利用耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射、接收超聲波的方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)終端技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射、接收超聲波的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，手機(jī)的耳機(jī)接口作為標(biāo)配僅僅被用作耳機(jī)音頻功能，耳機(jī)接口具有統(tǒng)一而簡(jiǎn)單的接口標(biāo)準(zhǔn)、全雙工傳輸能力和易插拔的特性使其具備良好的通信能力，耳機(jī)接口可充當(dāng)其它外設(shè)與手機(jī)的接口，擴(kuò)展手機(jī)的功能，使更多可選非標(biāo)配功能模塊連接到手機(jī)上，而不占用手機(jī)自身的空間，可開發(fā)成滿足用戶的個(gè)性化需求的附件產(chǎn)品。
[0003]由于人耳聽覺限制，傳統(tǒng)的手機(jī)幾乎不關(guān)注超聲波頻段的聲音，超聲波在手機(jī)上的應(yīng)用幾乎空白。實(shí)際上，超聲波作為一種人耳聽不到的聲音，自身?yè)碛斜姸鄡?yōu)點(diǎn)，在我們?nèi)粘Ｉ钪袘?yīng)用非常廣泛。
[0004]超聲波具有波長(zhǎng)短、能量高、定向性好、穿透能力強(qiáng)、可用于測(cè)距、測(cè)速、切割、清洗、殺菌、驅(qū)蟲害等，廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、軍事、工農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。如果能將超聲波收發(fā)運(yùn)用至移動(dòng)終端上，將是移動(dòng)終端領(lǐng)域的一大進(jìn)步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種利用耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射、接收超聲波的方法和系統(tǒng)，能利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口配合外部超聲波收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)功能。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案:
一種利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端和超聲波收發(fā)裝置，所述移動(dòng)終端上設(shè)置有耳機(jī)接口和處理器，所述耳機(jī)接口包括左聲道端口、右聲道端口、麥克風(fēng)端口和接地端口 ；所述處理器將超聲波電信號(hào)輸出給左聲道端口或右聲道端口，由左聲道端口或右聲道端口輸出給超聲波收發(fā)裝置，所述超聲波收發(fā)裝置將超聲波電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向外發(fā)射;所述超聲波收發(fā)裝置將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波電信號(hào)輸出給麥克風(fēng)端口，由麥克風(fēng)端口輸出給處理器。
[0007]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述處理器包括ADC處理單元和DAC處理單元，所述ADC處理單元用于將超聲波模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波數(shù)字電信號(hào)，所述DAC處理單元用于將超聲波數(shù)字電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波模擬電信號(hào)。
[0008]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述超聲波收發(fā)裝置包括超聲波發(fā)生器和第一放大模塊;所述第一放大模塊用于將左聲道端口或右聲道端口輸出的超聲波電信號(hào)放大，所述超聲波發(fā)生器用于將放大后的超聲波電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向外發(fā)射。
[0009]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述第一放大模塊包括:第一反相器、第二反相器、第三反相器、第四反相器、第五反相器、第一電阻和第二電阻；所述第一反相器的輸入端、第二反相器的輸入端、第三反相器的輸入端與左聲道端口或右聲道端口電連接，第一反相器的輸出端連接第四反相器的輸入端和第五反相器的輸入端，所述第二反相器的輸出端連接第三反相器的輸出端和超聲波發(fā)生器的第2端、也通過第二電阻連接VCC供電端，所述第四反相器的輸出端連接第五反相器的輸出端和超聲波發(fā)生器的第I端、也通過第一電阻連接VCC供電端。
[0010]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述超聲波收發(fā)裝置包括超聲波接收器和第二放大模塊;所述超聲波接收器用于將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波電信號(hào)輸出給第二放大模塊，所述第二放大模塊用于將超聲波電信號(hào)放大輸出麥克風(fēng)端口。
[0011]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述第二放大模塊包括:運(yùn)算放大器、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第一電容和第二電容;所述運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端通過第三電阻連接第一電容的一端、也通過第二電阻連接運(yùn)算放大器的輸出端，第一電容的另一端連接超聲波接收器的第I端，超聲波接收器的第2端接地，所述運(yùn)算放大器的正輸入端連接第五電阻的一端和第六電阻的一端、也通過第二電容接地，第五電阻的另一端，第六電阻的另一端連接VCC供電端。
[0012]所述的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中，所述移動(dòng)終端還包括濾波模塊和整形模塊，所述濾波模塊用于將放大的超聲波電信號(hào)進(jìn)行濾波處理，所述整形模塊用于對(duì)超聲波電信號(hào)進(jìn)行整形，降低超聲波信號(hào)失真。
[0013]—種利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射超聲波的方法，超聲波收發(fā)裝置與移動(dòng)終端的耳機(jī)接口電連接，其包括如下步驟:
移動(dòng)終端的處理器將超聲波電信號(hào)輸出給耳機(jī)接口的左聲道端口或右聲道端口；
由左聲道端口或右聲道端口輸出給超聲波收發(fā)裝置；
由所述超聲波收發(fā)裝置將超聲波電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向外發(fā)射。
[0014]—種利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)接收超聲波的方法，超聲波收發(fā)裝置與移動(dòng)終端的耳機(jī)接口電連接，其包括如下步驟:
所述超聲波收發(fā)裝置將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波電信號(hào)輸出給麥克風(fēng)端口； 由麥克風(fēng)端口輸出給處理器。
[0015]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的利用耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射、接收超聲波的方法和系統(tǒng)，由處理器將超聲波電信號(hào)輸出給左聲道端口或右聲道端口，由左聲道端口或右聲道端口輸出給超聲波收發(fā)裝置，由所述超聲波收發(fā)裝置將超聲波電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向外發(fā)射;所述超聲波收發(fā)裝置將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波電信號(hào)輸出給麥克風(fēng)端口，由麥克風(fēng)端口輸出給處理器，從而利用了耳機(jī)接口的麥克風(fēng)端口和左聲道端口或右聲道端口實(shí)現(xiàn)了超聲波收發(fā)的功能，在不改變移動(dòng)終端硬件的前提下增加了移動(dòng)終端的功能，提高了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]圖2為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)的收發(fā)超聲波的示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中超聲波收發(fā)裝置的超聲波發(fā)射部分的電路圖。
[0019]圖4為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)中超聲波收發(fā)裝置的超聲波接收部分的電路圖。
[0020]圖5為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射超聲波的方法的流程圖。
[0021]圖6為本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)接收超聲波的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明提供一種利用耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)發(fā)射、接收超聲波的方法和系統(tǒng)，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]請(qǐng)參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供的利用移動(dòng)終端10的耳機(jī)接口實(shí)現(xiàn)超聲波收發(fā)的系統(tǒng)，包括移動(dòng)終端10和超聲波收發(fā)裝置，所述移動(dòng)終端10上設(shè)置有耳機(jī)接口和處理器11，以手機(jī)為例，手機(jī)上廣泛使用3.5mm四段耳機(jī)接口，其接口簡(jiǎn)單，包括左聲道端口 L、右聲道端口R、麥克風(fēng)端口M和接地端口G。其中，左聲道端口L、右聲道端口R為輸出聲道，麥克風(fēng)端口M為輸入聲道。
[0024]雖然耳機(jī)接口傳輸?shù)氖锹曇裘浇?，但從本質(zhì)上來看，其為一定頻率范圍的電信號(hào)，與普通的電信號(hào)沒有本質(zhì)上的差異，因此只要滿足接口標(biāo)準(zhǔn)，其也可作為相關(guān)電信號(hào)的傳輸接口使用。人耳的聽覺頻率范圍通常為20HZ?20KHZ，處于該頻率范圍內(nèi)的聲波為可聞聲，低于20HZ的聲波為次聲波，高于20KHZ的聲波為超聲波，次聲波和超聲波均不可被人耳覺察。
[0025]本發(fā)明利用移動(dòng)終端10自帶的耳機(jī)接口配合外部的超聲波收發(fā)裝置實(shí)現(xiàn)超聲波接收與發(fā)射。所述的超聲波收發(fā)裝置通過音頻線與耳機(jī)接口插接，也可直接與耳機(jī)接口插接，所述處理器11可以是移動(dòng)終端10的電源管理芯片等。
[0026]在進(jìn)行超聲波發(fā)射時(shí)，由所述處理器11將超聲波電信號(hào)輸出給左聲道端口L或右聲道端口 R，由左聲道端口 L或右聲道端口 R輸出給超聲波收發(fā)裝置，由所述超聲波收發(fā)裝置將超聲波電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波信號(hào)向外發(fā)射。在接收超聲波信號(hào)時(shí)，由所述超聲波收發(fā)裝置將接收的超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波電信號(hào)輸出給麥克風(fēng)端口M，由麥克風(fēng)端口M輸出給處理器11。
[0027]請(qǐng)繼續(xù)參閱圖1和圖2，所述處理器11包括ADC處理單元101和DAC處理單元102，所述ADC處理單元101用于將超聲波模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波數(shù)字電信號(hào)，所述DAC處理單元102用于將超聲波電數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為超聲波模擬電信號(hào)。具體地，所述ADC處理單元101和DAC處理單元102的最大采樣率均為48KHZ，其能無失真保留和還原原始信號(hào)的頻率范圍為〈24KHZ，其能處理的超聲波信號(hào)頻率為20KHz-24KHz，滿足超聲波信號(hào)采樣要求。
[0028]如圖1、圖2所示，手機(jī)端上行硬件電路雖然能直接輸出超聲波電信號(hào)，但是該電信號(hào)較弱，要使超聲波發(fā)送得更遠(yuǎn)，需