专利名称：多功能蓝牙终端的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线通信领域，特别是一种无线智能终端设备。
背景技术：
现有的蓝牙终端，如蓝牙读卡器等，具备蓝牙通信、无线射频识读
功能，可以快速与其它具备蓝牙传输功能的设备，如PDA、智能手机、笔 记本电脑进行数据传输，或读取IC卡数据。在对于需要对数据及时打印 的情况下，现有的这种终端设备还无法提供实时打印功能。虽然R前市面
上有一种适用于如警务人员使用的专用智能手持终端，这种智能T-持终端
将PDA、无线射频识读器卡、微型打印机集成为一体，具备实时打印功能。 但是，这种设备成本高、体积大，不方便携带，难以推广使用。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题在于提供一种多功能蓝牙终端，它pJ以 实现蓝牙通信、射频读卡、实时数据打印等功能。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为 一种多功能 蓝牙终端，包括核心智能控制单元、蓝牙通信单元、无线射频识别单元、 电源，所述核心智能控制单元由多串口中央处理器(MCU)和对外接口 构成，核心智能控制单元的对外接口包括电源接口和串口， MCU通过串 口分别与蓝牙通信单元、无线射频识别单元进行通信，并利用中央控制 和调度算法，协调各单元的协同工作，处理命令和数据；所述蓝牙通信 单元采用蓝牙通信方式，与其他蓝牙设备通信；所述无线射频识别单元 对非接触IC卡进行读写；所述多功能蓝牙终端它还包括微型打印单元，该微型打印单元与核心控制单元连接，接收核心控制单元的指令，实现 打印功能。
作为优选，所述微型打印单元与核心控制单元以串行通信方式连接。
作为对电源的改进，所述多功能蓝牙终端还包括电源管理单元，该 电源管理单元的输入端接电源，输出端分别连接核心智能控制单元、蓝 牙通信单元、无线射频识别单元、微型打印单元，所述电源管理单元用 于将电源输入电压转换为各单元所需的输入电压对各单元供电，同时，
根据各单元的不同的耗电需求，选择相应的DC-DC芯片，进行开关使能供电。
进一步地，所述多功能蓝牙终端的电源为可充电电池。 优化地，所述多功能蓝牙终端还包括电池电量监测单元，该电池电 量监测单元通过核心智能控制单元与电池连接并监测电池电压，当电池 电压下降到一定值时，就发出报警信号，提醒对电池进行充电。
优化地，所述无线射频识别单元的射频天线为13.56MHZ PCB射频 方形线圈天线。
本实用新型所提供的多功能蓝牙终端，由于具备微型打印单元，实 现了现有智能终端的数据实时打印功能，满足了社会需求。进而，本实 用新型对系统电路从硬件和软件两方面进行了电源管理，降低了功耗， 提高了系统性能。本实用新型所提供的多功能蓝牙终端还具有体积小， 携带方便，成本低的优点，便于推广使用。
图1:多功能蓝牙终端的核心CPU单元和电池电量监测单元； 图2:多功能蓝牙终端的接口电路 图3:多功能蓝牙终端的电源管理电路图5:多功能蓝牙终端总体功能单元的结构框以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一歩的详细说明。
具体实施方式
本具体实施方式
是针对目前警用执法终端的需求以及当前产品无 法迅速普及应用的问题而开发的一种集射频识别与微型打印于一体的 多功能蓝牙终端，它与上位机例如现有的PDA或智能手机配合使用，能 实现与上位机的蓝牙通信以及自身的射频识别与微型打印功能，从而协 助警务人员进行现场执法，而且允许多位警务人员分时复用同一部本无 线智能终端。如图5所示，本多功能蓝牙终端包括核心智能控制单元、蓝牙通信单元、微型打印单元、无线射频识别单元、电源管理及电池电量监测单元组成；其中，核心控制单元是由多串口中央处理器(MCU)和对外接 口构成，其中，多串口中央处理器(MCU)采用4串口高速单片机 ATMEGA640。核心智能控制单元的对外接口包括电源接口和串口 ，核心 智能控制单元的MCU通过三组串口分别与蓝牙通信单元、无线射频识别 单元、微型打印单元进行通信。核心处理器利用中央控制和调度算法， 协调各单元的协同工作，从而处理PDA上位机发送的命令和数据。蓝牙通信单元接收上位机的模式选择命令后送到MCU， MCU根据不 同的模式选择命令在无线射频识别链路和微型打印链路之间进行切换； 链路切换后，向上位机发送反馈信息，上位机根据反馈信息的正确与否 决定是否执行下一步处理。如果蓝牙通信单元接收的命令正确，则MCU 先返回状态正确的命令给上位机，然后再开始上位机与下位机之间的数 据传输；如果蓝牙通信单元接收的命令错误，贝IJMCU向上位机发送一条 命令选择错误消息，上位机就要进行命令的重新发送。无线射频识别单元和MCU通过串口连接，通过MCU的串口调度机制 就实现了和蓝牙通信单元的无缝连接，实现了上位机PDA对无线射频识别单元的直接控制。PDA可以向无线射频识别单元直接发送命令，来实 现对无线射频识别单元的访问，也可以接收无线射频识别单元读取的卡 的信息，并进行相应的处理。无线射频识别单元和蓝牙通信单元建立了 两条数据链路， 一条是蓝牙通信单元指向无线射频识别单元的下行链 路， 一条是无线射频识别单元指向蓝牙通信单元的上行链路，这两条链 路的入口处分别监听来自PDA的数据和来自无线射频识别单元的数据。 这里的监听采用了 MCU的终端方式，只要有一方有数据到来就立刻向另 外一方转发，不对数据做任何处理，保证了数据的完整性。建立的链路 采用了定时控制算法，如果超过一定时间没有命令和数据的传输就会自 动退出连接，然后向上位机发送超时命令，提示用户做相应的处理，然 后MCU进入了命令监听状态，监听来自上位机发送的模式选择命令。微型打印单元通过MCU的串口调度机制就实现了和蓝牙通信单元的 无缝连接，实现了上位机PDA对微型打印单元的直接控制。PDA可以向 微型打印单元直接发送命令，来实现对微型打印单元的访问，并将待打 印的数据传给微型打印单元进行打印。微型打印单元和蓝牙通信单元建 立了一条单向数据链路，蓝牙通信单元向微型打印单元发数据，微型打 印单元接收数据并进行打印。电源管理单元负责本系统各单元的供电，对各单元供电时，根据各 单元的不同的耗电需求，选择相应的DC-DC芯片，进行开关使能供电。本多功能蓝牙终端采用可充电电池供电，电池电压为8.4V。电池 电量监测单元并对电池进行保护，当电池电压下降到一定值时，就发出 报警信号，通过外置电源充电器对可充电电池进行充电。图1、 2、 3、 4是图5中各功能单元框图的详细图。图1中U2为 ATMEGA640，它的串口 0、串口l、串口 2分别接到蓝牙通信单元，无线 射频识别单元，微型打印单元；电阻R9、电容C18、开关SW1构成复位 电路；反向器U5A、三极管Q1、蜂鸣器U4、电阻R8、 R4、 Rl、 R2、 R3 构成电池电量采集及报警电路；U3为外部有源晶振11.0592MHz;电容C16、 C17、 C7、 C9构成MEGA640电源去耦电路；图2中Ul为电平转换芯片MAX3232，将TTL信号转换成RS232信号 接微型打印机，J3为打印机接口； J4为读卡器接IU; J2为电池外接端 口； Jl为程序下载及在线调试端口； U10为蓝牙通信单元接口。图3中集成芯片U6、电容CIO、 Cll电阻R5、 R6构成打印机供电电 路，其中U6为MIC29501-5. OBU;集成芯片U7、电容C12、 C13构成读 卡器和MCU供电电路，其中U7为MIC5219-5.0歴5;集成芯片U8、电容 C14、 C15构成蓝牙通信单元的供电电路，其中U8为MIC5219-3. 3BM5; 集成芯片U5、电容C20、 C21构成CPU供电电路，其中U5为 MIC5209-5. OBS;开关U9、电容C19、发光二极管D1、电阻R7构成电源 开关控制和指示电路。图4中U2为控制MCU AT89C55， Ul为射频芯片MFRC531， JP1为无 线射频识别单元接口； VI为复位芯片IMP819，其中VI的复位信号RST (第2脚)接U2的复位信号(第40脚)接Ul的复位信号RC530—RST (第31脚)；U2与Ul通过SPI方式进行连接通讯，其中U2的SCK (第 44脚)MOSI (第l脚)RC530—NSS (第2脚)MISO (第3脚)信号线分 别接Ul的SCK (第24脚)MOSI (第22脚)RC530一NSS (第21脚)MISO (第13脚)信号线；有源振荡器X1 (22. 1184MHz)、电容C18、 C丄9构 成MCU的外部晶振电路；有源振荡器X2 (13.56MHz)、电容C12、 C13 构成射频芯片MFRC531的外部晶振电路；Ul、电感L1、 L2、电容C6、 C7、 C14、 C15构成射频发送部分；Ul、电容C4、 C5、电阻R3、 R6构成 射频接收部分；电容C8、 C9、 CIO、 C17、 C16、 Cll、电阻R4、 R5构成 射频天线部分，射频天线为13. 56MHZ PCB射频方形线圈天线；发光二 极管LL1、 LL2、电阻R2、 Rl构成无线射频识别单元供电指示及读卡状 态指示电路。使用时，合上开关U9，将待读的射频卡靠近无线射频识别单元的天 线线圈，通过无线射频识别单元发出的射频脉冲获得工作的能量，通过无线电磁波与无线射频识别单元进行数据交换。上位机PDA通过蓝牙通 信单元对外发送命令，本无线智能终端作为下位机，则根据不同的模式命令选择是读卡还是打印。如果是读卡模式则基站芯片MF RC531根据 寄存器的设定对发送缓冲区中的数据进行调制得到发送的信号，通过由 TX1， TX2脚驱动的天线以电磁波的形式发出去，射频卡采用RF场的负载 调制进行响应。天线拾取射频卡的响应信号后经过天线匹配电路送到RX 脚，MF531内部接受缓冲器对信号进行检测和解调并根据寄存器的设定 进行处理，处理后的数据通过SPI接口由读卡器单元中的AT89C55单片 机读取，并通过读卡器端口发送给控制单元中的MCU，再通过蓝牙通信 单元无线传输给PDA。 PDA对接受的数据进行处理，再通过蓝牙通信方 式发送打印模式命令给下位机的多功能蓝牙终端，多功能蓝牙终端的蓝 牙通信单元接收到打印命令后回传确认正确命令，建立打印链路，多功 能蓝牙终端的微型打印单元开始进行打印。本实施例所述的多功能蓝牙终端，应用于交警执法，具备以下功能: 1、实现对交通信息卡的操作，包括读取、验证、写入等操作。能够识 别的类型主要有警员卡、驾驶员卡、交通牡丹卡等。2、交通违法犯规， 现场处罚功能。能读取当事人姓名和驾驶证号等信息；根据驾驶证号， 通过上位机PDA查询驾驶人状态和数据库积分；记录违法行为代码、车 牌号、车辆类型等。3、现场打印公安交通管理简易处罚决定书。4、通 过配合使用上位机PDA，通过GPRS网络查询驾驶人档案、机动车档案等。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案 而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域 的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者 等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在 本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1、一种多功能蓝牙终端，包括核心智能控制单元、蓝牙通信单元、无线射频识别单元、电源，所述核心智能控制单元由多串口中央处理器(MCU)和对外接口构成，核心智能控制单元的对外接口包括电源接口和串口，MCU通过串口分别与蓝牙通信单元、无线射频识别单元进行通信，并利用中央控制和调度算法，协调各单元的协同工作，处理命令和数据；所述蓝牙通信单元采用蓝牙通信方式，与其他蓝牙设备通信；所述无线射频识别单元对非接触IC卡进行读写；其特征在于，它还包括微型打印单元，该微型打印单元与核心控制单元连接，接收核心控制单元的指令和数据，实现打印输出功能。
2、 根据权利要求1所述的多功能蓝牙终端，其特征在于，所述微型打 印单元与核心控制单元以串行通信方式连接。
3、 根据权利要求2所述的多功能蓝牙终端，其特征在于，它还包括电 源管理单元，该电源管理单元的输入端接电源，输出端分别连接核心智 能控制单元、蓝牙通信单元、无线射频识别单元、微型打印单元，所述 电源管理单元用于将电源输入电压转换为各单元所需的输入电压对各 单元供电，同时，根据各单元的不同的耗电需求，选择相应的DC-DC芯 片，进行开关使能供电。
4、 根据权利要求3所述的多功能蓝牙终端，其特征在于，所述电源为 可充电电池。
5、 根据权利要求4所述的多功能蓝牙终端，其特征在于，它还包括电 池电量监测单元，该电池电量监测单元通过核心智能控制单元与电池连 接并监测电池电压，当电池电压下降到一定值时，就发出报警信^，提 醒对电池进行充电。
6、根据权利要求1至5之一所述的多功能蓝牙终端，其特征在于所述读 卡器单元的射频天线为13.56MHZ PCB射频方形线圈天线。
专利摘要本实用新型涉及一种集无线射频识别功能、蓝牙通信功能和打印功能为一体的多功能蓝牙终端设备，包括核心智能控制单元，无线射频识别单元，蓝牙通信单元，微型打印单元，电源、电源管理及电池电量监测单元。它将智能控制技术，无线射频识别技术，蓝牙无线传输技术，微型打印机技术集于一体，是一种可以满足多领域应用的多功能智能化的移动终端设备。
文档编号H04B5/02GK201130939SQ200720089018
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月14日 优先权日2007年12月14日
发明者江 朱, 李若石, 海 胡, 赵淑娟, 闵玉堂, 黄本雄 申请人:武汉兰新通信设备有限公司