摘 要:针对传统固定电话手柄与座机电话之间的连线限制了通话者的移动空间，而手机在高层或地下建筑内信号非常弱甚至没有信号的问题，为了使固定电话与移动电话的优缺点实现互补，本文设计了一种用于固定电话线路的蓝牙适配器．文中对通话电路、振铃电路、蓝牙模块等电路进行了设计，通过嵌入式开发软件实现了适配器的通信功能．使用该适配器，手机、PDA、平板电脑及计算机等具有蓝牙通话功能的设备都可以通过固定电话线路进行接打电话．
关键词:蓝牙;适配器;固定电话
0 引言
随着国民经济的稳步发展，人们的生活水平有了很大的提高，并且对于移动通信的需求也越来越迫切，正是人们的这种迫切需求推动了现代无线通信技术的迅猛发展［1－2］．无线通信技术能够满足人们灵活的获取信息服务的需求，这不仅表现在智能手机、计算机上，也表现在办公室、家庭中的固定电话上．虽然各种功能的移动电话发展迅猛，但是固定电话有其不可替代的特点．固定电话相对于移动电话的优势在于它不会因为没电或者没有信号而无法通话，具有很好的稳定性，同时，由于它地点固定，为办公和营销带来了一定的信誉，因此，它仍保持着不可替代的地位．固定电话虽然重要，但是它的有线连接给人们带来了很多不便，接打固定电话只能在固定的位置，并且手会被占用不能做其他事情，同时与手机相比其智能性、信息存储量也相差太远．人们迫切需要这样一部电话机，它既可以保持固定电话机稳定可靠的优点，又具备手机、电脑方便灵活的优点，通过本文设计的有线电话蓝牙适配器就可以满足人们这样的要求．
1 系统设计
有线电话蓝牙适配器系统主要由极性转换电路、振铃电路、通话电路及蓝牙模块电路等组成，系统框图如图1所示．
图1 有线电话蓝牙适配器系统框图
通过该适配器，手机、PDA、平板电脑及计算机等具有蓝牙通话功能的设备都可以通过固定电话线路进行接打电话，只需在这些设备上开发相应的蓝牙通话软件程序，通过手机、PDA、平板电脑及计算机等设备上开发的应用软件，还可以实现收发传真、数据文件等功能．
1.1 振铃电路
振铃电路的主要功能是接收电话线路上的振铃信号，将其转换为蓝牙芯片可识别的信号提供给蓝牙芯片［3］．振铃电路如图2所示．
图2 振铃电路图
由于电话线路上是交流电压信号，所以，通过极性转换电路进行整流滤波后变为直流信号，当没有进行拨号或通话时(相当于固定电话的挂机状态)，继电器K处于常闭状态，电话线路上的信号经整流滤波及稳压后接入振铃电路，当电话线路上出现交流90±15 V、25 Hz的振铃信号时，振铃电路KA2411的输出端OUTPUT将输出一个中心频率为f0的信号，其频率值由R2、C3的值决定，选频电路LM576是对其输入信号进行选频，当输入信号的频率与R6、C6设置的中心频率f1相同时，LM576输出低电平信号至蓝牙芯片的PIO2端，蓝牙芯片通过检测该信号可知是否有振铃信号输入．
1.2 通话电路
通话电路主要功能是接收电话线路上的提示音和语音信号［4］，并通过该电路向外发送双音多频或脉冲的拨号信号和语音信号，通话电路如图3所示．
图3 通话电路图
当需要接听电话或向外拨号时(相当于固定电话的摘机状态)，蓝牙芯片控制继电器K吸合，整流滤波后的电话线信号经过稳压接入通话电路，经通话电路TEA1061的送话和受话电路与蓝牙芯片进行连接，由于TEA1061的电压与蓝牙芯片的电压不同，所以，蓝牙芯片SPK端输出须经变压器放大后再输入到TEA1061的MIC端，而由TEA1061输出至蓝牙芯片MIC端的信号也必须经过R11进行分压衰减．
PCD3312C为双音多频信号发生器，通过蓝牙芯片PIO5、PIO6的I2C总线控制，产生双音多频的拨号信号输入到TEA1061，蓝牙芯片输出的PIO3、PIO4分别用以控制静音和TEA1061低功耗供电方式［5］．
1.3 蓝牙模块电路
蓝牙模块电路的主要功能是完成各种数字语音处理、蓝牙协议的实现及对系统各部分进行控制，可用于存储与之相连的蓝牙设备信息等，以便实现自动搜索与连接，与手机、PDA、电脑等进行无线通信［6－7］．它是有线电话蓝牙适配器的核心，BlueCore 5嵌入式平台拥有高性能的片上DSP，能够支持第三方音频增强软件的蓝牙平台，可提供卓越的声音质量，主芯片采用 CSR BlueCore5 MM 设计［8］．它以单芯片的形式集成了蓝牙系统的射频和基带控制、RISC结构的16位MCU和性能高达64MIPS的Kalimba DSP［9］，只需配备少许的外围元件就能实现其强大功能，能与具备A2DP、AVRCP传输与远程控制协议的任何蓝牙设备建立连接，实现与音频网关之间的无线通信．该芯片内嵌功能强大的Kalimba DSP数据处理器，可完成各种数字语音处理．蓝牙模块电路如图4所示．
图4 蓝牙模块电路图
为了方便使用，本适配器通过电话线供电，但是，电话线所能提供的电源功率是有限的，一般最高时只有几百毫瓦，而且电话线路在待机、振铃和通话的不同时刻所能提供的供电功率也不同，不能为适配器提供足够的电源功率，为此，本设计采用常用的3.7 V锂电池为适配器电源，由于锂电池充电电流很小，故可以利用电话线馈电为电池进行充电，对电话线输入信号进行整流、滤波后，再经78L05稳压后供蓝牙芯片为电池充电［10－11］．SST39WF800A － 90是8M的FLASH程序存储器，AT24C128为128k的E2PROM，可用于存储与之相连的蓝牙设备信息［12］等，以便实现自动搜索与连接．
PIO7的作用是控制继电器K以实现电话线路输入信号在振铃电路与通话电路之间的切换．
2 软件设计
在蓝牙芯片CSR BlueCore5 MM中，MCU部分实现蓝牙协议栈和应用软件［13］，DSP用于实现音频和语音处理以及流媒体音乐文件的编解码，BC5－MM的软件开发在CSR公司提供的Roadtunes－SDK上进行，该Roadtunes－SDK提供完成的协议栈和剖面库，以及蓝牙应用的软件解决方案，适用于单芯片方式的嵌入式开发．
应用软件主要包括初始化、建立连接、振铃检测、提示音检测、双音多频信号输出和语音通话等部分组成．软件流程图如图5所示．
图5 软件流程图
该适配器通过密码匹配与手机等通信设备连接，可防止非法设备接入，如果曾经匹配过的设备可自动进行连接，以减少匹配操作［14］．
振铃信号是通过振铃电路获得的，而断开连接、摘挂机请求及拨号请求则是通过手机等通信设备发送到蓝牙适配器．
目前的智能手机一般都具备蓝牙连接与数据通信功能，手机端的通话应用软件与手机WIFI电话软件类似［15］．
3 结语
使用本文设计的有线电话蓝牙适配器，可以与手机、PDA、平板电脑及计算机等具有蓝牙通信功能的设备进行连接，而在这些设备上开发蓝牙通话通信软件程序非常方便．适配器也可在与其连接的多个设备中作为小型电话交换机，任一设备均可通过电话线接打电话．利用此适配器既克服了座机电话手持话柄可移动范围小、手机有些地点信号弱、WIFI电话通话质量较差且延时较长的缺点，同时也保持了固定电话信号好、手机功能强大的优点，对与小型办公室、家庭住宅等场所接打电话将带来极大的方便［9］．
