工業(yè)藍(lán)牙技術(shù)簡介

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1、2藍(lán)牙技術(shù)簡介　　藍(lán)牙（bluetooth）是一種短距的無線通訊技術(shù)，電子裝置彼此可以透過藍(lán)牙模塊而連接起來，省去了傳統(tǒng)的電線。透過芯片上的無線接收器，配有藍(lán)牙技術(shù)的電子產(chǎn)品能夠在十公尺的距離內(nèi)彼此相通，傳輸速度可以達(dá)到每秒鐘1兆字節(jié)。同時(shí)，藍(lán)牙支持設(shè)備短距離通信（一般是10m之內(nèi)）。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。藍(lán)牙的標(biāo)準(zhǔn)是IEEE802.15，工作在2.4GHZ頻帶，帶寬為1Mb/s?！　∷{(lán)牙技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場上的應(yīng)用大致可以分為四個(gè)方面：

2、　　(1)代替串行線纜。無線藍(lán)牙連接可以代替當(dāng)前的串行線纜。　　(2)結(jié)合藍(lán)牙和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。利用藍(lán)牙帶來的CPU處理能力，給設(shè)備添加更多功能，如內(nèi)置的WEB用戶接口。　　(3)工業(yè)接入點(diǎn)。通過接入點(diǎn)將數(shù)個(gè)藍(lán)牙設(shè)備連接到傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)中，比如IP網(wǎng)絡(luò)(如以太網(wǎng))或者工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)(如Controlnet和Profibus等)。　　(4)無線傳感器和起動(dòng)器。利用藍(lán)牙來將與物理制程關(guān)系昀密切的設(shè)備(傳感器、起動(dòng)器和簡單的模擬/數(shù)字IO設(shè)備)連接到監(jiān)控系統(tǒng)。　　3藍(lán)牙接入點(diǎn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　在工業(yè)現(xiàn)場中使用

3、無線通信技術(shù)。這就要求工業(yè)設(shè)備使用藍(lán)牙功能，并能和現(xiàn)有的以太網(wǎng)或者工業(yè)現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)相連。在這里，藍(lán)牙接入點(diǎn)就好像一個(gè)“電話交換機(jī)”，通過以太網(wǎng)供電設(shè)備和上位機(jī)進(jìn)行通信，以及通過無線方式和工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)對(duì)現(xiàn)場設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測和控制。本文將藍(lán)牙接入點(diǎn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為硬件體系結(jié)構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。下面將對(duì)這兩部分進(jìn)行具體說明?！　?.1硬件體系結(jié)構(gòu)　　該藍(lán)牙接入點(diǎn)包含了微處理器（AT91R40008）、存儲(chǔ)器、藍(lán)牙通信模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口、串口通信等重要組成部分。在該設(shè)計(jì)中，電源

4、使用了以太網(wǎng)供電設(shè)備，該設(shè)備除了用于網(wǎng)口通信，還提供設(shè)計(jì)中所需要的電源。該電源經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，為微處理器、存儲(chǔ)器、藍(lán)牙通信模塊等提供所需的+3.3V和+1.8V電源。32位的微處理器AT91R40008通過串口0和串口1與串口通信部分和藍(lán)牙模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。圖1為藍(lán)牙接入點(diǎn)的硬件框圖。下面就其具體原理進(jìn)行說明?！T91R40008是?Atmel?AT9116的32位的微控制器系列產(chǎn)品。它以?ARM7TDMI處理器內(nèi)核為基礎(chǔ)。該處理器有一個(gè)高性能32位精簡指令系統(tǒng)和一個(gè)高密度16位的指令系統(tǒng)，同時(shí)具

5、有較低的能耗。AT91R40008具有片上的SRAM或ROM、完全可編成的外部總線接口（EBI）、32個(gè)可編程的I/O口、8個(gè)優(yōu)先級(jí)、4個(gè)外部中斷、2個(gè)USART及16位的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等特點(diǎn)。除此之外，在內(nèi)部寄存器實(shí)現(xiàn)對(duì)異常情況的快速處理，可以方便的進(jìn)行即時(shí)控制和應(yīng)用編程。　　AT91R40008以與外部存儲(chǔ)器的直聯(lián)為特色,由外部FLASH，經(jīng)過完全可編程外部總線接口(EBI)、一個(gè)八位優(yōu)先向量中斷控制器,，及外部數(shù)據(jù)控制器，大大提高了處理器的即時(shí)性能。AT91R40008使用Atmel的高密度

6、CMOS技術(shù)，ARM7TDMI處理器內(nèi)核結(jié)合了片上高速存儲(chǔ)器及其外部設(shè)備，使其具有非常強(qiáng)大的功能?！　∥⑻幚砥鞑糠值脑O(shè)計(jì)包含系統(tǒng)硬件的啟動(dòng)與復(fù)位，地址總線、數(shù)據(jù)總線的分配和定義，通過串行線對(duì)藍(lán)牙模塊的讀寫等。?　　系統(tǒng)由外部的50M鐘振作為時(shí)鐘源向cpu輸入時(shí)鐘信號(hào)。復(fù)位電路由10uF的電容、10K的電阻及按鍵組成低電平復(fù)位電路。該復(fù)位電路可實(shí)現(xiàn)上電低電平自動(dòng)復(fù)位或者手動(dòng)復(fù)位。AT91R40008內(nèi)部ROM為128K，外部昀大可擴(kuò)64M的存儲(chǔ)器，由于設(shè)計(jì)需要，在設(shè)計(jì)中擴(kuò)展了一片2M字節(jié)的SST36

7、VF160對(duì)大量的軟件程序進(jìn)行存儲(chǔ)。由于AT91R40008內(nèi)部包含的SRAM已達(dá)256K，對(duì)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)已夠用了，所以在外部沒有進(jìn)行RAM的擴(kuò)展。網(wǎng)卡芯片AX88796通過片選線、中斷線、讀寫信號(hào)控制線和地址數(shù)據(jù)總線和cpu相連，實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙接入點(diǎn)和上位機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通信。AT91R40008通過串口1實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙模塊的數(shù)據(jù)交換，通過串口0實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)之間的串口調(diào)試。?　　3.1.2?FLASH存儲(chǔ)器SST36VF160　　由于該系統(tǒng)是應(yīng)用與工業(yè)現(xiàn)場以太網(wǎng)中，在軟件中必須加入相應(yīng)的以太網(wǎng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，所以在系統(tǒng)設(shè)

8、計(jì)中，在cpu的外部拓展了2M字節(jié)的FLASH。SST39VF160是一個(gè)1M×16的CMOS多功能FLASH器件，由SST特有的高性能的SuperFlash技術(shù)制造而成。SST39VF160功耗較低，工作電壓為3.3V，具有高性能的編程功能，字編程時(shí)間為14us?；赟ST39F160的這些優(yōu)點(diǎn)選用這款FLASH，在實(shí)踐中證明這款FLASH能夠更方便和更低成本的滿足程序配置和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求?！　?.1.3?藍(lán)牙模塊BCM04是滿足自適應(yīng)的可進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和語音通信的藍(lán)牙通信模塊。其