1、基于單片機(jī)控制的藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 藍(lán)牙作為一種支持設(shè)備短距離通信的無線電技術(shù)，可以在眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交 換。藍(lán)牙技術(shù)設(shè)計(jì)一系列軟硬件技術(shù)、方法和理論，包括：無線通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，軟件工程 戶界面圖形化技術(shù)，軟硬件接口技術(shù)，高集成芯片技術(shù)等1 。由于藍(lán)牙體積小，功耗低，其 對(duì)傳輸速率要求不高的小型移動(dòng)設(shè)備和便攜設(shè)備中應(yīng)用廣泛。隨著現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)的發(fā)展， 藍(lán)牙無線通信的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)是由SIG 制定的，它規(guī)定了藍(lán)牙應(yīng)用產(chǎn)品應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)和需要 達(dá)到的要求。目前頒布的藍(lán)牙規(guī)范有1.0、1.1、2.0、2.1 等幾個(gè)版本2。藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范抱愧和信息一和應(yīng)用框架兩個(gè)部分。協(xié)議規(guī)范部分定義了藍(lán)牙的各層同

2、學(xué) 那些以，應(yīng)用框架指出了如何采用這些協(xié)議實(shí)現(xiàn)具體的應(yīng)用產(chǎn)品。 HCI；中介協(xié)議為高層應(yīng)用協(xié)議或程序在藍(lán)牙邏輯鏈路上工作提供了支持，為應(yīng)用層提供了 用協(xié)議是指那些位于藍(lán)牙協(xié)議棧之上的應(yīng)用軟甲和其中涉及的協(xié)議，包括開發(fā)驅(qū)動(dòng)和其他藍(lán) 藍(lán)牙技術(shù)的核心協(xié)議分為四個(gè)部分，如下：基帶和鏈路控制層確保網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部藍(lán)牙設(shè)備單元之間由射頻構(gòu)成的物理連接。負(fù)責(zé)藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各設(shè)備之間連接的建立。（3）邏輯鏈路控制和適配協(xié)議（L2CAP）是一個(gè)為高層傳輸層和應(yīng)用層協(xié)議屏蔽基帶協(xié)議的適配協(xié)議，為高層應(yīng)用傳輸提供了更 加有效和更有利于實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)分組格式。 協(xié)議，才能獲得設(shè)備信息、服務(wù)信息以及服務(wù)特征，從而在設(shè)備單元之間建立不同

3、的 SDP 層連接3。 HCI（Host Controller Interface ）協(xié)議，即主機(jī)控制接口協(xié)議，屬于藍(lán)牙協(xié)議棧的 此定義描述了位于 HCI 驅(qū)動(dòng)程序（主機(jī)的一部分，也即藍(lán)牙通訊模塊的使用者）和主 令、硬件狀態(tài)寄存器、控制寄存器以及時(shí)間寄存器實(shí)現(xiàn)對(duì)藍(lán)牙硬件的 HCI 指令。HCI 傳輸層是藍(lán)牙主機(jī)與藍(lán)牙主控制器之間的物理接口。目前，藍(lán)牙 HCI 傳輸層 和個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡 4。 傳輸層假定 UART 通信不存在線路故障，圖 1 為UART 傳輸層。 UART 傳輸層采用了RS232 的接口參數(shù)配置，如表1：8 主機(jī)控制器發(fā)送，當(dāng)CTS 為0 時(shí)，禁止藍(lán)牙主機(jī)/主機(jī)控制器發(fā)送。流完

4、成響應(yīng)時(shí)間則定義 了從設(shè)置RTS 為0 到字節(jié)流真正結(jié)束時(shí)的最大時(shí)間。 UART 傳輸層同時(shí)具備糾錯(cuò)功能。如果當(dāng)藍(lán)牙主機(jī)與主機(jī)控制器在RS232 通信上失去同 出了范圍。如果藍(lán)牙主機(jī)與主機(jī)控制器在UART 通信失去同步，那么主控制器將發(fā)送硬件故 撫慰，從而實(shí)現(xiàn)重新同步5。 該方案主要完成以下幾個(gè)指標(biāo)：（1）自動(dòng)完成處在藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)中的藍(lán)牙設(shè)備的連接。該模式針對(duì)事先配對(duì)好的兩個(gè)不同地 址，但硬件完全相同的藍(lán)牙-單片機(jī)設(shè)備。一旦該配對(duì)設(shè)備進(jìn)入到可通信距離，可通過事先 寫進(jìn)單片機(jī)的程序，由單片機(jī)控制藍(lán)牙模塊，完成配對(duì)設(shè)備的自動(dòng)連接。（2）在單片機(jī)上加載外掛 FLASH，可將欲傳文件或者數(shù)據(jù)通過單片機(jī)下載

5、存儲(chǔ)在 FLASH 當(dāng)中，當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備連接后進(jìn)行自動(dòng)傳輸，不重復(fù)發(fā)送。（3）可搜索在可通信范圍內(nèi)所有同型設(shè)備或者其他具備藍(lán)牙功能的通信設(shè)備。搜索模式 后，可選擇具體設(shè)備進(jìn)行連接、通信。（4）可實(shí)現(xiàn)兩種接收方式：一種是藍(lán)牙設(shè)備與PC 機(jī)等智能終端相連，由智能終端完成 無需通知和觸發(fā)任何按鍵，完成自動(dòng)接收。 （1）主機(jī)控制器（單片機(jī)）芯片的選擇 SMBus/ I2C 和兩個(gè) UART 串行接口，即可滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，同時(shí)可簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)， 增強(qiáng)系統(tǒng)抗干擾能力。 運(yùn)算速度快，編程簡(jiǎn)單，易于升級(jí)維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，并且在可靠性和穩(wěn)定性上也可以得到 （2）藍(lán)牙模塊的選擇 通信距離遠(yuǎn)，簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)，可通過AT 指令

6、查看或者設(shè)置控制參數(shù)，滿足無線串口通信 遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊?。該型?hào)藍(lán)牙模塊支持所有藍(lán)牙協(xié)議，采用 spp 串口通信模式，實(shí)現(xiàn)通用串行接口 與藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸之間的相互轉(zhuǎn)換；具有多從（ SLAVE）實(shí)體結(jié)構(gòu)，最多可同時(shí)與7 個(gè)具有 SPP 協(xié)議的遠(yuǎn)程藍(lán)牙主（MASTER）設(shè)備；通過AT指令，可為模塊設(shè)置控制參數(shù)或發(fā)布控制 命令；支持各種標(biāo)準(zhǔn)波特率，并支持硬件流傳輸控制，最高串口波特率為 1382400bps；通 信頻段為藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn) 2.4GHz，搭載外置藍(lán)牙天線，在空曠、無遮擋地帶，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)理論傳輸最 HWW-S1800 藍(lán)牙模塊主要包括三個(gè)部分：基帶控制器、藍(lán)牙傳輸適配器和工作在全球 通用標(biāo)準(zhǔn)的2.4G

7、Hz ISM 頻段的射頻模塊。其中傳輸適配器通過加入額外的功率放大器后， 可使得藍(lán)牙模塊的通信范圍擴(kuò)大，在理想傳輸條件下，最大值可達(dá)到1800 米。 FLASH 芯片選擇Atmel 公司生產(chǎn)的 AT45DB161D -SU。該 FLASH 存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量為 16 作為主控制器單片機(jī)使用 22.1184MHz 的晶振，單片機(jī)與藍(lán)牙模塊間的通信波特 率為 38400bps ，與 PC 機(jī)等智能終端的通信波特率為 115200bps 。單片機(jī)在整個(gè)系統(tǒng) 制器，另一部分是實(shí)現(xiàn)命令接口的軟件。 離傳輸?shù)乃{(lán)牙便攜產(chǎn)品開發(fā)提供思路。本文設(shè)計(jì)的基于單片機(jī)控制的藍(lán)牙傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在配對(duì)狀態(tài)下兩個(gè)不同地址并且相 互綁定的同型設(shè)備之間的自動(dòng)連接和通信的功能，并在收發(fā)設(shè)備兩端對(duì)等層開發(fā)了文件傳輸 協(xié)議， 實(shí)現(xiàn)了文件自動(dòng)傳輸。在此基礎(chǔ)上，該系統(tǒng)的功能可拓展為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)，或者實(shí)現(xiàn)組網(wǎng) 自動(dòng)通信以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。此系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙模塊與單片機(jī)之間的 HCI，具有一定的規(guī)范性， 也可以作為通用模塊，為實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙產(chǎn)品開發(fā)提供參考案例。參考文獻(xiàn)1朱剛，談