專利名稱：利用手機耳機接口實現(xiàn)串口通信的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用手機耳機接口實現(xiàn)串口通信的方法，使手機與外圍設(shè)備之間通過耳機接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。
背景技術(shù)：
手機作為人們的日常通信工具已非常普及，基于手機開發(fā)的應(yīng)用程序及其外圍設(shè)備也越來越多。這些應(yīng)用賦予了手機更加廣泛的功能，遠遠超出了通信的范疇。各種手機的接口形式不統(tǒng)一、不兼容，因此外圍設(shè)備與手機的接口形式也很難統(tǒng)一，必須要開發(fā)針對不同手機接口類型的外圍設(shè)備。這造成了外圍設(shè)備開發(fā)的復(fù)雜度和成本大幅增加，限制了很多手機應(yīng)用的推廣和流行。按照中國國家標準規(guī)定，規(guī)格為3. 5mm耳機接口成為手機的必備接口，現(xiàn)存的主流手機型號都符合國家標準。串口(UART)是“通用異步串行接口”的簡稱，是電子技術(shù)領(lǐng)域廣泛接收和使用的一種接口，從4位到32位的微控制器芯片基本上都支持UART接口。雖然串口的傳輸速度低，正在被各種高速的接口如USB、SATA等替代，但因其存在時間長，得到微控制器芯片的廣泛支持而實現(xiàn)成本低，在低速通信場合仍然大量存在和使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的提出了一種利用手機耳機接口實現(xiàn)串口通信的方法，為手機與外圍設(shè)備提供一個通用的數(shù)據(jù)交互方式。如附圖1中所示，本發(fā)明的方法是外圍設(shè)備通過標準耳機接口與手機連接，因為絕大多數(shù)型號手機的耳機插孔已經(jīng)標準化且普遍存在，所以本發(fā)明方法具有廣泛的適用性。在手機耳機接口和外圍設(shè)備的串口通信，實現(xiàn)方法包括如下步驟1、利用手機耳機接口的左聲道或者右聲道輸出做為手機數(shù)據(jù)輸出的下行通路。2、利用手機耳機接口的麥克風輸入做為手機數(shù)據(jù)輸入的上行通路。3、因手機只能輸出音頻信號，需要把按照串口協(xié)議規(guī)定的信號波形，制作成音頻數(shù)據(jù)播放輸出，音頻波形經(jīng)過放大整形成為外圍設(shè)備可識別的數(shù)字信號。4、外圍設(shè)備發(fā)送給手機的數(shù)字信號符合串口協(xié)議，手機麥克風會錄制下信號波形，由手機上軟件進行分析識別。因為串口通信是預(yù)先約定波特率的，對手機軟件來說，識別分析該波形得到實際數(shù)據(jù)并不復(fù)雜。上述實現(xiàn)方法優(yōu)點是實現(xiàn)成本低，外圍設(shè)備的設(shè)計上需要具備串口通信的芯片支持，需要有耳機插針和簡單放大整形電路，相對USB接口的硬件成本開銷低。對手機的硬件接口沒有特別要求，只要手機的應(yīng)用軟件做簡單處理，采用音頻播放形式發(fā)生所需要波形， 對軟件設(shè)計來說不涉及底層驅(qū)動程序開發(fā)，簡單、方便調(diào)試且軟件可移植性好。在硬件實現(xiàn)成本低的前提下，也幾乎不增加軟件設(shè)計的復(fù)雜度。上述方法優(yōu)點是適用性好，絕大多數(shù)現(xiàn)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(tǒng)一的，本方法具有廣泛的適用性。這些優(yōu)點使本發(fā)明方法更加容易在需要低速通信的應(yīng)用場合被采納和接受。


參照下面的詳細說明和附圖，可以更好的理解本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)方法以及其目的、特征和優(yōu)勢。附圖中的結(jié)構(gòu)僅僅作為本發(fā)明的一個設(shè)計實例。圖1為支持本發(fā)明方法的示意圖。如附圖1所示，外圍設(shè)備和手機耳機接口之間的信號連接包括耳機接口的右聲道輸出作為手機輸出通道，耳機接口的麥克風輸入做為手機輸入通道，手機和外圍設(shè)備需要共地。外圍設(shè)備需要有標準耳機接口的插針，插在手機耳機孔上，以保證與手機耳機接口的可靠連接。手機上應(yīng)用程序需要配合本發(fā)明方法進行設(shè)計，需要發(fā)送數(shù)據(jù)制作成音頻形式播放輸出到耳機接口的右聲道，需要識別錄音得到的輸入波形，根據(jù)約定的串口波特率轉(zhuǎn)換出實際的通信數(shù)據(jù)。
具體實施例方式在以下的詳細說明中，描述了特定的細節(jié)以便提供對本發(fā)明全面的理解。然而本專業(yè)的技術(shù)人員會認識到，本發(fā)明也可以用其它相類似的細節(jié)實施。附圖1為支持本發(fā)明裝置和方法的示意圖。本發(fā)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，只要是具備標準化的耳機接口和插孔，并且安裝相應(yīng)的手機應(yīng)用程序，都能實現(xiàn)外圍設(shè)備于手機串口通信，具有普遍的適用性。手機與外圍設(shè)備的通信接口是串口形式，根據(jù)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)以字節(jié)組合的形式制作音頻文件并播放輸出。外圍設(shè)備發(fā)送給手機的數(shù)據(jù)，被手機當做模擬音頻信號進行錄音，通過應(yīng)用程序的分析得到字節(jié)形式的數(shù)據(jù)。按照本發(fā)明方法設(shè)計的手機外圍設(shè)備，必須要具備標準耳機插針，在使用時插在手機插孔確?？煽康奈锢磉B接。必須具備帶數(shù)字輸入輸出接口或者硬件串口的可編程微控制器芯片，通過編程支持串口通信。必須具備放大整形電路，實現(xiàn)對耳機輸出音頻信號模擬波形的放大和整形。在應(yīng)用程序啟動后，通過初始化，能夠自動檢測外圍設(shè)備是否插上。初始化成功后，手機與外圍設(shè)備的相互通信即可正常進行，通信協(xié)議按照串口通信的標準。雖然此處說明描述了本發(fā)明裝置的某此特征及一種實現(xiàn)方法，但是對于本專業(yè)的技術(shù)人員來說，將會出現(xiàn)許多修改、替換、變化和等效代換。因此，本發(fā)明的保護范圍由所附的權(quán)利要求的范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種利用手機耳機接口實現(xiàn)串口通信的方法，使手機與外圍設(shè)備之間通過耳機接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。
2.按照權(quán)利1所述，本方法特征是外圍設(shè)備通過標準耳機接口與手機連接。
3.按照權(quán)利1所述，本方法特征是手機耳機接口的左聲道或者右聲道輸出做為手機端數(shù)據(jù)輸出通路。
4.按照權(quán)利1所述，本方法特征是手機耳機接口的麥克風輸入做為手機端數(shù)據(jù)輸入通路。
5.按照權(quán)利1所述，本方法特征是手機輸出的音頻信號是模擬串口協(xié)議的波形，外圍設(shè)備把該波形經(jīng)過放大整形成為數(shù)字信號。
6.按照權(quán)利1所述，本方法特征是外圍設(shè)備輸出給手機的數(shù)字信號，被手機錄音，由手機應(yīng)用程序進行識別。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用手機耳機接口實現(xiàn)串口通信的方法，使手機與外圍設(shè)備之間通過耳機接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互。如摘要附圖中所示，本發(fā)明的方法是外圍設(shè)備通過標準耳機接口與手機連接，耳機接口的左聲道或者右聲道輸出做為數(shù)據(jù)輸出通路，耳機接口的麥克風輸入做為手機接收數(shù)據(jù)輸入通路。手機輸出的音頻信號是按照串口協(xié)議的模擬波形，經(jīng)過放大整形成為數(shù)字信號。手機輸入的數(shù)字信號先被錄音采集，后由應(yīng)用程序進行識別。本發(fā)明方法優(yōu)點是實現(xiàn)成本低，外圍設(shè)備的設(shè)計上需要具備串口通信的芯片支持，需要有耳機插針和簡單放大整形電路。對手機硬件接口沒有特別要求，只需要應(yīng)用軟件做簡單處理。本發(fā)明方法優(yōu)點是適用性好，絕大多數(shù)現(xiàn)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(tǒng)一的，具有廣泛的適用性。
文檔編號G06F13/38GK102413208SQ20111031730
公開日2012年4月11日 申請日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者徐學恒, 王小, 秦建勛, 袁勝 申請人:杭州芯賽微電子有限公司