[發明專利]利用手機耳機左右聲道經信號差分實現的串口通信方法

無效

• 申請號: 201410331351.0
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN104092824A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 付銀海
• 申請（專利權）人: 付銀海
• 主分類號: H04M1/725
• 分類號: H04M1/725
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明涉及通過利用手機耳機左右聲道經差分電路實現的手機到外圍設備單向串口通信方法，使手機可以向外圍設備傳輸數據。

背景技術

手機作為人們日常通信工具已經非常普及，基于手機開發的應用程序及其外圍設備也越來越多。各種手機的接口形式不統一、不兼容，因此外圍設備與手機的接口也很難統一，必須要開發對不同手機接口類型的外圍設備。這造成了外圍設備開發的復雜和成本大幅增加，限制了手機應用的推廣。

現存的利用手機耳機單個聲道經頻率調制與外圍設備通信的方法通信速度要遠低于手機可提供的音頻輸出頻率。

相當部分手機會輸出拖尾音頻信號，只用一個聲道經頻率調制輸出串口信號時會出現尾部噪聲，使得通信質量受到影響。

發明內容

本發明提出的一種利用手機耳機左右聲道經差分電路實現的單向串口通信方法，為手機到外圍設備提供一個通用數據傳輸方式。如附圖1所示，本發明的方法是外圍設備通過標準耳機接口與手機連接，因為絕大多數型號手機的耳機插孔已經標準化且普遍存在，所以本發明方法具有廣泛的適用性。

手機到外圍設備的單向串口通信，實現方法包括如下：

1，利用手機的左聲道和右聲道接入差分電路作為數據輸出的下行通路。

2，因手機只能輸出音頻信號，需要把按照串口協議規定的信號波形，保持左右聲道有一定音量差的情況下將二進制比特位制作成左右雙聲道的音頻數據同時播放輸出到差分電路的兩個輸入端(傳輸二進制1時保持左聲道音量高于右聲道，傳輸二進制0時保持左聲道音量低于右聲道)。以傳輸串口二進制數據0000011001為例，其要求的左右聲道的音量時序見附圖2，且高音量輸出時實際音量為高音量±5％跳動以推動手機硬件電路輸出波形，低音量輸出時實際音量為低音量±5％波動以推動手機硬件電路輸出波形。

3，差分電路的輸出端產生符合串口通信協議的方波波形信號直接接入外圍設備的串口接收端。以傳輸串口二進制數據0000011001為例，其輸出的方波波形見附圖3。

4，上述實現方法的優點是實現成本低，外圍設備的設計上需要具備串口通信支持，相對于只用單聲道實現的串口通信方案，可達到更高的手機到外圍設備通信速率(手機音頻播放頻率的上限)，且對有拖尾信號輸出的手機經左右聲道的差分后可以慮除拖尾(部分音頻電路質量不高的手機在輸出一段音頻后會在音頻播放結束時仍然輸出一定的多余信號，此信號因音頻輸出電路的電容充放電不完全產生，這個特性會降低只用一個聲道與外圍設備進行串口通信的通信質量)。

5，上述實現方法的優點是適用性好，絕大多數現存手機包括智能手機和非智能手機的耳機接口是標準化和統一的，本方法具有更廣泛的適用性。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是支持本發明方法的示意圖

如附圖1所示，外圍設備和手機耳機接口之間的信號連接包括耳機接口的左聲道右聲道，手機和外圍設備需要共地。

如附圖1所示，手機左聲道與差分電路的正向輸入相連，手機的右聲道與差分電路的負向輸入相連。

如附圖1所示，差分電路的輸出端與外圍電路的串口輸入端相連。

圖2是手機在調制二進制信號0000011001時輸出的左右聲道音量時序圖，當聲道輸出高音量或者低音量時，此音量不是一個不變的絕對數值，而是在給定的絕對±5％波動的音量變化序列，可以推動手機輸出音頻波形。

圖3是經差分電路輸出后的方波高低電平的時序圖。

具體實施方式

在以下的詳細說明中，描述了特定的細節以便提供對發明的全面理解。

附圖1為支持本發明裝置的示意圖

本發明方法對附圖1所示的手機沒有特殊要求，可以是非智能手機，也可以是智能手機，只要具有標準化的耳機接口和插孔，并且能安裝相應的手機應用程序，都能實現手機到外圍設備的單向串口通信，具有普遍適用性。

手機與外圍設備的通信接口是串口形式，根據需要發送的數據以字節組合的形式制作成左右聲道有音量差的音頻流播放輸出。

附圖1中所示的差分電路中用到的電位比較元件不只限于LM358也可以是其它具有模擬信號比較功能再轉數字輸出的電子元件。

在應用程序啟動后，通過初始化，能夠自動檢測到外圍設備是否接上，初始化成功后，手機可與外圍設備經差分電路正常單向通信。

本說明要求保護的方法特征是利用左右聲道音量差實現輸出串口通信要求的方波信號，圖中示例給出的元件的型號參數可以經過修改、替換、變化和等效代換。因此，本發明保護的范圍以所附的權利要求的范圍為準。