式;3、音質(zhì)底噪、通話效果好:DAC信噪比達(dá)到90dB以上;4、主控功能強(qiáng)大:32位RISC MCU,系統(tǒng)可跑到200MHz,藍(lán)牙后臺(tái)靈活,外圍接口豐富,支持USB,SDIO,UART,SPI,IIC,PWM,IIS,LCD控制器,NFC,RTC,TIMER,MIC,ADC,DAC,AUX,觸摸按鍵、錄音、混響等功能;可以帶顯示的插卡方案,另外高達(dá)32個(gè)可用的GPIO,可以組成很多功能。支持遙控功能。支持USB設(shè)備、TF卡、FM、AUX、藍(lán)牙。按鍵穩(wěn)定支持10個(gè),上一曲、下一曲可以隨意擴(kuò)展。5、支持TWS:雙邊通話;6、封裝?。盒⌒头庋bLQFP48,四面出腳,最小封裝為QFN32 4*4;AC6901A 芯片規(guī)格書.pdf
06-26
2023
利用NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙快速連接的研究近年來(lái),隨著人們對(duì)汽車智能化體驗(yàn)提出更高的要求,汽車電子領(lǐng)域發(fā)展加快,進(jìn)一步促進(jìn)電子、通信等技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用。藍(lán)牙通信技術(shù)一直以來(lái)都是車載通信的主要無(wú)線技術(shù)。傳統(tǒng)的車載藍(lán)牙依靠手機(jī)與車載藍(lán)牙進(jìn)行人工的對(duì)碼連接,步驟繁瑣,且經(jīng)常出現(xiàn)卡死或者連接不上等狀況,這些都極大地降低了交互體驗(yàn)。而最近幾年,近場(chǎng)通信(NFC)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,趨于成熟。NFC技術(shù)是由飛利浦公司和索尼公司共同研究開發(fā)出的一種互聯(lián)技術(shù),用于非接觸式的識(shí)別。作為一種標(biāo)準(zhǔn)化的短距離高頻無(wú)線通信技術(shù),NFC技術(shù)的工作頻率為l3.56MHz,通信距離為5~10cm。相比較其他的射頻識(shí)別(radio frequency identification,RFID)技術(shù),NFC具有讀寫距離極短的特點(diǎn),然而這種看似的劣勢(shì)本身就限制了潛在黑客的監(jiān)聽與攻擊,安全性更高。如果能巧妙利用這兩種通信技術(shù)的特點(diǎn),將帶來(lái)更好的用戶體驗(yàn)以及通信安全性,并提高汽車電子在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。因此,將NFC技術(shù)應(yīng)用于移動(dòng)支付領(lǐng)域成為了研究熱點(diǎn)。一、NFC技術(shù)方案1.1 NFC工作模式NFC在卡模擬模式、讀寫器模式、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信模式這3種模式下工作。(1)卡模擬模式。NFC在卡模擬工作模式下相當(dāng)于非接觸式IC卡,將某些信息寫入帶有NFC設(shè)備的移動(dòng)設(shè)備,信息被外部設(shè)備讀取之后再返回指導(dǎo)下一步操作的指令。因此,不需要改變現(xiàn)有設(shè)備就能夠使用NFC移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)支付等活動(dòng)。(2)讀寫器模式。NFC在讀寫器模式下相當(dāng)于可以讀寫的標(biāo)簽,比如電子海報(bào)、景點(diǎn)地圖等,將廣告數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)寫入NFC標(biāo)簽中,手持NFC移動(dòng)設(shè)備可以對(duì)其進(jìn)行讀取,以此獲得需要的信息。(3)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式。NFC在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式下,能夠?qū)崿F(xiàn)兩臺(tái)帶有NFC移動(dòng)設(shè)備之間數(shù)據(jù)的傳輸與通信。比如兩臺(tái)設(shè)備交換名片或者幫助兩臺(tái)藍(lán)牙設(shè)備之問(wèn)的連接,通過(guò)交換藍(lán)牙連接必須的數(shù)據(jù),以避免藍(lán)牙連接時(shí)繁冗的操作過(guò)程。1.2 NFC通信模式(1)主動(dòng)通信模式。NFC在主動(dòng)通信模式下,發(fā)起方和接收方交替產(chǎn)生射頻場(chǎng),發(fā)起方按照預(yù)先設(shè)置的傳輸速度進(jìn)行通信,接收方也需要按照相同的傳輸速度用負(fù)載調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答。(2)被動(dòng)通信模式。NFC在被動(dòng)通信模式下,發(fā)送方產(chǎn)生射頻場(chǎng)。該射頻場(chǎng)激勵(lì)接收方設(shè)備。此時(shí),發(fā)送方再按照約定的速度開始通信,而接收方按照相同速度用負(fù)載調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)答。1.3 NFC架構(gòu)NFC技術(shù)基于非接觸式技術(shù),并可以兼容非接觸式Ic卡標(biāo)準(zhǔn)(ISO 14443協(xié)定)無(wú)線通信技術(shù)。該技術(shù)已成為正式的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),即ISO 18092標(biāo)準(zhǔn)(NFC IP一1)。NFC技術(shù)的架構(gòu),自下而上包括物理層、數(shù)據(jù)交換層、應(yīng)用層。最底層物理層的標(biāo)準(zhǔn)包括ISO 14443、ISO18092、ISO 15693,如圖1所示。數(shù)據(jù)交換層主要包括讓NFC設(shè)備在3種模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。NFC架構(gòu)圖如圖1所示。二、基于Android的NFC終端由于NFC在電子消費(fèi)領(lǐng)域需求的膨脹,將NFC技術(shù)與手機(jī)結(jié)合的呼聲也漸漸變高。這種結(jié)合不僅使得智能手機(jī)在電子消費(fèi)領(lǐng)域得以應(yīng)用,也將在無(wú)形之中提高這種智能設(shè)備在生活中的重要性。具有NFC的智能移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用于非接觸式支付時(shí),能夠代替信用卡以及電子智能卡。除此之外,該智能移動(dòng)設(shè)備還能在身份識(shí)別、社交、公交卡等實(shí)際生活中有所應(yīng)用。NFC終端和普通的Android設(shè)備終端基本相似,只是增加了NFC模塊,以實(shí)現(xiàn)其功能。系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。NFC模塊具有通信接口和控制接口,通過(guò)UART實(shí)現(xiàn)其與基帶芯片的通信,通過(guò)基帶芯片GPIO實(shí)現(xiàn)對(duì)NFC模塊的啟動(dòng)控制。NFC芯片通過(guò)SWP接口和手機(jī)SIM卡相連接,而手機(jī)SIM卡則是作為NFC模塊的安全保證,將用戶的信息存儲(chǔ)在SIM卡中,NFC模塊能夠通過(guò)SWP接口讀取其中的信息。基帶芯片是標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)的基礎(chǔ)模塊,能收發(fā)和處理數(shù)據(jù)通信,并提供了與存儲(chǔ)器模塊、電源模塊、SD卡、WiFi模塊、藍(lán)牙模塊、NFC模塊、SIM卡等的接口。NFC模塊主要包括電源模塊、射頻模塊、基帶處理器模塊。電源模塊為NFC模塊供電并控制電源;射頻模塊將基帶信息調(diào)制后發(fā)射,并接收解調(diào)返回的射頻信息;基帶處理器模塊負(fù)責(zé)將信息進(jìn)行編碼,并對(duì)接收的數(shù)據(jù)信息解碼。2.1NFC模塊與基帶芯片連接基帶芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)NFC模塊的完全控制,UART通信只需要通過(guò)兩根傳輸線,就可以完成數(shù)據(jù)的收發(fā)。由于UART接口設(shè)計(jì)方式較為靈活便捷,傳輸速率也可以通過(guò)軟件來(lái)進(jìn)行定義。因此,使用UART接口將NFC模塊與基帶芯片連接,既便于基帶芯片對(duì)NFC模塊的控制,也不妨礙手機(jī)的其他功能。2.2NFC模塊與SIM卡連接SIM卡作為重要安全模塊,通過(guò)SWP接口與NFC模塊連接,由NFC通過(guò)SWP接口讀取SIM卡中在預(yù)先存儲(chǔ)的安全信息。通過(guò)SIM卡上的C引腳(即swp)與NFC控制器連接,實(shí)現(xiàn)全雙工通信。SIM卡的RST,CLK、I/O直接與基帶芯片連接,SWP與NFC模塊連接。三、NFC與藍(lán)牙技術(shù)結(jié)合方案基于NFC與藍(lán)牙技術(shù)解決車載應(yīng)用的主要功能,是利用NFC短距離通信安全、便捷、迅速的特點(diǎn),代替藍(lán)牙傳輸連接過(guò)程中搜索設(shè)備、配對(duì)等復(fù)雜的操作。在NFC基礎(chǔ)上,不使用藍(lán)牙規(guī)范自帶的加密機(jī)制,發(fā)送方設(shè)備在傳輸數(shù)據(jù)前,先通過(guò)NFC觸碰方式向接收方設(shè)備發(fā)送藍(lán)牙MAC地址,以避免PIN碼的產(chǎn)生;在短時(shí)間的連接配對(duì)后,將數(shù)據(jù)使用藍(lán)牙非安全模式發(fā)送給對(duì)方。3.1NFC與藍(lán)牙硬件連接藍(lán)牙終端能夠通過(guò)NFC進(jìn)行快速配對(duì)連接,主要是依據(jù)了NFC聯(lián)盟提出的簡(jiǎn)單安全配對(duì)協(xié)議(bluetoothsecuresimplepairing,SSP)。由于SSP協(xié)議是啟用頻外配對(duì),NFC鏈路可以完成信息交換并參與頻外配對(duì)的過(guò)程。因此,藍(lán)牙終端的配對(duì)不再需要繁瑣的搜索連接以及PIN碼認(rèn)證。由于目前Android4.0版本內(nèi)部建立藍(lán)牙進(jìn)階音效廣播協(xié)議(A2DP),更是方便了利用NFC加速藍(lán)牙配對(duì)的過(guò)程。配對(duì)過(guò)程包括以下兩個(gè)步驟:首先從外部存儲(chǔ)器中讀取NFC數(shù)據(jù)交換格式(NFCdataexchangeformat,NDEF)記錄,然后在兩個(gè)藍(lán)牙終端間進(jìn)行連接配對(duì)。3.2基于NFC車載藍(lán)牙快速連接NFC技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)的優(yōu)劣互補(bǔ),能夠加速車載藍(lán)牙的連接速度。連接終端所使用的藍(lán)牙技術(shù)中的簡(jiǎn)單安全配對(duì)(securesimpleprotocol,ssP)協(xié)議,是2011年SIG及NFC論壇推薦的基于NFC的藍(lán)牙連接協(xié)議。SSP協(xié)議使用頻外配對(duì)時(shí),NFC鏈路就可參與到頻外配對(duì),并且完成信息交換。因此,藍(lán)牙終端的配對(duì)無(wú)需再搜索連接及PIN碼認(rèn)證,可大大縮短連接的時(shí)間。主要包括以下幾個(gè)步驟。(1)由處理芯片生成SSP協(xié)議中規(guī)定的藍(lán)牙OOB數(shù)據(jù)包。該數(shù)據(jù)包包含2字節(jié)的OOB數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、6字節(jié)的藍(lán)牙器件地址和OOB操作數(shù)據(jù)。其中,OOB操作數(shù)據(jù)包含藍(lán)牙模塊名稱、HASHC碼、R碼、UUID(藍(lán)牙中每個(gè)服務(wù)及其屬性的全球唯一身份編碼,此處使用藍(lán)牙連接過(guò)程服務(wù)的UUID)以及設(shè)備等級(jí)碼。(2)數(shù)據(jù)生成完畢后,處理器再將OOB數(shù)據(jù)包根據(jù)NFC數(shù)據(jù)交換格式(NDEF)打包成一條完整的NDEF記錄,由手持終端A的NFC模塊發(fā)送。(3)發(fā)送完成后手持終端A控制藍(lán)牙Socket的listen函數(shù)進(jìn)入監(jiān)聽等待狀態(tài)。(4)手持終端的藍(lán)牙模塊則通過(guò)accept函數(shù)接收車載終端的連接請(qǐng)求,向系統(tǒng)注冊(cè)程序UUID,并開啟發(fā)送數(shù)據(jù)線程。為了加強(qiáng)系統(tǒng)安全性,將橢圓曲線加密算法加入連接配對(duì)過(guò)程。使用這種加密算法,手持終端在傳輸OOB數(shù)據(jù)前,先通過(guò)NFC觸碰方式向接收方設(shè)備傳遞ECC密鑰。車載終端根據(jù)接收到的ECC密鑰正確解密后,解析手持終端的記錄中包含的OOB信息,根據(jù)OOB信息中的藍(lán)牙名稱、地址以及唯一的UUID數(shù)據(jù),通過(guò)藍(lán)牙Socket中的connect函數(shù),向手持終端申請(qǐng)連接請(qǐng)求。對(duì)所傳輸數(shù)據(jù)可采用密鑰進(jìn)行加密,再將加密后的信息使用藍(lán)牙非安全模式發(fā)送給對(duì)方,接收方接到后進(jìn)行解密,還原數(shù)據(jù),由此完成兩設(shè)備問(wèn)的數(shù)據(jù)發(fā)送。這將在提高藍(lán)牙連接速度的同時(shí)極大地提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩???偨Y(jié)本文實(shí)現(xiàn)了基于Android的NFC功能,并提出了將其應(yīng)用于汽車電子的方案,通過(guò)測(cè)試比較其與傳統(tǒng)藍(lán)牙配對(duì)的連接耗時(shí)分析結(jié)果。在Android系統(tǒng)中加入NFC功能模塊,是現(xiàn)代智能化設(shè)備日益強(qiáng)烈的需求。而再將其應(yīng)用于汽車電子中,無(wú)論是車載電話、藍(lán)牙音頻還是電子鑰匙,都簡(jiǎn)化了人們的生活,提高行駛過(guò)程中的安全性,為用戶提供了良好的體驗(yàn)。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的利用NFC技術(shù)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙快速連接的方法。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商:松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek,有MCU、語(yǔ)音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
06-25
2023
藍(lán)牙技術(shù)的安全漏洞及攻擊方法分析在當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中,物聯(lián)網(wǎng)具有對(duì)物品多樣性、低成本、低速率、短距離等特征的泛在需求,這類需求主要通過(guò)藍(lán)牙等低速網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)。藍(lán)牙是一種短距離通信開放標(biāo)準(zhǔn),利用嵌入式芯片實(shí)現(xiàn)通訊距離在10m~100m之間的無(wú)線連接。藍(lán)牙的設(shè)計(jì)目標(biāo)在于通過(guò)統(tǒng)一的近距離無(wú)線連接標(biāo)準(zhǔn)使各生產(chǎn)商生產(chǎn)的個(gè)人設(shè)備都能通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)協(xié)議更方便地實(shí)現(xiàn)低速率數(shù)據(jù)傳輸和交叉操作。藍(lán)牙技術(shù)具有低成本、低功耗、模塊體積小、易于集成等特點(diǎn),非常適合在新型物聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)設(shè)備中應(yīng)用。一、藍(lán)牙技術(shù)的安全體系1.1四級(jí)安全模式(1)安全模式1:安全模式l無(wú)任何安全機(jī)制,不發(fā)起安全程序,無(wú)驗(yàn)證、加密等安全功能,該模式下設(shè)備運(yùn)行較快且消耗更小,但數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中極易被攻擊。藍(lán)牙V2.0及之前的版本支持該模式。(2)安全模式2:安全模式2是強(qiáng)制的眼務(wù)層安全模式,只有在進(jìn)行信道的邏輯通道建立時(shí)才能發(fā)起安全程序。該模式下數(shù)據(jù)傳輸?shù)蔫b權(quán)要求、認(rèn)證要求和加密要求等安全策略決定了是否產(chǎn)生發(fā)起安全程序的指令。目前所有的藍(lán)牙版本都支持該模式,其主要目的在于使其可與V2.0之前的版本兼容。(3)安全模式3:安全模式3為鏈路層安全機(jī)制。在該模式下藍(lán)牙設(shè)備必須在信道物理鏈路建立之前發(fā)起安全程序,此模式支持鑒權(quán)、加密等功能。只有V2.0以上的版本支持安全模式3,因此這種機(jī)制較之安全模式2缺乏兼容性和靈活度。(4)安全模式4:該模式類似于安全模式2,是一種服務(wù)級(jí)的安全機(jī)制,在鏈路密鑰產(chǎn)生環(huán)節(jié)采用ECDH算法,比之前三種模式的安全性高且設(shè)備配對(duì)過(guò)程有所簡(jiǎn)化,可以在某種程度上防止中間人攻擊和被動(dòng)竊聽。在進(jìn)行設(shè)備連接時(shí),和安全模式3一樣先判定是否發(fā)起安全程序,如需要?jiǎng)t查看密鑰是否可用,密鑰若可用則使用SSP簡(jiǎn)單的直接配對(duì)方式,通過(guò)鑒權(quán)和加密過(guò)程進(jìn)行連接。建立連接的安全模式機(jī)制流程圖如圖1所示。1.2密鑰管理(1)鏈路密鑰:鏈路密鑰是128b的隨機(jī)數(shù),由偽隨機(jī)數(shù)RAND和個(gè)人識(shí)別碼PIN、設(shè)備地址通過(guò)E21或E22流密碼算法啟動(dòng)。其中初始密鑰及組合密鑰經(jīng)初始化過(guò)程生成后作為臨時(shí)鏈路密鑰在設(shè)備間完成鑒權(quán)后就被丟棄。主密鑰可以用于設(shè)備在微微網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行加密信息的廣播,在發(fā)送廣播信息時(shí)主密鑰會(huì)替代原來(lái)的鏈路密鑰。單元密鑰生成后在藍(lán)牙設(shè)備中會(huì)被保存且會(huì)—直應(yīng)用于鏈路通信。(2)加密密鑰:完成鑒權(quán)的藍(lán)牙設(shè)備可以在通信中使用加密密鑰來(lái)加密傳遞的數(shù)據(jù)。該密鑰由對(duì)稱加密算法E3算法產(chǎn)生,字長(zhǎng)為128b,由偽隨機(jī)數(shù)RAND、鑒權(quán)過(guò)程產(chǎn)生的加密偏移數(shù)COF和當(dāng)前鏈路密鑰K生成。藍(lán)牙采用分組加密的方式,加密密鑰和其他參數(shù)(主體設(shè)備的設(shè)備地址、隨機(jī)數(shù)、藍(lán)牙時(shí)鐘參數(shù))通過(guò)E0算法產(chǎn)生二進(jìn)制密鑰流從而對(duì)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、解密。密鑰的生成如圖2所示。1.3鑒權(quán)鑒權(quán)的目的在于設(shè)備身份的認(rèn)證,同時(shí)對(duì)參數(shù)傳遞是否成功進(jìn)行反饋,它既可以是單向過(guò)程也可以是相互鑒權(quán),但都需要事先產(chǎn)生鏈路密鑰。被鑒權(quán)設(shè)備的設(shè)備地址、鑒權(quán)的主體設(shè)備產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)以及鏈路密鑰都參與其中,由此產(chǎn)生應(yīng)答信息和鑒權(quán)加密偏移值,前者被傳遞至主體設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證,若相同則鑒權(quán)成功。若鑒權(quán)失敗則需要經(jīng)過(guò)一定長(zhǎng)度的等待時(shí)間才能再次進(jìn)行鑒權(quán)。鑒權(quán)過(guò)程如圖3所示。二、已知的藍(lán)牙安全漏洞2.1跳頻時(shí)鐘:藍(lán)牙傳輸使用自適應(yīng)跳頻技術(shù)作為擴(kuò)頻方式,因此在跳頻系統(tǒng)中運(yùn)行計(jì)數(shù)器包含28位頻率為3.2kHz的跳頻時(shí)鐘,使控制指令嚴(yán)格按照時(shí)鐘同步、信息收發(fā)定時(shí)和跳頻控制從而減少傳輸干擾和錯(cuò)誤。但攻擊者往往通過(guò)攻擊跳頻時(shí)鐘對(duì)跳頻指令發(fā)生器和頻率合成器的工作產(chǎn)生干擾,使藍(lán)牙設(shè)備之間不能正常通信,并且利用電磁脈沖較強(qiáng)的電波穿透性和傳播廣度來(lái)竊聽通信內(nèi)容和跳頻的相關(guān)參數(shù)。2.2PIN碼問(wèn)題:密鑰控制圖中的個(gè)人識(shí)別碼(PIN)為四位,是加密密鑰和鏈路密鑰的唯一可信生成來(lái)源,兩個(gè)藍(lán)牙設(shè)備在連接時(shí)需要用戶在設(shè)備中分別輸入相同的PIN碼才能配對(duì)。由于PIN碼較短,使得加密密鑰和鏈路密鑰的密鑰空間的密鑰數(shù)限制在10數(shù)量級(jí)內(nèi),并且在使用過(guò)程中若用戶使用過(guò)于簡(jiǎn)單的PIN碼(如連續(xù)同一字符)、長(zhǎng)期不更換PIN碼或者使用固定內(nèi)置PIN碼的藍(lán)牙設(shè)備,則更容易受到攻擊。因此在V2.1之后的版本中PIN碼的長(zhǎng)度被增加至16位,在增大了密鑰空間,提高了藍(lán)牙設(shè)備建立連接鑒別過(guò)程的安全性的同時(shí),也不會(huì)因?yàn)槭褂锰L(zhǎng)的數(shù)據(jù)串為通信帶來(lái)不便。2.3鏈路密鑰欺騙:通信過(guò)程中使用的鏈路密鑰基于設(shè)備中固定的單元密鑰,而加密過(guò)程中其他信息是公開的,因此有較大漏洞。如設(shè)備A和不同設(shè)備進(jìn)行通信時(shí)均使用自身的單元密鑰作為鏈路密鑰,攻擊者利用和A進(jìn)行過(guò)通信的設(shè)備C獲取這個(gè)單元密鑰,便可以通過(guò)偽造另一個(gè)和A通信過(guò)的設(shè)備B的設(shè)備地址計(jì)算出鏈路密鑰,偽裝成B來(lái)通過(guò)A的鑒權(quán),B偽裝成c亦然。2.4加密密鑰流重復(fù):加密密鑰流由E0算法產(chǎn)生,生成來(lái)源包括主體設(shè)備時(shí)鐘、鏈路密鑰等。在一個(gè)特定的加密連接中,只有主設(shè)備時(shí)鐘會(huì)發(fā)生改變。如果設(shè)備持續(xù)使用時(shí)間超過(guò)23I3小時(shí),時(shí)鐘值將開始重復(fù),從而產(chǎn)生一個(gè)與之前連接中使用的相同的密鑰流。密鑰流重復(fù)則易被攻擊者作為漏洞利用,從而得到傳輸內(nèi)容的初始明文。2.5鑒權(quán)過(guò)程/簡(jiǎn)單安全配對(duì)中的口令:除使用個(gè)人識(shí)別碼PIN進(jìn)行配對(duì)以外,藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)從V2.1版本開始,增加了簡(jiǎn)單安全配對(duì)SSP(SecureSimplePairing,SSP)方式。SSP方式比之前的PIN碼配對(duì)更方便,不像PIN碼配對(duì)那樣需要兩個(gè)有輸入模塊的配對(duì)設(shè)備同時(shí)輸入配對(duì)密碼,而SSP只需要有輸出模塊的兩個(gè)配對(duì)設(shè)備確認(rèn)屏幕上顯示的是否是同一個(gè)隨機(jī)數(shù)即可。通過(guò)設(shè)備搜索建立藍(lán)牙物理連接,產(chǎn)生靜態(tài)SSP口令,鑒權(quán)這四步即可建立連接,但是這種關(guān)聯(lián)模型沒有提供中間人攻擊保護(hù),靜態(tài)SSP口令很容易被中間人攻擊攻破。三、藍(lán)牙技術(shù)的安全威脅針對(duì)藍(lán)牙的攻擊威脅大體上可以分為兩種,一種是對(duì)不同無(wú)線網(wǎng)絡(luò)均適用的攻擊,—種是針對(duì)藍(lán)牙特定的攻擊。3.1拒絕服務(wù)攻擊:拒絕服務(wù)攻擊(DOS)的原理是在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)向被攻擊目標(biāo)發(fā)送連接請(qǐng)求,使被攻擊目標(biāo)無(wú)法與其他設(shè)備正常建立連接。藍(lán)牙的邏輯鏈路控制和適配協(xié)議規(guī)定了藍(lán)牙設(shè)備的更高層協(xié)議可以接收和發(fā)送64KB的數(shù)據(jù)包,類似于ping數(shù)據(jù)包,針對(duì)這個(gè)特點(diǎn),攻擊者可以發(fā)送大量ping數(shù)據(jù)包占用藍(lán)牙接口,使藍(lán)牙接口不能正常使用,并目一直使藍(lán)牙處于高頻工作狀態(tài)從而耗盡設(shè)備電池。DoS攻擊流程圖如圖4所示。3.2中間人攻擊:在兩個(gè)設(shè)備之間的攻擊者截獲數(shù)據(jù)一方發(fā)送的數(shù)據(jù)后再轉(zhuǎn)發(fā)給另一方,可在不影響雙方通信的情況下獲得雙方通信的內(nèi)容,是一種廣泛應(yīng)用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的攻擊方式。藍(lán)牙4.0版本的低功耗藍(lán)牙技術(shù)(BluetoothLowEnergy,BLE)在設(shè)計(jì)初始時(shí)有防范中間人攻擊的安全措施,但是在產(chǎn)品階段考慮到產(chǎn)品功耗成本等因素,這方面并沒有得到足夠的重視,依然容易受到攻擊。最常見的是用軟硬件結(jié)合的藍(lán)牙攻擊設(shè)備偽造BLE通信進(jìn)行中間人攻擊。中間人攻擊示意圖如圖5所示。3.3漏洞竊聽:藍(lán)牙竊聽可以通過(guò)對(duì)藍(lán)牙漏洞的攻擊來(lái)實(shí)現(xiàn),藍(lán)牙中的OBEX(ObjectExchange)協(xié)議,即對(duì)象交換協(xié)議在早期的藍(lán)牙產(chǎn)品規(guī)范中沒有強(qiáng)制要求使用權(quán)鑒,所以攻擊者可以利用此漏洞在被攻擊者手機(jī)沒有提示的情況下鏈接到被攻擊手機(jī),獲取對(duì)手機(jī)內(nèi)各種多媒體文件以及短信通話記錄等文件的增刪改權(quán)限,甚至可以通過(guò)手機(jī)命令撥打接聽電話。具有這些攻擊功能的指令代碼被黑客寫成了手機(jī)軟件,可在網(wǎng)絡(luò)上下載。普通人_般會(huì)使用圖形化界面去操作,某些山寨手機(jī)中甚至自帶這項(xiàng)功能,當(dāng)和別的手機(jī)配對(duì)成功后即可獲得對(duì)方手機(jī)的操作權(quán)限。不過(guò)隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷提升,針對(duì)早期藍(lán)牙漏洞的攻擊現(xiàn)在已經(jīng)越來(lái)越少見。3.4重放攻擊:重放攻擊的原理是監(jiān)聽或者偽造雙方通信的認(rèn)證憑證,經(jīng)過(guò)處理后再回發(fā)給被攻擊方進(jìn)行認(rèn)證。藍(lán)牙傳輸過(guò)程中有79個(gè)信道,攻擊者可以通過(guò)監(jiān)聽信道、計(jì)算跳頻時(shí)序、回放已授權(quán)設(shè)備的IZI令來(lái)進(jìn)行攻擊。V4.2的標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)增加了防止重放攻擊的協(xié)議。3.5配對(duì)竊聽:藍(lán)牙V2.0及之前更早版本默認(rèn)的4位PIN碼很容易被暴力破解,因?yàn)榈臀粩?shù)字排列組合的方式十分有限,藍(lán)牙V4.0的LE配對(duì)同理。攻擊者只要監(jiān)聽到足夠的數(shù)據(jù)幀,就可以通過(guò)暴力破解等方式確定密鑰,模擬通信方,實(shí)現(xiàn)攻擊目的。3.6位置攻擊:每個(gè)藍(lán)牙設(shè)備都有唯一的6字節(jié)序列號(hào)作為設(shè)備地址,這種序列標(biāo)識(shí)由于在使用過(guò)程中不發(fā)生改變很容易泄露設(shè)備的位置信息。攻擊者可以根據(jù)藍(lán)牙的調(diào)頻連接機(jī)制和尋呼機(jī)制、設(shè)備標(biāo)識(shí)符和其他通信參數(shù)獲得被攻擊者設(shè)備的地理位置。3.7簡(jiǎn)單配對(duì)模式攻擊:藍(lán)牙V2.0規(guī)定的SSP安全簡(jiǎn)單配對(duì)連接方式并不安全,是由于使用了靜態(tài)口令而無(wú)法防止中間人攻擊,并且一旦攻擊者取得了口令,在一段時(shí)間內(nèi)可以用此口令進(jìn)行持續(xù)性攻擊??偨Y(jié)隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在制造業(yè)、農(nóng)業(yè)以及家居設(shè)備等方面的快速推藍(lán)牙的應(yīng)用前景不可小覷,但也面臨著較大的挑戰(zhàn)。因此我們期待在未來(lái)的藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)中可進(jìn)一步實(shí)施必要的安全策略,同時(shí)在使用藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行傳輸時(shí),也應(yīng)提高藍(lán)牙設(shè)備使用的安全意識(shí),盡量使用最強(qiáng)的安全模式。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙技術(shù)的安全漏洞及攻擊方法分析。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商:松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek,有MCU、語(yǔ)音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
06-24
2023
一、藍(lán)牙核心協(xié)議架構(gòu)藍(lán)牙核心協(xié)議包括基帶協(xié)議(Baseband)、鏈路管理協(xié)議(LMP)、鏈路控制協(xié)議(LCP)、邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP)、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP)和串口仿真協(xié)議(RFCOMM)。其中基帶與鏈路控制器以及鏈路管理協(xié)議屬于低層的傳輸協(xié)議,其功能側(cè)重于語(yǔ)音以及數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)奈锢韺?shí)現(xiàn)以及藍(lán)牙設(shè)備之間的連接與組網(wǎng),這部分功能集成在藍(lán)牙硬件模塊中,面向高層協(xié)議的應(yīng)用開發(fā)人員,不必關(guān)心這些低層協(xié)議的細(xì)節(jié);邏輯鏈路控制與適配協(xié)議和主機(jī)控制接口(HCI)屬于高層傳輸協(xié)議,這部分協(xié)議為高層應(yīng)用剖面屏蔽了諸如跳頻序列選擇等低層傳輸操作,并且為高層應(yīng)用程序提供了更有利于實(shí)現(xiàn)和更加有效的數(shù)據(jù)分組格式;基于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ETSI)的TS07.10標(biāo)準(zhǔn)制訂了串口仿真協(xié)議(RFCOMM);該協(xié)議用于模擬串口工作環(huán)境,使得基于串口的傳統(tǒng)應(yīng)用不做任何修改或者僅做少量的修改就可以直接運(yùn)行在該協(xié)議層上;服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP),是用來(lái)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙設(shè)備之間相互查詢并且能夠訪問(wèn)對(duì)方提供的服務(wù)。二、藍(lán)牙上層應(yīng)用框架藍(lán)牙應(yīng)用協(xié)議剖面是指那些位于藍(lán)牙協(xié)議堆棧上層的應(yīng)用軟件以及其中所涉及的協(xié)議,包括開發(fā)驅(qū)動(dòng)諸如語(yǔ)音通信和撥號(hào)上網(wǎng)等功能的藍(lán)牙應(yīng)用程序。各種藍(lán)牙產(chǎn)品都由SIG為其制定了相應(yīng)的應(yīng)用框架。應(yīng)用框架主要定義了某些通用功能或?qū)崿F(xiàn)具體藍(lán)牙產(chǎn)品所用到的協(xié)議、各個(gè)藍(lán)牙協(xié)議的互操作性能要求和各功能的實(shí)現(xiàn)功能。藍(lán)牙的應(yīng)用框架可以分為五大類:(1)應(yīng)用類框架:通用應(yīng)用模型中的應(yīng)用框架是其他所有應(yīng)用框架的基礎(chǔ),它們規(guī)定了其它應(yīng)用模型中的應(yīng)用框架,是其它所有應(yīng)用框架普遍用到的功能流程,如設(shè)備查詢、連接建立和發(fā)現(xiàn)服務(wù)等;(2)藍(lán)牙電話應(yīng)用類框架:與語(yǔ)音應(yīng)用和電話控制相關(guān)的應(yīng)用框架;(3)藍(lán)牙聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用類框架:利用藍(lán)牙設(shè)備為用戶提供個(gè)人局域網(wǎng)絡(luò)的建立和無(wú)線接入公共交換電話網(wǎng)絡(luò);(4)對(duì)象交換應(yīng)用類框架:用于實(shí)現(xiàn)不同類型的數(shù)據(jù)對(duì)象,如文件、電子名片、圖象等的互操作性應(yīng)用;(5)藍(lán)牙音頻視頻應(yīng)用框架:基于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的音視頻傳輸、控制、分發(fā)應(yīng)用。三、藍(lán)牙組網(wǎng)技術(shù)藍(lán)牙技術(shù)是一種支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)據(jù)、話音業(yè)務(wù)的短距離無(wú)線通信技術(shù)。藍(lán)牙系統(tǒng)采用一種無(wú)基站的靈活組網(wǎng)方式,使得一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備可同時(shí)與其它多個(gè)藍(lán)牙設(shè)備相連,這樣就形成了藍(lán)牙微微網(wǎng)(Piconet);藍(lán)牙微微網(wǎng)可以只是兩臺(tái)相連的設(shè)備(如圖2.12a所示),比如一臺(tái)筆記本電腦和一部手機(jī),也可以是多臺(tái)連在一起的設(shè)備(如圖2.12b所示);藍(lán)牙微微網(wǎng)采用的是主從組網(wǎng)結(jié)構(gòu),在微微網(wǎng)初建時(shí),定義其中一個(gè)藍(lán)牙設(shè)備為主設(shè)備,其余都為從設(shè)備;一個(gè)主設(shè)備最多可以同時(shí)與七個(gè)從設(shè)備進(jìn)行通信,這里的從設(shè)備稱為激活從設(shè)備(ActiveSlave);但是同時(shí)還可以有多個(gè)休眠(Parked)從設(shè)備隸屬于這個(gè)主設(shè)備;這些休眠從設(shè)備不進(jìn)行實(shí)際有效的數(shù)據(jù)收發(fā),但是,仍然和主設(shè)備保持時(shí)鐘的同步,以便將來(lái)能夠快速的加入微微網(wǎng)。不論設(shè)備是什么狀態(tài),是休眠的從設(shè)備還是激活的從設(shè)備,都是由微微網(wǎng)的主設(shè)備來(lái)控制信道的參數(shù)的。在微微網(wǎng)內(nèi),通過(guò)一定的輪詢方式主設(shè)備和所有的活動(dòng)從設(shè)備進(jìn)行通信,采用指定時(shí)隙等辦法來(lái)增強(qiáng)主從之間的通信和從從之間的通信。藍(lán)牙散射網(wǎng)(Scatternet)由多個(gè)微微網(wǎng)相互連結(jié)而成。如圖2.12c/2.13所示,散射網(wǎng)是多個(gè)微微網(wǎng)相互重疊而組成的比微微網(wǎng)覆蓋范圍更大的藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)。從設(shè)備可以通過(guò)時(shí)分復(fù)用的機(jī)制加入不同的微微網(wǎng),而且一個(gè)微微網(wǎng)的主設(shè)備可以成為另一個(gè)微微網(wǎng)的從設(shè)備。每個(gè)微微網(wǎng)都有自己的跳頻序列,它們之間并不跳頻同步,這樣就降低了相同頻率的干擾。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙協(xié)議棧架構(gòu)與組網(wǎng)技術(shù)詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商:松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek,有MCU、語(yǔ)音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。注:部分圖片內(nèi)容來(lái)源于網(wǎng)絡(luò),如有侵權(quán),請(qǐng)聯(lián)系刪除。
06-23
2023
關(guān)于藍(lán)牙技術(shù)的抗電磁干擾性能的測(cè)試分析藍(lán)牙技術(shù)在全球通用的頻段為2.4GHz,由于其頻帶范圍具有較強(qiáng)的公開性,使得其在使用過(guò)程中不可避免的要受到外部的電磁干擾,影響了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性,不利于藍(lán)牙技術(shù)的廣泛應(yīng)用。因此,探宄藍(lán)牙技術(shù)的抗電磁干擾性能并提出改進(jìn)對(duì)策,具有重要的意義。一、藍(lán)牙技術(shù)概述藍(lán)牙是一種適用于設(shè)備短距離通信的無(wú)線電技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳遞和共享。例如在移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦及新興的隨身佩戴設(shè)備中應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞和共享。通過(guò)對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的充分運(yùn)用,能夠有效提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?,?jiǎn)化移動(dòng)設(shè)備間的通信流程,為無(wú)線通信的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及跳頻擴(kuò)頻技術(shù),支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信,其數(shù)據(jù)速率可達(dá)24Mbit/s。同時(shí),藍(lán)牙技術(shù)采用時(shí)分雙工傳輸方案,能夠充分實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸,與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸方式相比,具有較高的優(yōu)越性。1.1藍(lán)牙技術(shù)特性藍(lán)牙技術(shù)是一種集低功耗、短距離數(shù)據(jù)傳輸和開放性特征為一體的無(wú)線通信技術(shù),由英特爾愛立信、諾基亞、東芝、國(guó)際商用機(jī)器公司聯(lián)合發(fā)布。藍(lán)牙技術(shù)在對(duì)近距離、低成本無(wú)線傳輸技術(shù)進(jìn)行充分利用的基礎(chǔ)上,在固定設(shè)備和無(wú)線通信設(shè)備間建立了完整的短程無(wú)線連接站,能夠在特定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸,實(shí)際上,藍(lán)牙技術(shù)就是通過(guò)建立無(wú)線電和無(wú)線電空中接口,實(shí)現(xiàn)對(duì)軟件的有效控制,也就是說(shuō),藍(lán)牙技術(shù)就是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體。藍(lán)牙技術(shù)特性主要有以下幾點(diǎn):1)低功耗;2)低成本;3)近距離;4)高安全性:5)實(shí)時(shí)性;6)高速跳頻。藍(lán)牙技術(shù)能夠在近距離內(nèi)以最低的成本將各種移動(dòng)設(shè)備、固定通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其它隨身佩戴設(shè)備以網(wǎng)狀鏈接起來(lái),形成數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐鈬涌凇?.2藍(lán)牙技術(shù)的主要特點(diǎn)第一,藍(lán)牙技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域的工作過(guò)程中采用開放的ISM頻段,工作范圍為2.4GHz~2.4835GHz,用戶在應(yīng)用藍(lán)牙技術(shù)的過(guò)程中無(wú)需向相關(guān)部門申請(qǐng),為用戶提供了方便。第二,藍(lán)牙技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離傳輸,其工作距離一般不超過(guò)10m,最大可增加至100m。通過(guò)拓展藍(lán)牙的工作范圍,能夠在確保數(shù)據(jù)傳輸速率的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的有效抗擾,具有較高的安全性。第三,藍(lán)牙技術(shù)通過(guò)加大對(duì)跳頻和擴(kuò)頻技術(shù)的應(yīng)用力度,在2.4GHz~2.4835GHz頻段范圍內(nèi)通常劃分出79個(gè)頻點(diǎn),采用快速跳率,數(shù)據(jù)傳遞的速度較之前顯著提升,抗干擾性能也更高。第四,藍(lán)牙技術(shù)采用時(shí)分復(fù)用多路訪問(wèn)技術(shù):將數(shù)據(jù)打包成數(shù)據(jù)包,以時(shí)隙為單位進(jìn)行傳送,通過(guò)這種方式,解決了無(wú)線通信中“碰撞”和“隱藏終端”的問(wèn)題。二、藍(lán)牙技術(shù)的抗電磁干擾類型藍(lán)牙技術(shù)的電磁干擾類型主要包括抑制電磁干擾和避免電磁干擾兩種類型。避免電磁干擾是指通過(guò)降低各個(gè)單元之間的發(fā)射信號(hào)電平,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的有效避免,而抑制電磁干擾則需要通過(guò)擴(kuò)頻技術(shù)和重新編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如,在功率大于50dB和環(huán)境不同的情況下,為了確保藍(lán)牙技術(shù)的速率達(dá)24Mb/s,僅僅依靠編碼技術(shù)難以實(shí)現(xiàn),由于電磁信號(hào)在較低功率的環(huán)境下干擾較為容易,因此,應(yīng)選擇功率較高的情況下發(fā)送。如果采用時(shí)間避免干擾法,一旦出現(xiàn)功率較強(qiáng)的電磁干擾,會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的傳輸中斷,同時(shí),由于部分無(wú)線通信設(shè)備受帶寬的影響較大,在2.4GHz到2.4835GHz之間,無(wú)線通信設(shè)備的帶寬為80MHZ,能夠找到無(wú)電磁干擾的頻譜,并采用濾波器對(duì)其進(jìn)行過(guò)濾,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的有效抑制。據(jù)此認(rèn)為,加強(qiáng)頻域避免干擾法在藍(lán)牙技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的應(yīng)用,數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩愿?。三、藍(lán)牙技術(shù)的抗電磁干擾性能測(cè)試分析實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的短距離無(wú)線傳輸是藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用的根本目標(biāo)?,F(xiàn)階段,藍(lán)牙技術(shù)已經(jīng)憑借其傳輸速度高和簡(jiǎn)單方便的優(yōu)勢(shì),在短程通信過(guò)程中得到了大量應(yīng)用,在家庭和辦公領(lǐng)域具有較好的應(yīng)用前景。但現(xiàn)階段,藍(lán)牙技術(shù)的數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性還有待進(jìn)一步提升,抗噪聲和電磁干擾性能還有待改進(jìn)。本次研究選擇家庭中常用的微波爐作為研究對(duì)象,其工作范圍為2.4GHZ,對(duì)藍(lán)牙通信技術(shù)抗干擾性能的影響因素進(jìn)行探究,報(bào)告如下。3.1藍(lán)牙抗干擾實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備本次研究以微波爐作為主要干擾源,該微波爐的工作頻率為2450MHZ。秒表作為時(shí)間測(cè)量工具,傳輸文件的大小主要為100K和18O0K。3.2藍(lán)牙抗干擾實(shí)驗(yàn)原理本次研究選用兩個(gè)大小不同的測(cè)試文件,分別為1800K和1OOK,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,將藍(lán)牙收發(fā)之間的距離設(shè)為dl,干擾源和藍(lán)牙收發(fā)之間的距離為d2。研究干擾源與藍(lán)牙開放系統(tǒng)間距離不同情況下數(shù)據(jù)的傳輸速率。在測(cè)試干擾源對(duì)語(yǔ)音傳輸影響的過(guò)程中,主要依靠感官對(duì)語(yǔ)音失真情況進(jìn)行測(cè)試。3.3藍(lán)牙抗干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)對(duì)本次研究結(jié)果進(jìn)行深入分析可知,該藍(lán)牙通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)較為科學(xué)和合理。在傳輸較小文件的過(guò)程中,干擾源對(duì)文件傳輸?shù)挠绊憥缀醪淮嬖?,在較大文獻(xiàn)的傳輸過(guò)程中,藍(lán)牙系統(tǒng)在距離干擾源最近的情況下,僅僅對(duì)傳輸速度和時(shí)間造成微小影響。在各種條件的正常情況下對(duì)語(yǔ)音傳輸進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果顯示未出現(xiàn)語(yǔ)音失真現(xiàn)象。同時(shí),經(jīng)過(guò)本次測(cè)試分析也可得知,本次研究所選擇的干擾源一~微波爐發(fā)射功率較小,這也是導(dǎo)致噪聲干擾對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)傳輸時(shí)間和速率影響不明顯的主要原,但同時(shí)也證明了藍(lán)牙系統(tǒng)在家庭中的應(yīng)用具有較高的可行性,其抗干擾性能已經(jīng)足以滿足家庭對(duì)藍(lán)牙抗干擾性能的需求。但在工業(yè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域和科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用藍(lán)牙系統(tǒng)的過(guò)程中,干擾源的發(fā)射功率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于電磁爐,這對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)的抗干擾能力形成巨大挑戰(zhàn)。因此,為了實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的通信,還需要進(jìn)一步提高藍(lán)牙系統(tǒng)的抗電磁干擾性能。四、提升藍(lán)牙技術(shù)抗電磁干擾性能的有效對(duì)策4.1藍(lán)牙工作頻段的干擾問(wèn)題分析藍(lán)牙系統(tǒng)在2.4GHZT作頻段的電磁干擾問(wèn)題主要有以下兩點(diǎn):第一,源于藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部的電磁干擾。在設(shè)計(jì)藍(lán)牙內(nèi)部電路和接口的過(guò)程中,如果存在設(shè)計(jì)不合理的現(xiàn)象,會(huì)導(dǎo)致藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部的高頻電磁向外輻射,降低了藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部電路工作的穩(wěn)定性,不利于提升藍(lán)牙系統(tǒng)的傳輸速度。第二,來(lái)自現(xiàn)有業(yè)務(wù)的電磁干擾。現(xiàn)階段,盡管高頻藍(lán)牙設(shè)備間的通信~般依靠跳頻和直接序列擴(kuò)譜實(shí)現(xiàn),其發(fā)射功率也在國(guó)家允許的范圍內(nèi),但受藍(lán)牙系統(tǒng)天線形式、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和增益指標(biāo)的影響,藍(lán)牙通信設(shè)備的調(diào)制方式、頻率和保護(hù)帶均具有顯著的差異。加上2.4GI-IZ頻段具有較強(qiáng)的開放性,頻段的使用情況較為復(fù)雜,增加了電磁干擾的來(lái)源。4.2藍(lán)牙抗干擾解決方案第一,針對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部干擾,設(shè)計(jì)人員在改進(jìn)藍(lán)牙系統(tǒng)的過(guò)程中,應(yīng)注重提升藍(lán)牙系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)的合理性,將電磁干擾最大化的降低。第二,針對(duì)來(lái)自現(xiàn)有業(yè)務(wù)的電磁干擾,設(shè)計(jì)人員需要基于安排無(wú)線業(yè)務(wù)進(jìn)行電臺(tái)頻率指揮的基礎(chǔ)上,著重對(duì)統(tǒng)一頻率藍(lán)牙系統(tǒng)之問(wèn)的電磁干擾問(wèn)題進(jìn)行研究,依靠跳頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的有效抵抗。例如,某設(shè)計(jì)人員針對(duì)電磁干擾問(wèn)題,加強(qiáng)了自適應(yīng)跳頻技術(shù)在藍(lán)牙系統(tǒng)中的運(yùn)用,促使藍(lán)牙系統(tǒng)能夠在不同的情境下對(duì)自身的頻率范圍進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前電磁干擾的有效規(guī)避,提升跳頻的針對(duì)性,實(shí)現(xiàn)對(duì)電磁干擾的有效抵抗。通過(guò)應(yīng)用自適應(yīng)跳頻技術(shù),能夠促使藍(lán)牙系統(tǒng)環(huán)境適用性的充分提升,在確保數(shù)據(jù)傳輸時(shí)間和速率的基礎(chǔ)上,有效抵抗電磁干擾,具有較高的應(yīng)用價(jià)值。綜上,通過(guò)對(duì)藍(lán)牙技術(shù)的抗電磁干擾性能進(jìn)行測(cè)試分析發(fā)現(xiàn),干擾源的發(fā)射功率、藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部干擾以及現(xiàn)有業(yè)務(wù)會(huì)對(duì)藍(lán)牙系統(tǒng)的抗干擾能力產(chǎn)生一定影響??偨Y(jié)通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),干擾源的發(fā)射功率是影響藍(lán)牙技術(shù)傳輸速度的重要因素。因此,為了充分提升藍(lán)牙技術(shù)的抗干擾性能,應(yīng)不斷完善藍(lán)牙系統(tǒng)內(nèi)部和外部電路設(shè)計(jì),加大自適應(yīng)跳頻技術(shù)的應(yīng)用力度,全面提升藍(lán)牙系統(tǒng)的抗電磁干擾能力。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙抗電磁干擾性能的測(cè)試分析詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商:松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek,有MCU、語(yǔ)音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
06-22
2023
藍(lán)牙技術(shù)原理及其在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信(通常10米內(nèi))的無(wú)線通信技術(shù),也是無(wú)線個(gè)域網(wǎng)(WPAN,WirelessPersonal Area Network)的主流技術(shù),可支持包括移動(dòng)電話、PDA、無(wú)線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。藍(lán)牙能夠有效簡(jiǎn)化移動(dòng)通信終端設(shè)備之間及設(shè)備與因特網(wǎng)之間的通信,從而使數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,藍(lán)牙技術(shù)發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。藍(lán)牙技術(shù)與人們生活息息相關(guān),人們對(duì)藍(lán)牙的需求、依賴日益增強(qiáng)。本文分析了藍(lán)牙技術(shù)原理,探討了藍(lán)牙技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。一、藍(lán)牙技術(shù)原理1.1 藍(lán)牙協(xié)議棧圖1給出了藍(lán)牙協(xié)議棧體系架構(gòu)示意圖。藍(lán)牙協(xié)議的目標(biāo)是允許遵循規(guī)范的應(yīng)用能夠進(jìn)行相互操作,為實(shí)現(xiàn)互操作,相互通信的設(shè)備上的應(yīng)用必須以同一協(xié)議棧運(yùn)行。到目前為止,藍(lán)牙協(xié)議已經(jīng)有1.0、1.1、1.2、2.0、2.1、3.1、4.0、4.1等版本。隨著協(xié)議的演進(jìn)和技術(shù)發(fā)展,數(shù)據(jù)速率逐步提升。1.0版藍(lán)牙為基本碼率(BR,Basic Rate),最大物理層數(shù)據(jù)速率為1Mbps;2.0版本為增強(qiáng)碼率(EDR,Enhanced Data Rate),其物理層數(shù)據(jù)傳輸率增至2Mbps或3Mbps;3.0版本引入交替射頻技術(shù)(AMP,Alternative MAC PHY),利用IEEE 802.11實(shí)現(xiàn)了高達(dá)數(shù)100Mbps的物理層數(shù)據(jù)速率。4.0版引入了低功耗藍(lán)牙(BLE,Bluetooth LowEnergy)。從協(xié)議支持角度看,藍(lán)牙設(shè)備基本可以分為三類:經(jīng)典設(shè)備、雙模設(shè)備(同時(shí)支持經(jīng)典藍(lán)牙和BLE)、單模設(shè)備(僅支持BLE)。單模設(shè)備被稱為Bluetooth Smart,雙模設(shè)備則被稱為Bluetooth SmartReady。應(yīng)當(dāng)注意的是,單模設(shè)備僅能與雙模設(shè)備通信,而不能與經(jīng)典藍(lán)牙通信。(1)無(wú)線射頻(RF,Radio Frequency)層定義了頻段與信道安排、工作在此頻段的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)應(yīng)滿足的要求等,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流的過(guò)濾和傳輸?;鶐В˙B,Baseband)層協(xié)議提供兩種物理鏈路:面向連接的同步方式(SCO,Sychronous Connection-Oriented)和無(wú)連接的異步方式(ACL,Asychronous Connection-Less)。鏈路管理協(xié)議(LMP,Link Manager Protocol)負(fù)責(zé)鏈路的建立、控制和鏈路安全。LMP通過(guò)連接的發(fā)起、交換、核實(shí)來(lái)進(jìn)行身份驗(yàn)證和加密,通過(guò)協(xié)商確定基帶數(shù)據(jù)分組大小;LMP控制無(wú)線設(shè)備的節(jié)能模式和工作周期。主機(jī)控制接口(HCI,Host Controller Interface)是底層硬件與上層協(xié)議之間的接口,提供了訪問(wèn)基帶、鏈路控制器、鏈路管理器、狀態(tài)寄存器等硬件功能的指令。(2)邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP,LogicalLink Control and Adaptation Protocol)屬于數(shù)據(jù)鏈路層,L2CAP為上層協(xié)議提供面向連接和無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù),功能包括協(xié)議的復(fù)用能力、分組的分割與重組以及服務(wù)質(zhì)量的傳遞。L2CAP允許高層協(xié)議以64K字節(jié)收發(fā)數(shù)據(jù)分組,L2CAP只支持ACL。LMP消息發(fā)送比用戶信息優(yōu)先級(jí)更高,所以LMP發(fā)送的消息不會(huì)因?yàn)長(zhǎng)2CAP通信延遲。LMP主要用于控制數(shù)據(jù)傳輸,而L2CAP則向上層提供分組數(shù)據(jù)包傳輸和控制。(3)藍(lán)牙電話控制協(xié)議(TCS-BIN)定義了用于藍(lán)牙設(shè)備間建立語(yǔ)音和數(shù)據(jù)呼叫的呼叫控制信令,并處理TCS設(shè)備的移動(dòng)性管理過(guò)程。AT-commands定義了一套多用戶模式下用于控制移動(dòng)電話和調(diào)制解調(diào)器的命令。(4)AVCTP(Audio/Video Control Transport Protocol)描述了A/V設(shè)備的交換消息傳輸機(jī)制。AVDTP(Audio/Video Distribution Transport Protocol)定義了A/V流的協(xié)商、建立及傳輸機(jī)制。(5)服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP,Service Discovery Protocol)是一種基于客戶/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的協(xié)議,客戶機(jī)應(yīng)用通過(guò)SDP發(fā)現(xiàn)存在的服務(wù)器及其屬性。SDP只提供發(fā)現(xiàn)服務(wù)的機(jī)制,但不提供使用這些服務(wù)的方法。幾乎所有的藍(lán)牙設(shè)備支持SDP協(xié)議,而只做Client的藍(lán)牙設(shè)備除外。(6)線纜仿真協(xié)議RFCOMM協(xié)議是基于歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(ETSI)07.10的一個(gè)串口仿真協(xié)議。RFCOMM協(xié)議提供了在L2CAP上的RS-232串口的仿真。(7)屬性協(xié)議(ATT,Attribute protocol)是4.0版為BLE引入的,允許設(shè)備以“屬性”方式向其他設(shè)備展現(xiàn)設(shè)備能力。(8)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)封裝協(xié)議(BNEP,Bluetooth Network Encapsulation Protocol)通過(guò)L2CAP直接承載IPv4/IPv6。(9)OBEX定義了數(shù)據(jù)對(duì)象及交換這些對(duì)象的通信協(xié)議,OBEX也用于IrDA仿真。藍(lán)牙協(xié)議1.0版本中OBEX由RECOMM承載,而在BR/EDR中OBEX則是基于BNEP承載的TCP/IP之上的。1.2 藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景與Profile如圖1所示,根據(jù)協(xié)議目的及其與藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)的關(guān)聯(lián)程度,藍(lán)牙協(xié)議可以歸納為以下幾類:(1)藍(lán)牙核心協(xié)議(Bluetooth Core Protocols),包括RF、BB、LMP、L2CAP、SDP和AUDIO;(2)適配協(xié)議,包括RFCOMM、ATT和BNEP;(3)電信控制協(xié)議(Telephony Control Protocols),包括TCS Binary和AT-commands;(4)A/V控制協(xié)議,包括AVCTP和AVDTP;(5)引用協(xié)議(Adopted Protocols),包括PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP/WAE、vCard/vCal以及IrDA。針對(duì)特定藍(lán)牙應(yīng)用場(chǎng)景(Bluetooth Usage Models),為了更容易地保持藍(lán)牙設(shè)備之間的兼容和互操作,藍(lán)牙規(guī)范引入了Profile。Profile定義了某應(yīng)用場(chǎng)景所覆蓋協(xié)議及支持藍(lán)牙設(shè)備通信所必需的特征,最基本的Profile為通用訪問(wèn)應(yīng)用(GAP,Generic Access Profile)和通用屬性應(yīng)用(GATT,Generic Attribute Profile),GAP承載傳統(tǒng)BR/EDR,而GATT承載BLE。圖2說(shuō)明了藍(lán)牙協(xié)議與Profile的層次關(guān)系。除了GAP外,常用的Profile還有SDAP(ServiceDiscovery Application Profile)、SPP(Serial Port Profile)、GOEP(Generic Object Exchange Profile)。在藍(lán)牙開發(fā)門戶(http://developer.bluetooth.org)上可以查到藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟采納的Profile列表,下文提到的免提應(yīng)用協(xié)議框架HFP就是其中之一。1.3 典型的藍(lán)牙系統(tǒng)框架典型的藍(lán)牙系統(tǒng)包括無(wú)線單元、鏈路控制器、鏈路管理及接口、軟件協(xié)議以及主機(jī)終端(圖3)。如圖3所示,主機(jī)終端負(fù)責(zé)功能模塊及藍(lán)牙通信控制,其它模塊實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙通信。實(shí)際應(yīng)用中,通常將集成若干藍(lán)牙功能的芯片基本電路集合稱為藍(lán)牙模塊,在藍(lán)牙模塊的基礎(chǔ)上進(jìn)行后續(xù)開發(fā),極大簡(jiǎn)化了藍(lán)牙應(yīng)用開發(fā)。世界各大芯片廠商正在積極投入力量進(jìn)行藍(lán)牙模塊的研發(fā)與測(cè)試,推出了覆蓋不同協(xié)議棧層次的藍(lán)牙模塊。譬如,英國(guó)的CSR即擁有或曾經(jīng)擁有三種藍(lán)牙模塊,HCI ROM、HCI RFCOMM ROM和Full embedded solution。(1)HCI ROM僅覆蓋HCI以下協(xié)議層,硬件HCI接口通常使用UART/USB/SDIO,而圖1中L2CAP協(xié)議層之上需要軟件實(shí)現(xiàn)并運(yùn)行于外置的處理器上。(2)HCI RFCOMM ROM和HCI ROM的區(qū)別在于,它將RFCOMM和L2CAP集成到芯片中,這樣可以降低主機(jī)處理器的代碼量,但是數(shù)據(jù)吞吐率會(huì)受到影響。(3)Full embedded solution覆蓋藍(lán)牙所有協(xié)議層,目前最流行的是這種藍(lán)牙模塊。二、藍(lán)牙技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用隨著藍(lán)牙技術(shù)的成熟和發(fā)展,藍(lán)牙技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,其中汽車領(lǐng)域是應(yīng)用最活躍的領(lǐng)域之一。根據(jù)ABI Research的統(tǒng)計(jì),預(yù)計(jì)到2017年,將有六千萬(wàn)輛汽車搭載藍(lán)牙技術(shù),與2013年相比,市場(chǎng)成長(zhǎng)率增加了47%。2.1 車載免提系統(tǒng)車載免提系統(tǒng)是藍(lán)牙技術(shù)在汽車領(lǐng)域的典型應(yīng)用。該系統(tǒng)以手機(jī)為網(wǎng)關(guān),支持藍(lán)牙功能的手機(jī)可以放在以車載免提系統(tǒng)為圓心的10米范圍內(nèi)的任一地方,可以自動(dòng)連接上手機(jī),通過(guò)車內(nèi)麥克風(fēng)和音響系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全雙工免提通話。車載免提應(yīng)用框架(HFP,Hand Free Profile)規(guī)范了移動(dòng)電話通過(guò)藍(lán)牙與免提設(shè)備(車載或頭戴)交互所需的最小功能集,免提應(yīng)用框架協(xié)議棧如圖4所示。HFP定義了兩種角色:語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)(AG,AudioGateway)和免提單元(HF,Hand-free)。其中,語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)提供了音頻輸入輸出及其控制,典型的語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)是藍(lán)牙手機(jī);免提單元提供遠(yuǎn)程控制功能,可以利用車載免提設(shè)備。圖5給出了車載免提系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)。2.2 基于藍(lán)牙OBD的汽車檢測(cè)系統(tǒng)車載診斷系統(tǒng)(OBD,On-Board Diagnostics)能在汽車運(yùn)行過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)及車輛的其它功能模塊的工作狀況,如發(fā)現(xiàn)工況異常,則根據(jù)特定算法判斷出具體的故障,并以診斷故障代碼形式存儲(chǔ)在系統(tǒng)內(nèi)的存儲(chǔ)器上。隨著車輛的各種傳感器及電子化程度的提高,OBD增加了各種項(xiàng)監(jiān)測(cè)功能。作為車載監(jiān)控系統(tǒng)的通信接口,OBD接口除了讀取故障碼以供修車外,還能提供油耗記錄、電池電壓、空燃比、節(jié)氣門開度、爆震數(shù)量等數(shù)據(jù)。通過(guò)專用的數(shù)據(jù)線可以將數(shù)據(jù)讀取出來(lái)再顯示到配套的顯示屏上,更方便的方式是藍(lán)牙OBD接口適配器加智能手機(jī)端軟件。目前市場(chǎng)上推出很多種藍(lán)牙OBD模塊,通過(guò)藍(lán)牙將OBD接口讀取的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)端,再通過(guò)手機(jī)端的軟件呈現(xiàn)給使用者。2.3 藍(lán)牙后視鏡藍(lán)牙后視鏡是在汽車后視鏡上加入藍(lán)牙技術(shù),使后視鏡增加免提通話功能,有來(lái)電時(shí),會(huì)在后視鏡上顯示來(lái)電號(hào)碼,與汽車音響協(xié)同工作以獲得更高的通話品質(zhì)??偨Y(jié)除汽車領(lǐng)域外,藍(lán)牙技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域還有無(wú)線辦公、信息家電、醫(yī)療設(shè)備、學(xué)校教育和工廠自動(dòng)控制等。可以預(yù)見,隨著技術(shù)的進(jìn)步、生產(chǎn)成本的下降,藍(lán)牙技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域會(huì)愈加擴(kuò)大,將進(jìn)一步改變?nèi)藗兊纳钆c工作方式,顯著提高生活、工作質(zhì)量。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙技術(shù)原理及其在汽車領(lǐng)域中的應(yīng)用。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商,有MCU、語(yǔ)音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
07-19
2023
噴墨印刷也稱之為噴墨打印,作為一種印刷工藝,其與平版印刷、絲網(wǎng)印刷一樣可用于圖形的轉(zhuǎn)移。噴墨印刷為非接觸式物理印刷工藝,不需要用到化學(xué)藥水,也不像活字印刷和曝光照相那樣使用印版或膠片來(lái)印刷,它只需要將印刷圖形直接由計(jì)算機(jī)輸出,通過(guò)控制器控制噴墨系統(tǒng)的噴頭,將油墨顆粒由噴嘴噴出形成圖形。傳統(tǒng)PCB線路的制造過(guò)程非常復(fù)雜,需要經(jīng)過(guò)圖像轉(zhuǎn)移過(guò)程,使金屬附著于基板,形成線路的蝕刻制造過(guò)程,最后才在基板上出現(xiàn)所要的線路。目前的圖像轉(zhuǎn)移技術(shù)已達(dá)到線寬的極限,無(wú)法再提高封裝密度。相比之下,使用噴墨技術(shù),無(wú)須進(jìn)行生產(chǎn)線的改變和元件的準(zhǔn)備,只需將CAD資料直接輸入噴墨打印裝置,即可達(dá)到改變線路的目的。但目前現(xiàn)有的印制電路板噴墨技術(shù)僅局限在印制電路板眾多制造工藝流程上的某個(gè)步驟,都無(wú)法根本上解決印制電路板產(chǎn)品因工藝流程冗長(zhǎng),而存在的諸多嚴(yán)重化學(xué)污染、廢氣污染、高能耗等環(huán)保問(wèn)題。一、電路板全噴墨制造技術(shù)方案電路板全噴墨制造方法是先在載板上按照計(jì)算機(jī)輸出圖形噴印導(dǎo)電層、絕緣層、層間導(dǎo)通孔、阻焊層及保護(hù)層,之后噴印字符層、元件等,通過(guò)逐層打印技術(shù),最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路板的全噴墨制造。本技術(shù)方法能夠極大程度縮短印制電路板制造加工流程,將原有涉及幾十個(gè)工藝流程,縮短為僅幾個(gè)工藝流程就能完成,同時(shí)減少了生產(chǎn)廠房、人員及配套設(shè)施等資源的投入浪費(fèi)。該技術(shù)產(chǎn)品加工不涉及任何化學(xué)藥水和氣體,無(wú)廢液、廢氣產(chǎn)生,符合國(guó)家環(huán)保要求,同時(shí)產(chǎn)品加工不需要任何輔助耗材,材料平均利用率可由原來(lái)的60%提高到95%以上,符合低碳節(jié)能理念。該技術(shù)方法也適用于金屬基電路板、厚銅印制電路板、埋容埋阻電路板、半導(dǎo)體IC載板等產(chǎn)品加工,包括各種有機(jī)無(wú)機(jī)材料電子元器件的集成電路,如電極、晶體管、電感、電容、電阻、電池等功能組件元器件。二、電路板全噴墨制造方法的技術(shù)步驟(1)按電路板拼版設(shè)計(jì)要求,準(zhǔn)備尺寸相同的載板,放置入噴墨打印機(jī);(2)通過(guò)計(jì)算機(jī)將內(nèi)層線路圖形輸入噴墨打印機(jī),將線路圖形使用導(dǎo)電油墨打印出來(lái),非線路圖形區(qū)域使用絕緣樹脂油墨打印出來(lái),制造成單層內(nèi)層電路板;(3)將內(nèi)層電路板進(jìn)行熱壓整平、熱固化或光固化處理后,重復(fù)步驟1、步驟2,形成厚度符合設(shè)計(jì)要求的導(dǎo)電層、導(dǎo)通孔和絕緣層的多層內(nèi)層電路板;(4)將多層內(nèi)層電路板和載板進(jìn)行分離,特殊功能載板可不分離;(5)使用導(dǎo)電油墨,在多層內(nèi)層電路板的上、下表面噴墨打印出電路板的外層導(dǎo)電層圖形,并進(jìn)行熱壓整平及熱固化或光固化處理;(6)使用阻焊油墨和保護(hù)油墨,在外層電路板表面噴墨打印出阻焊圖形和保護(hù)圖形,并進(jìn)行熱壓整平及熱固化或光固化處理;(7)使用字符油墨,在電路板成品表面噴墨印刷上字符標(biāo)示圖案,并進(jìn)行熱固化或光固化處理;(8)對(duì)印制字符后的電路板進(jìn)行外型加工,形成最終多層印制電路板成品;(9)對(duì)于其它各種無(wú)機(jī)、有機(jī)電子功能結(jié)構(gòu)材料,也可以通過(guò)該方法集成于電路板之中。所述方案中的載板可使用紙質(zhì)、金屬、玻璃、陶瓷或樹脂材料類的承載板,同時(shí)可根據(jù)功能需要選擇撓性或剛性材質(zhì)。所述噴墨打印機(jī),可使用普通的家用打印機(jī),例如改良型的愛普生打印機(jī)。不同類型油墨按計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的顏色輸出,被放置在相應(yīng)的打印機(jī)墨盒內(nèi),以保證良好打印效率。其中導(dǎo)電油墨可采用納米銀或納米銅及其氧化物的導(dǎo)電油墨;絕緣油墨可采用環(huán)氧樹脂、聚苯醚、聚酰亞胺等及其改性樹脂油墨;阻焊油墨和字符油墨均為普通環(huán)氧樹脂類的阻焊和字符油墨;保護(hù)油墨為錫膏類助焊油墨。所述的熱壓整平,可使用控溫電熨斗對(duì)電路板半成品進(jìn)行熱壓平整處理,以保證平坦良好的打印界面,所述外型加工,采用激光切割或機(jī)械切割等方法。導(dǎo)電層厚度為2~20μm,導(dǎo)通孔高度為5~50μm,所述絕緣層厚度為5~75μm;熱固化溫度為80-200℃,時(shí)間為2~60 min;光固化類型為UV光固化,固化時(shí)間為~30 min;熱壓整平溫度為50~100℃,壓力1~50 kg。三、電路板全噴墨制造實(shí)施效果提供一種電路板全噴墨制造的技術(shù)方法(如圖1),該方法不但能精確控制圖形,操作簡(jiǎn)便,極大程度縮短電路板加工流程,而且不涉及任何化學(xué)藥水或氣體的制程,故產(chǎn)生廢液、廢氣,同時(shí)大幅減少原材料浪費(fèi),是一種低碳、節(jié)能、環(huán)保的印制電路板制造工藝,它能使印制電子電路發(fā)展成為一種全新的電子加工過(guò)程、一種嶄新的工藝技術(shù)。隨著對(duì)噴墨印刷技術(shù)的持續(xù)研究與開發(fā),噴墨印刷技術(shù)已經(jīng)取得很大的突破與進(jìn)展。特別是近年來(lái),噴墨印刷機(jī)、噴墨打印頭和墨水等方面的重大突破與進(jìn)展,如日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所開發(fā)的能夠噴射小到1~2 pL的墨滴的超級(jí)噴墨印刷技術(shù)的設(shè)備。還有適宜于規(guī)?;a(chǎn)的UV固化噴印墨水,特別是研制出的含銀納米級(jí)油墨,為用于生產(chǎn)精細(xì)到10~20μm的線寬/間距的PCB產(chǎn)品提供了條件。近年來(lái)又開發(fā)出更高級(jí)的超級(jí)噴墨印刷技術(shù),其噴射出的墨滴尺寸可小到1μm以下,從而可形成線寬小于3μm的線路??偨Y(jié)電路板全噴墨制造技術(shù)不必使用昂貴的生產(chǎn)設(shè)備和環(huán)保設(shè)施,就能輕松達(dá)到節(jié)能減排的目的。這種方式不用掩膜,生產(chǎn)過(guò)程幾乎無(wú)“三廢”,改善了環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)。該技術(shù)可適用于剛性板和撓性等基體,可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式的高度自動(dòng)化,多噴頭并行動(dòng)作,從而提高生產(chǎn)能力??捎糜谌S封裝、3D電路板制造,可實(shí)現(xiàn)有源和無(wú)源等功能件的集成,同時(shí)由于金屬納米材料的低熔點(diǎn),使得金屬線條固化溫度低至200~300℃。正是這些優(yōu)點(diǎn),噴墨打印技術(shù)將會(huì)在PCB工業(yè)中將迅速得到推廣和應(yīng)用,成為PCB產(chǎn)品生產(chǎn)的主流,給PCB工業(yè)帶來(lái)革命性的變革與進(jìn)步。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的電路板全噴墨制造方法。如果您有智能電子產(chǎn)品的軟硬件功能開發(fā)需求,可以放心交給我們,我們有豐富的電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn),可以盡快評(píng)估開發(fā)周期與IC價(jià)格,也可以核算PCBA報(bào)價(jià)。我們是多家國(guó)內(nèi)外芯片代理商,有MCU、語(yǔ)音IC、藍(lán)牙IC與模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號(hào)開發(fā)、語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)、藍(lán)牙wifi開發(fā)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS方案開發(fā)、藍(lán)牙音頻開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。