如何从手机音频口获得电能

panwenjian · 发表于 2013-1-12 19:31:47

本帖最后由 panwenjian 于 2013-1-12 19:34 编辑

不知道发到哪个版面好。
之前发过一个MSP430与PC通信的帖子，这个算是另外一部分。

时下手机音频（耳塞）口的外设配件已不是什么新鲜事了。
目前应用最广的就是支付领域了，似乎Square公司在2011年就展开了移动支付业务，推出的刷卡支付方式受到的广泛的使用和好评，在短短的一年时间做出了惊人的成绩。现在国内也有很多厂商模仿退出类似产品和服务。

Square的产品

国内的类似产品

从图上可以看出，这些个玩意儿只是利用了手机的耳塞插口，所以电源、通信都在一个耳塞插口。
这个项目Hijack http://web.eecs.umich.edu/~prabal/projects/hijack/ 是另外一个更好的应用耳塞插口的例子。

Hijack如何从手机音频口获得电能

HiJack是一个硬件和软件平台，用来在小型、低耗电周边设备和iOS设备之间建立通信。该系统采用22kHz音频信号，将其转换为7.4mW电能（转化效率47%），可以带动一个TI MSP430微控制器和其它电子元件，允许HiJack和iOS应用进行通信。所有的资料都能在上面给的链接找到，有兴趣的可以自己动手做一个。
本文就单独对如何从手机音频口获得电能做一个介绍。
下面是我的实验过程:
1. 手机的耳塞插孔简介

如何从手机音频口获得电能
手机耳塞插孔线都是由四根线组成，也就是插头前面分成四部分，1和2是两路音频输出，这个对所有耳机插孔都是兼容的，极个别厂商也许会有例外？至少我没见过。因为普通的3根线的耳塞在那款设备上都可以用，普通耳塞的3、4两根线其实只有一根的，也就是上图中的3、4中间是没有隔开的，就是一跟底线GND。而手机的耳塞插孔3、4有一根是GND，还有一根则是麦克风MIC输入。这两根线好多厂商都不一样，比如iphone就是3对应GND，4是MIC；而我手头的索爱E15i和诺基亚E63则是3对应MIC，4对应GND，华为C8812则跟iphone一样。

2. 电路
这是电路和对应的元器件型号表（价目都列出来了）：

J1接耳塞一路输出（另外一路还可以留作他用）。之后是一个升压变压器T1，因为输出的音频电压很低，甚至不能触发后面的FET导通，所以需要先升压。升压完了之后经过FET组成的桥整流电路，再经D1调整以后就得到直流输出。实际做电路的时候发现T1很难买，价格比起这个指导价巨贵，这个指导价是一万片的价格，另外Q1-Q4也不好买，就用了A3401和A3402代替。
做好以后像下面这样，ugly but works:

3. 实验
音频输出找了个Android simple frequency generator的软件，它可以调整输出频率和波形，结果发现输出16448HZ的方波的时候输出电压最大。其实是可以通过最佳匹配输入阻抗来计算这个频率值的，但是不清楚厂商的技术指标，所以直接试也是不错的办法，而且很方便。
华为手机能得到2.2v的电压，发光二接管亮了。

索爱的能得到2.8V。

Hijack的文档上说它在iphone能得到3.5v电压，不曾考究过。如果电压在2.2V-2.8V,可以加个charge pump来调整到3.3V。只要最后功率能达到驱动应用电路就可以了，还未曾试过。

祥子 · 发表于 2013-1-12 21:09:09

好文章，支持

sunocean · 发表于 2013-1-12 22:06:00

这个会引发新潮流的

wxws_wxws · 发表于 2013-1-13 01:13:44

图挂了，分析得很详细

ywl0409 · 发表于 2013-1-13 08:12:08

本帖最后由 ywl0409 于 2013-1-13 11:16 编辑

正弦输出，然后整流滤波，就出来直流电了，关键看手机耳放输出的功率芯片能力。
这玩意太简单了。

panwenjian · 发表于 2013-1-13 08:58:14

wxws_wxws 发表于 2013-1-13 01:13
图挂了，分析得很详细

奇怪，从我这儿看好的

panwenjian · 发表于 2013-1-13 09:03:59

本帖最后由 panwenjian 于 2013-1-13 09:20 编辑

sunocean 发表于 2013-1-12 22:06
这个会引发新潮流的

关于energy harvest的各种新奇技术会是一个新潮流的。
再共享几篇关于energy harvest的文章，方法都很有意思，希望对感兴趣的人有所帮助。

javabean · 发表于 2013-1-13 10:20:49

人家2010年就开始，2011年基本就搞完了……国内抄袭产品也是蜂拥而至……
现在居然2013年了……

bbssilverkey · 发表于 2013-1-13 10:49:16

找对方向了,这个绝对是个值得研究的领用了

pitolan · 发表于 2013-1-13 11:09:53

嗯，这是老技术了，都有厂家来我们这推过专用于切换"地＂和＂MIC＂的专用芯片。

gallle · 发表于 2013-1-13 11:16:20

这个可以考虑

inkfish321 · 发表于 2013-1-13 13:08:55

挺好的可惜速度太慢。应用领域受限制。

menchangjun · 发表于 2013-1-22 17:18:28

为什么不做个usb接口啊，，，，

wsxiaoping · 发表于 2013-5-31 10:03:04

好技术，值得研究

880705lpdhr · 发表于 2013-5-31 19:15:11

能输入吗？

SmileEver · 发表于 2013-5-31 19:47:19

手機耳機孔的MIC腳應該有給耳機上的MIC用的偏置電壓吧,雖然提供的電力不是很大,但理論上也好過從L,R輸出波形再整流濾波.............
個人之見..................

gfy200866 · 发表于 2013-7-18 10:10:14

好东西，支持一下。

siccom · 发表于 2013-7-18 10:37:36

手机耳机是双声道的，利用立体声正反向推挽输出，得到的功率能更大吧？

danju · 发表于 2013-7-18 13:37:53

以前听过这个应用，不过没注意过如何实现，学习了

vergil66 · 发表于 2013-7-18 14:51:41

这个比较实用！

ZYBing · 发表于 2013-7-18 15:02:22

好东西，谢谢

shiqianjudan · 发表于 2013-10-24 16:26:26

好东西，很有用，多谢分享
另外请大神解惑：手机一端音频信号解码部分的程序算法或思路

Pjm2008 · 发表于 2013-10-24 16:33:39

类似工业仪表上的HART通讯方式

keshipt · 发表于 2013-10-24 16:48:22

时隔多日又进来看了一遍

linghu2 · 发表于 2013-10-24 17:50:38

shiqianjudan 发表于 2013-10-24 16:26
好东西，很有用，多谢分享
另外请大神解惑：手机一端音频信号解码部分的程序算法或思路 ...

APP,解码DTMF,FSK,

shiqianjudan · 发表于 2013-10-24 18:24:51

linghu2 发表于 2013-10-24 17:50
APP,解码DTMF,FSK,

大神你好，还请不吝赐教啊，最近才开始研究这方面的东西，查资料的时候看到有人都出方案了，情何以堪。。。。我打算采用曼彻斯特编码方式进行数据传输，但是数据到手机端（或电脑端）怎么处理就没有头绪了，您能详细介绍下具体的处理思路或者采用什么算法吗，本人对手机层面的东西不太了解，多谢

linghu2 · 发表于 2013-10-24 21:44:04

shiqianjudan 发表于 2013-10-24 18:24
大神你好，还请不吝赐教啊，最近才开始研究这方面的东西，查资料的时候看到有人都出方案了，情何以堪。。 ...

具体人家是怎么做的我也不知道,我猜的,

手机上面用自己的APP解码,最简单的就是DTMF,这个速度有些慢,编程简单

FSK,速度快一些,当然和USB的速度没的比哈,编程稍微复杂

那个东西上面发送信号就可以了,是不是双向通信,就自己看吧,没有琢磨太多

如有雷同,纯属巧合,

zhiwei · 发表于 2013-10-24 22:24:16

现在都有NFC支付了吧，这个落后很多了吧。

shiqianjudan · 发表于 2013-10-24 22:48:35

linghu2 发表于 2013-10-24 21:44
具体人家是怎么做的我也不知道,我猜的,

手机上面用自己的APP解码,最简单的就是DTMF,这个速度有些慢,编程 ...

哦，虽然还不是太明白，还是谢谢你啊，这些东西自己慢慢研究吧

linghu2 · 发表于 2013-10-24 23:26:31

zhiwei 发表于 2013-10-24 22:24
现在都有NFC支付了吧，这个落后很多了吧。

苹果不支持NFC哦,

dong889 · 发表于 2013-10-25 00:49:14

本帖最后由 dong889 于 2013-10-25 00:52 编辑

这个可以有，mark！
整一个红外led，再整个上位机APP当遥控器用~
我靠，那是不是还能整一个编码的mp3文件，把普通的mp3播放器之类的整成遥控啊，哈哈，好像有搞头可以发挥创意喔～
[想了一下，红外要38k频率载波，音频输出的话速度达不到，，]

amsl · 发表于 2013-10-25 09:46:27

dong889 发表于 2013-10-25 00:49
这个可以有，mark！
整一个红外led，再整个上位机APP当遥控器用~
我靠，那是不是还能整一个编码的mp3文件， ...

诚如上面说的，“APP,解码DTMF,FSK, ”
手机应用端使用DTMF或FSK通过音频接口跟外部小板通讯，同时也起到给小板供电的作用，
这个类似座机电话“拨号”的通讯方式。

leon...... · 发表于 2013-10-25 10:08:29

dong889 发表于 2013-10-25 00:49
这个可以有，mark！
整一个红外led，再整个上位机APP当遥控器用~
我靠，那是不是还能整一个编码的mp3文件， ...

红外LED应该可以直接用接口推，确实有搞头

tomjark · 发表于 2013-11-14 14:50:31

mark耳机口

CHEN1986 · 发表于 2013-11-14 15:01:42

真是牛人啊....

信果 · 发表于 2013-12-8 23:25:36

pitolan 发表于 2013-1-13 11:09
嗯，这是老技术了，都有厂家来我们这推过专用于切换"地＂和＂MIC＂的专用芯片。 ...

请问这个是什么芯片啊？

GunGun · 发表于 2014-2-28 08:50:27

很好啊！

kingqb · 发表于 2014-2-28 12:59:05

学习了 mark

rantingting · 发表于 2014-2-28 13:17:55

多谢详细的原理分析，楼上说简单的朋友真没劲，看不起就别回复

sunnyqd · 发表于 2014-2-28 13:27:24

这个犀利啊

jasoncsx · 发表于 2014-2-28 15:38:55

正在找这方面的资料，留个印

孤独_求败 · 发表于 2014-2-28 17:48:44

mark 谢谢楼主分享

michael8081 · 发表于 2014-2-28 19:45:35

好东西

机器人天空 · 发表于 2014-2-28 20:43:20

正好需要，学习一下

hecat · 发表于 2014-2-28 22:34:58

串贴了。字数补丁。

yangwc · 发表于 2014-3-1 06:28:24

真的是好东西。谢谢分享！

cld795 · 发表于 2014-3-11 20:51:36

学习了……

如何从手机音频口获得电能

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