Les PCBA Bluetooth favorisent le développement des produits électroniques sans fil

L'homme utilise la technologie Bluetooth depuis plus de 20 ans, et le PCBA Bluetooth est un élément très courant des téléphones portables et de certains autres appareils intelligents fonctionnant par Bluetooth. Avec l'augmentation de la fréquence d'application du PCBA Bluetooth dans les produits électroniques, elle déclenche une révolution technologique dans le domaine de l'électronique. L'évolution de la technologie Bluetooth déployée pour répondre à la demande des consommateurs est devenue le moteur du développement des bâtiments intelligents, des industries intelligentes et des villes intelligentes.

En savoir plus sur le PCBA Bluetooth

Bluetooth est une amélioration de la technologie infrarouge, qui a été éliminée car les systèmes à technologie infrarouge ne permettent pas à plusieurs sources de signaux de se connecter au réseau et doivent s'appuyer sur des capteurs directionnels pour fonctionner. Bluetooth est une communication sans fil qui utilise une fréquence radio pour partager des informations entre les appareils. Son fonctionnement est similaire à celui du Wi-Fi et opère sur la valeur de fréquence de 2,5 GHz. Certains appareils Bluetooth sont tels qu'ils peuvent établir des connexions avec sept appareils. Le Bluetooth maître transfère les données en séquence aux appareils connectés. Les valeurs de fréquence pour Bluetooth sont d'environ un à cent mètres. La meilleure caractéristique des dispositifs Bluetooth est qu'ils peuvent réduire la consommation d'énergie lorsqu'il n'y a pas de transfert de données entre les dispositifs. Depuis sa création, la technologie Bluetooth est devenue un composant majeur des télécommandes, des haut-parleurs sans fil et des appareils de communication sans fil.

Principe de fonctionnement de la technologie Bluetooth

Afin de transmettre des signaux entre deux appareils déconnectés, ces appareils électroniques possèdent tous une antenne connectée à la surface de la carte de circuit imprimé de l'antenne, qui transmet le signal reçu à la carte, où il est traité et émis. Le principe de fonctionnement de Bluetooth est très simple et peut être divisé grossièrement en trois niveaux à comprendre : relation maître-esclave, processus de transmission et transmission de données.

La relation maître-esclave de la communication Bluetooth :

  • Un côté du dispositif électronique pour la transmission des données est le rôle de maître, et l'autre côté est le rôle d'esclave.
  • Pour activer Bluetooth, les deux rôles doivent être spécifiés, et la recherche commence à partir du rôle principal
  • Jusqu'à 7 appareils peuvent être connectés
  • La relation de rôle n'est pas absolue, généralement l'expéditeur du signal est considéré comme le rôle principal.
 

Processus d'appel Bluetooth :

  • Les appareils qui correspondent entre eux requièrent un code PIN.
  • L'appareil esclave doit obtenir les informations de confiance de l'appareil maître.
  • Les deux appareils qui ont été appariés peuvent lancer une demande de construction en chaîne.
  • Les deux dispositifs peuvent initier une demande de déconnexion
 

Transmission de données

  • L'appareil électronique est préréglé avec deux informations d'appairage
  • Le dispositif esclave est silencieux : il ne peut communiquer qu'avec le dispositif maître et ne peut être trouvé par d'autres dispositifs.
  • État de développement du dispositif esclave : il peut être recherché par le dispositif maître et peut établir des liens avec d'autres dispositifs.

Composition du PCBA Bluetooth

Il y a deux inductances qui sont connectées sur le PCBA qui fait varier l'impédance de l'antenne pour assurer une bonne réception et transmission du signal. Il y a 4 broches configurées sur la carte de circuit imprimé qui sont l'état, l'activation, la communication et l'alimentation. Avec ces broches, il y a différents composants tels que des diodes de résistance et des condensateurs. D'autres composants des cartes PCB sont les régulateurs de tension, les Ics et les horloges à cristaux. Prenons l'exemple du module Bluetooth CSR actuel le plus courant de la série 86XX, sa composition est la suivante :

  • SOC Bluetooth, (puce Bluetooth telle que CS8635)
  • Cristal d'horloge 16MHz à 32MHz
  • Filtre passe-bande RF + ANT (antenne céramique ou antenne PCB)
  • Inductances de puissance pour SMPS
  • Condensateur de filtrage
  • Puces pour un stockage étendu comme EEPROM ou SPI FLASH
  • Carte PCB à 4 couches (tous les composants électroniques ci-dessus doivent être montés sur la carte PCB)

Applications du PCBA Bluetooth

Les différentes applications des cartes Bluetooth sont expliquées ci-dessous

Transfert multimédia

La connexion Bluetooth permet de transférer très facilement les chansons et les vidéos. Toute source qui transfère et reçoit des données audio et vidéo est équipée de cartes Bluetooth. Vos téléphones portables sont également équipés de ces cartes, ce qui vous permet de lire des chansons et des vidéos et de les transférer vers d'autres appareils Bluetooth. Pour la transmission des signaux audio et vocaux, les cartes Bluetooth font partie du circuit utilisé dans les écouteurs. Les cartes Bluetooth sont le principal composant qui permet d'effectuer la transmission du signal audio à votre casque, et vous pouvez écouter différentes chansons. Le travail du PCBA de l'oreillette Bluetooth est en gros le suivant :

  • La puce de décodage située dans le PCBA décode le fichier audio, et une fois le décodage terminé, des signaux numériques de 0 et 1 sont générés, et ces signaux numériques sont envoyés à l'oreillette via l'antenne Bluetooth.
  • Après que l'oreillette Bluetooth ait reçu le signal numérique, celui-ci est converti en audio par la puce de conversion numérique-analogique PCBA à l'intérieur de l'oreillette.
  • Le signal analogique est amplifié par la puce d'amplification du signal sur le PCBA du casque.
  • L'oreillette Bluetooth reçoit le signal amplifié et émet un son.

Clavier et souris Bluetooth

Avec l'avancement de la technologie, l'utilisation des claviers et des souris Bluetooth par les entreprises technologiques a augmenté d'année en année. Différents types de claviers et de souris Bluetooth utilisent des cartes PCBA Bluetooth pour établir des connexions avec l'ordinateur, ce qui nous permet d'effectuer nos tâches sur les ordinateurs de manière plus pratique. Bien que la fréquence infrarouge ait également été utilisée pour la communication sans fil, la technologie Bluetooth est sans aucun doute le meilleur moyen de se connecter sans fil. 

Nous avons mentionné plus haut que "Bluetooth n'est pas égal à sans fil", ici nous allons utiliser le clavier Bluetooth et le clavier sans fil comme exemple pour expliquer la différence entre les deux.

Différentes méthodes de connexion :

Clavier Bluetooth : utilisez le protocole de transmission Bluetooth pour la transmission des données, et effectuez la communication Bluetooth dans la portée effective du PCBA Bluetooth (dans les 10 m).

Claviers sans fil : Transmettent des signaux à des appareils électroniques spécifiques via la technologie infrarouge ou les ondes radio. La technologie Bluetooth est une amélioration de la technologie infrarouge.

Différentes méthodes de réception du signal :

Clavier Bluetooth : Recevoir et envoyer des signaux via l'antenne Bluetooth PCBA installée à l'intérieur de l'appareil.

Clavier sans fil : Reçoit des signaux par l'intermédiaire d'un récepteur monté à l'extérieur de l'appareil.

Haut-parleurs Bluetooth

Les haut-parleurs Bluetooth étant devenus très populaires pour améliorer l'expérience, leur part de marché est devenue dominante. Le fonctionnement des haut-parleurs Bluetooth est le même que celui du Bluetooth. Le PCBA Bluetooth est placé dans le haut-parleur, principalement sur la carte de circuit imprimé principale qui régule tout le fonctionnement du haut-parleur Bluetooth.

Si quelqu'un ouvre le haut-parleur pour voir la carte Bluetooth, vous apprendrez qu'il existe différents composants tels que des amplificateurs audio, une tension stable et un chargeur. De l'autre côté de la carte, il y a des boutons de contrôle du volume, un bouton marche/arrêt et un microphone pour les appels vocaux. D'autres composants sont un haut-parleur, une batterie et une carte de circuit secondaire qui alimente l'USB, un bouton d'alimentation et des LED.

Pour la création d'un réseau Bluetooth sur la carte, il y a un IC configuré avec les PCBs Bluetooth. Ce circuit intégré peut être utilisé pour n'importe quel dispositif audio, tel qu'un haut-parleur Bluetooth. Le module Bluetooth peut supporter de nombreuses fonctions telles que Bluetooth 4.0, Lin in audio sans fil stéréo, etc.

Une autre partie principale du haut-parleur Bluetooth est une antenne qui envoie et reçoit des données via la carte Bluetooth. L'antenne possède deux inducteurs L4 et L6 qui contrôlent le fonctionnement de l'antenne.

FS Technology présente ci-dessous les avantages et les inconvénients des enceintes Bluetooth.

Mise en page facile

À l'ère des téléphones portables, les haut-parleurs connectés via le PCBA Bluetooth des téléphones portables font l'unanimité chez les jeunes. Différent des haut-parleurs traditionnels, il possède un PCBA audio Bluetooth dans sa structure interne, ce qui lui permet d'être connecté sans fil, ce qui permet de le placer partout dans la maison et de le transporter.

Faible autonomie de la batterie

La technologie des batteries au lithium s'étant développée jusqu'au goulot d'étranglement, la durée de vie des batteries des haut-parleurs Bluetooth, dont la petite taille et la légèreté sont les principaux arguments de vente, n'est pas satisfaisante. FS Technology pense qu'il existe deux solutions pour se débarrasser de ce problème. La première consiste à augmenter la capacité de la batterie en augmentant le volume de l'enceinte. La seconde consiste à utiliser le IMS PCBA avec une meilleure performance de dissipation de la chaleur pour réduire la perte de puissance en réduisant la perte de chaleur.

Qualité sonore médiocre

Pour les équipements audio, les consommateurs sont surtout préoccupés par la qualité sonore des enceintes. Mais par rapport aux appareils filaires, le problème de la transmission du signal est le défaut des appareils sans fil. En termes d'installations matérielles, nous réduisons le problème de la perte de qualité sonore en configurant des haut-parleurs et des systèmes de circuits de meilleure qualité, mais la vitesse de transmission des signaux Bluetooth est devenue un facteur limitant. D'après l'expérience de FS Technology dans les projets Bluetooth antérieurs, certaines marques qui prônent la qualité du son utilisent souvent des haut-parleurs de qualité supérieure. PCBA haute fréquence pour résoudre le problème de la vitesse et de la perte de transmission.

Synchronisation automatique

Le dispositif basé sur l'IdO utilise Bluetooth comme élément de base. Grâce à l'utilisation de smartphones, la température de tout instrument est mesurée par l'utilisation de la fréquence Bluetooth. Ces appareils utilisent des cartes Bluetooth pour la synchronisation automatique et le partage des données entre les différents appareils intelligents.

Module PCBA Bluetooth

La technique simple pour configurer la fonction Bluetooth dans les appareils consiste à utiliser des modules Bluetooth. Il s'agit d'une carte PCBA avec fonction Bluetooth intégrée pour la communication en réseau sans fil. En termes de fonctions, FS Technology les divise en trois catégories : modules de données, modules audio et modules deux-en-un audio + données, qui sont tous des produits semi-finis. Afin de faciliter les applications ultérieures, les fabricants les traitent généralement sur la base d'une puce. Le taux de transfert de données pour ce module est de 2,4 GHz avec trois Mbps et supporte Bluetooth 2.0. Ce module est doté d'un système Bluetooth à puce unique et de la technologie CMOS. Ses dimensions sont de 12,7 mm x 27 mm. Pour les vendeurs de produits électroniques ou les entreprises d'assemblage mécanique, l'utilisation de modules PCB Bluetooth présente les avantages suivants :

  • Aide à concevoir des circuits facilement et réduit également les frais de certification.
  • Les modules PCBA sont un peu chers, mais sont économiques pour les grandes productions.
  • Le module Bluetooth permet d'améliorer l'interface série par une communication sans fil.
  • Les modules Bluetooth sont des matériels dotés d'une carte de circuit imprimé Bluetooth intégrée qui permettent aux périphériques sans fil de fonctionner avec les PC.
  • Certains PCBA Bluetooth disposent d'une connexion USB qui permet d'établir des connexions directes avec différents systèmes.
  • Il est possible d'acheter un module Bluetooth et de le relier à des cartes mères afin de faire fonctionner le câble via la fréquence Bluetooth.
  • Il existe différents niveaux de classes pour Bluetooth qui définissent la portée des modules Bluetooth.
  • Les modules Bluetooth peuvent prendre en charge différents appareils électroniques et fournir des microcontrôleurs pour assurer la fonctionnalité Bluetooth.
  • Différents types de modules Bluetooth sont couramment utilisés comme modules de protocole de port série HC 05 Bluetooth.

Circuit imprimé de l'émetteur Bluetooth

Comme son nom l'indique, il s'agit d'un dispositif matériel pour l'émetteur de signaux Bluetooth, qui est un module de transmission de signaux. Lorsque nous branchons un émetteur Bluetooth pour des produits électroniques tels que des ordinateurs de bureau et des téléviseurs qui n'ont pas de fonctions Bluetooth, il peut devenir un produit Bluetooth. Si vous écoutez une chanson sur un haut-parleur Bluetooth qui reçoit l'audio du téléphone qui passe par la carte du transmetteur Bluetooth. Les données du capteur sont contrôlées par l'émetteur pour faciliter la transmission. Cette carte est également configurée avec une batterie recyclable et un système de charge.

Le circuit de l'émetteur Bluetooth comporte trois parties principales : les données du capteur, la tension régulée et la transmission sans fil. La tension régulée est utilisée pour alimenter le circuit du capteur, l'émetteur Bluetooth et les contrôleurs. Les données qui entrent dans l'émetteur Bluetooth sont appelées données du capteur et ont pour valeur 1, 2, 3 ou 4.

La combinaison des fonctions électriques et de programmation est la dernière partie de la communication sans fil. Il envoie les protocoles Bluetooth par voie aérienne au module requis. L'émetteur Bluetooth permet également d'établir des connexions avec des dispositifs existants proches. La carte de circuit imprimé Bluetooth comporte une DEL qui indique l'état de marche et d'arrêt du dispositif. Lorsque l'émetteur est alimenté, il établit une connexion avec un appareil facilement accessible.

L'appareil est en mode veille jusqu'à ce que le signal soit donné à l'émetteur. Une batterie recyclée est utilisée pour fournir de l'énergie sans interruption. Dans certains appareils, une batterie au lithium-ion est utilisée pour les opérations de longue durée.

Sur la carte de circuit imprimé de l'émetteur Bluetooth, on trouve un port pour la charge, un amplificateur de variation de tension et le Bluetooth. Cet émetteur dispose d'un bouton de lecture et de contrôle du volume pour régler la musique.

Carte de circuit du récepteur Bluetooth

Un récepteur Bluetooth est utilisé pour recevoir le signal de l'appareil compatible Bluetooth et l'envoyer à d'autres modules. Chaque appareil dispose d'un système de récepteur Bluetooth dans le circuit pour contrôler le fonctionnement. Une batterie rechargeable est utilisée et doit être remplacée après un certain intervalle de temps. Certains appareils utilisent une batterie au lithium-ion qui augmente la durée de fonctionnement en une seule charge. Une batterie est configurée avec la carte pour éviter la surcharge et la décharge de la batterie.

Une antenne est installée sur la carte de circuit imprimé Bluetooth qui reçoit le signal du téléphone ou des dispositifs Bluetooth. La structure de la carte est semblable à celle du circuit du haut-parleur Bluetooth et comporte une icône configurée à bord. Pour gérer le système d'amplification, il existe une sortie auxiliaire sur la carte. Pour assurer le bon fonctionnement, un amplificateur et un régulateur de tension sont installés sur la carte. Le récepteur Bluetooth peut être facilement obtenu auprès d'un magasin d'électronique local qui est livré avec différents composants selon l'utilisation.

Il faut prendre des mesures professionnelles pour créer la carte de circuit imprimé Bluetooth ; si l'on ne suit pas ces mesures, certaines fonctions telles que la portée de Bluetooth et d'autres opérations connexes ne seront pas obtenues.

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