数提供有关蓝牙设备以及主机控制器蓝牙管理器和基带能力的信息。
主机设备不能对这些参数进行任何改动。
对于信息参数指令,值为。
主机控制器改变全部的状态参数。
这些状态参数提供有关主机控制器链路管理器和基带的当前状态信息。
主机不能改变任何参数,但是可以对特别指定的参数复位。
对于这些状态指令,固定为。
测试指令用于提供测试蓝牙硬件各种功能的能力。
这些指令提供准备各种测试条件的能力。
对于测试指令,值为。
事件分组。
当事件存在时,主机控制器用该指令通知主机。
主机必须具有接受字节的事件分组的能力。
其中还不包括事件的分组头。
事件分组的格式如图所示。
事件代码参数总长事件参数事件参数事件参数事件参数事件参数事件参数图事件数据包分组格式事件码大小为,用于唯的标志事件的类型。
数据分组。
该分组用于在主机和主机控制器之间进行数据交换。
数据分组可以是和分组。
图是数据分组的格式。
连接句柄标志标志数据总长数据图数据包各个字段的定义如下连接句柄长度为。
该参数用于发送数据分组或分段。
在上电或复位主机后,主机在第次发送数据分组时把设置为激活广播或匹克网广播。
使用的链接句柄值必须是主机控制器还没有分配的值。
主机进行活动节点广播和匹克网广播所使用的句柄值是不同的,主机控制器也必须使用相同的句柄,直到进行复位。
对于从主机控制器到主机发送的数据分组,如果主机是或,链接句柄参数应该包括到主节点的链接的句柄。
广播使用链接句柄并不能标识个点到点链接,因此,该句柄不能用在任何需要链接句柄参数的指令中,也不能用在任何具有链接句柄参数的事件中返回。
标志。
标志包括个边界标志占用第和第和个广播标志占用第和第。
分组边界标志见表。
表分组边界标志值参数描述保留高层消息的接续分段的分组高层消息的第个分组的开始保留广播标志用于从主机到主机控制器的分组时,见表。
表广播标志值参数描述无广播,仅点到点活动节点广播分组发送到所有的活动节点匹克网广播分组发送到所以的从节点和所有的的从节点保留数据总长度字段占用。
蓝牙传输层主机与蓝牙模块之间的通信可以通过三种传输层进行传输层传输层传输层。
本课题采用的是传输层。
传输层的目标是要在同个上的两个串行接口之间使用蓝牙,前提是假设通信不存在线路。
如图所示,主机与主机控制之间通过传输层进行蓝牙指令事件和数据的传输。
蓝牙主机蓝牙主机控制器蓝牙传输层图传输层通过传输层可以传输种分组。
指令分组事件分组数据分组和数据分组。
指令分组只能由主机发送到蓝牙主机控制器,事件分组只能从蓝牙主机控制器发送到主机,数据分组可以发送到蓝牙主机控制器。
也可以从蓝牙主机控制器进行发送。
但是,不能对种分组进行区分,因此,如果分组通过个公共的物理接口进行发送时,必须附加个分组类型的指示符,见表。
表分组指示符分组指示在分组发送之前发送,所有的种分组都有个长度字段,用于决定分组希望的长度。
当整个分组收到以后,下个分组指示表示下个分组类型。
在,传输层上面只允许是分组指示分组,不能再有其他的传输内容。
传输层使用下面的设置波特率厂商指定本项目中采用蓝牙模块的默认波特率数据数奇偶校验位无停止位流量控制流量关闭响应时间厂商指定。
使用进行流量控制,是为了避免临时的缓冲区溢出,它不是用于分组类型分组指示符指令分组数据分组数据分组事件分组的流量控制,因为具有自己的流量控制机制对指令事件和数据进行控制。
这里对层指令和事件以及传输层作总体介绍,下文就是其知识的运用。
数据采集和传输的设计数据采集蓝牙无线传输模块硬件电路的设计是系统的关键,它在很大程度上决定了数据采集与传输的性能。
数据采集蓝牙无线传输模块硬件电路的设计涉及输入信号的范围采样精度最高采样频率最大传输速率等许多问题。
在硬件电路的设计中最重要的是所用元器件的选型,特别是主要元器件的选型。
数据采集蓝牙无线传输模块中主要的元器件有两个,个是基于凌阳单片机数据采集硬件电路,个是无线传输蓝牙模块。
当然也要考虑其他元器件的选型。
本章内容上是通过由硬件到软件的方式予以描述。
硬件原理框图本文所设计的是便携式无线数据采集终端,具体就是研究凌阳单片机对实时数据的采集并通过口与蓝牙模块相连,从而通过蓝牙技术对所采集的信号进行无线传输至机显示出来。
这就是本文的中心思想和基本思路,具体方案通过框图展示出来。
图系统方案原理框图电路中模块的设计由图系统方案原理框图可知,系统中用到了个模块。
它们分别是凌阳单片机,日立万胜蓝牙模块,温度传感器以及所需的电源模块。
其中,凌阳单片机已在第二章单独讲解了,下面就其它模块进行逐简述。
日立万胜蓝牙模块针对不同的应用场合,各种功能高度集成的蓝牙模块日益增多。
日立万胜蓝牙模块就是这样款集成了射频电路基带电路晶振和不平衡变压器的通用蓝牙模块。
使用模块可以是结构更加紧凑设计更加简洁。
温度传感器凌阳单片机电源模块内置蓝牙的机数据采集与控制无线传输芯片蓝牙模块日立万胜蓝牙通信模块为智能型无线数据传输产品,本产品标准型支持到等多种接口波特率,支持从模式,支持通道蓝牙替代串口线。
采用世界领先的蓝牙芯片供应商的芯片,完全符合蓝牙标准,最大发射功率设计为,工作电压为,该模块为的正方形,厚度仅为,对于本文所设计的便携式终端设备来说极为适合。
硬件支持数据和语音传输,最高可支持调制模式。
语音接口支持协议。
模块高灵敏性接收,低成本,体积小巧,低功耗,用于蓝牙的数据传输领域。
可以方便的和机的蓝牙设备相连,也可以两个模块之间的数据互通。
避免繁琐的线缆连接,能直接替代现有的串口线。
日立万胜蓝牙模块的结构图如图所示,引脚图见图所示。
图日立万胜蓝牙模块结构图日立万胜蓝牙模块硬件电路上图中,和分别接凌阳单片机的和端口,提供了数据的传输和接收。
在复位引脚上接了个上电复位电路,用于在蓝牙模块停滞或工作不正常时予以复位。
天线的的由图和图可知,蓝牙芯片为模块的核心,其结构如图所示。
该芯片内部拥有自己的微处理器,集成了射频和基带控制电路,并提供了丰富的外围接口,包括和个等。
要注意的是和口必须分开使用。
接口用于语音信号的传输,本文不需用到。
接口是通用的接口,可以接入按钮和指示灯,接口般用于调试,这里也不需用到。
模块内置了的晶振,为了新片提供工作时钟,块用于存放代码,从图还可以看到,模块集成了不平衡变压器和带通滤波器,这样在使用模块时就可以直接外接微带天线。
另外,模块还内置了个稳压电路为等提供的工作电压。
因此,从整个模块结构来看,只要扩展电源控制电路及相应的外围接口电路即可完成些简单的蓝牙设备的硬件开发。
图内部结构本文正是通过接口进行传输数据,接口上可达最大的数据传输速率,模块的缺省设置为。
模块中的支持的波特率位有个字节的先进先出队列。
接口提供四根信号线,与是输入输出数据线与是控制线,可用来进行流量控制,避免临时的缓冲区溢出。
本章中凌阳单片机就是通过与两根信号线将实时数据输入到蓝牙模块的。
接口和接口同为接口,本系统要实现双蓝牙模块间的无线传输,主机与蓝牙模块之间的通信必须要通过接口来实现。
同时本系统不需要扩展外部设备,所以不需要用到总线接口,同时也不涉及语音传送,没有用到语音接口。
本系统要完成的任务是凌阳单片机通过接口控制蓝牙模块,最终实现主蓝牙模块将采集的数据传送至内置蓝牙的机并显示。
带通滤波器不平衡变压器稳压电路晶振天线蓝牙技术是种短距离无线连接的通讯手段,无限通讯的传输距离主要依赖射频使用的频率射频发送的功率接收灵敏度及天线的性能。
良好的天线设计在蓝牙应用中有着相当重要的意义。
目前最常见的蓝牙天线有偶极天线倒天线等。
偶极天线的外观是圆柱状或薄片状,通常有两种外接接线方式,种是在天线低端有接头为能量馈人点,可与蓝牙模块的射频电路连接。
另种天线外接方式是使用可旋转接头,这种方式的优点是天线可以依照使用需求做任意的旋动并籍以提高传输效果,但是缺点在于成本较高。
倒天线只需要利用金属导体配合适当的馈线及天线短路接到接地面的位置,孤儿成本低,而且可以与电路板焊接在起。
蓝牙模块用的就是微带倒天线。
温度传感器模块论文的目的是对实时电压信号的采集与传输,我们有以下多种方案可供选择。
是选择正弦波在对设备间建立条简单的低速的连接,既可以是不对称的,也可以是对称的。
下面的宏定义是关于设备类型的,用户可以选择本地端设备是做主控设备还是被控设备。
如果作主控设备,则只能用于对的情况,另外段做被控设备如果作被控设备,则可用于对多的情况,另外端作主控设备。
主蓝牙模块和从模块间的数据传输流程图见下图和图。
图主蓝牙模块程序流程图图从蓝牙模块程序流程图开始初始化蓝牙模块建立蓝牙连接设置蓝牙模块波特率发送数据结束初始化串口设置蓝牙模块参数是否成功建立蓝牙链接是否成功发送数据波特率设置是否成功参数设置是否成功初始化串口设置蓝牙模块参数开始等待接受请求连接信号接收主方连接请求设置蓝牙模块波特率接收数据结束波特率设置是否成功是否成功接收数据在超时前收到主方请求连接事件参数设置是否成功是否成功建立蓝牙链接初始化蓝牙模块总结本课题所设计的便携式数据采集无线传输终端的设计,实现了对现场数据的采集和短距离内数据的无线传输。
该模块实现了单片机与蓝牙技术的融合,在硬件上是通过口实现连接的,从而完成数据采集蓝牙无线传输系统软件和硬件的设计。
在数据采集技术上,是由温度传感器采集温度信号转换成电压信号通过根总线传输至凌阳单片机。
在无线传输上,选择的是日立万胜蓝牙模块。
由于蓝牙技术具有体积小功耗低抗干扰等突出的优点因此将蓝牙技术与数据采集技术相结合构建出的数据采集蓝牙无线传输模块具有性能高体积小功耗低抗干扰强安装维护方便等优点。
再者利用蓝牙模块作为实现无线通信的手段,可以在很大程度上降低由于蓝牙协议的复杂