[实用新型]一种基于音频线与智能终端通信的控制器

说明书

技术领域

本实用新型属于通信技术领域，具体涉及一种基于音频线与智能终端通信的控制器。

背景技术

计算机技术的迅猛发展，智能移动终端设备已经普遍使用，随着云计算、云存储等技术的发展，智能移动终端具有这越来越广泛的使用，并且在人们的日常生活中起到越来越重要的地位，例如智能手机、平板等智能移动终端，给人们的生活带来极大便利。

智能移动终端的性能提升非常明显，使得以智能移动终端为基础而开发的应用也越来越多，而以智能移动终端为核心桥接外部设备而组成物联网的形式也越趋成熟，智能移动终端充当的角色不仅是一种通信工具，而且也是信息处理与数据处理中心。智能移动终端设备与外部设备进行数据传递需要数据通信接口，智能移动终端常使用的数据通信接口包括蓝牙、WiFi、USB等。

蓝牙、WiFi等是无线方式，即智能移动终端设备与外部设备之间不需要数据线就可以进行通信，但是需要外设具有蓝牙或WiFi功能，这样就要求外设有专门的蓝牙芯片或WiFi芯片，且通信要遵循蓝牙或WiFi规范，综合影响是成本高、通信复杂。USB方式是有线方式，需要USB数据线进行传输，一般智能移动终端是作为从设备，这就要求外设要作为USB主设备，才可以与智能移动终端通信，这样会导致外设需要使用专用的USB-Host芯片或其MCU具有USB-Host功能，综合影响依然是成本高、通信复杂。

音频接口是智能移动终端设备最基本的接口，99.99%以上的智能手机和平板都有音频接口，且一般都是3.5mm音频接口，非常规范，利用这一接口，可以很方便且以较低成本实现智能移动终端与外设的数据交换。公开号为CN203149650U的中国专利公开了一种采用音频接口进行通信的安全支付认证装置，其中MCU利用音频接口通信部分使用了音频编解码模块，即使用专用的音频编解码芯片，成本高且通信复杂。公开号为CN102646175A的中国专利公开了一种使用音频信号通讯的安全认证设备及认证方法，使用的是移频键控通信方式，即用两个不同的频率分别承载二进制“1”和“0”，但是这种方式对于MCU来说解调比较麻烦，需要识别两个不同的频率，同时，若在传输过程中频率发生变化，会较容易给解码带来误差。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术缺陷，本实用新型提供了一种基于音频线与智能终端通信的控制器，能够使MCU与智能终端实现双向通信，数据传输稳定便捷，装置结构简单，成本低。

一种基于音频线与智能终端通信的控制器，包括MCU及其外围的通信处理单元；所述的通信处理单元一侧与MCU相连，另一侧与音频线接头相连：通信处理单元包括信号调理电路、时钟比较电路、码流比较电路和D触发器；其中：

所述的信号调理电路一端与音频线接头的MIC（麦克风）引脚相连，另一端与MCU的输出引脚相连，其用于接收MCU对传输数据编码后得到的码流信号并对其进行调理，进而将经调理后的码流信号通过音频线传输至智能终端；

所述的时钟比较电路一端与音频线接头的右声道引脚相连，另一端与D触发器的时钟端和MCU的中断引脚相连，其用于通过音频线接收智能终端提供的时钟信号并对其进行调理，进而使经调理后的时钟信号与预设的参考电平进行比较后输出时钟方波给D触发器和MCU；

所述的码流比较电路一端与音频线接头的左声道引脚相连，另一端与D触发器的输入端相连，其用于通过音频线接收智能终端对传输数据编码后得到的码流信号并对其进行调理，进而使经调理后的码流信号与预设的参考电平进行比较后输出码流方波给D触发器；

所述的D触发器的输出端与MCU的输入引脚相连，其用于根据时钟方波对码流方波进行解码，得到二进制形式的数据并传输给MCU，所述的MCU根据时钟方波读取该数据。

所述的音频线接头的地线引脚与MCU的接地引脚相连。

所述的信号调理电路包括两个电阻R1～R2和两个电容C1～C2；其中，电阻R1的一端与MCU的输出引脚相连，电阻R1的另一端与电容C1的一端和电容C2的一端相连，电容C1的另一端接地，电容C2的另一端与电阻R2的一端和音频线接头的MIC引脚相连，电阻R2的另一端接地。

所述的时钟比较电路包括电阻R3、电容C3和比较器B1；其中，电阻R3的一端与电容C3的一端和音频线接头的右声道引脚相连，电阻R3的另一端接地，电容C3的另一端与比较器B1的第一输入端相连，比较器B1的第二输入端接收所述的参考电平，比较器B1的输出端与D触发器的时钟端和MCU的中断引脚相连。