蓝牙的认识

蓝牙的认识
蓝牙的认识

蓝牙传输可划分为物理层,与逻辑层,其他几乎所有数字通讯手段都可以大致划分为该两层。物理层可以分为总线,与基带,以及相关的调制机构,软件则是各种通讯协议的实现。

蓝牙的数据传输在PC机上使用的USB总线传输数据。

蓝牙适配器有相关基带以及信号调制机构,可以发送与接受基带信号。

以下是关于基带资料:

基带信号是信号源发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源)其由信息源决定。说的通俗一点,基带信号就是发出的直接表达了要传输的信息的信号,比如我们说话的声波就是基带信号。(如果一个信号包含了频率达到无穷大的交流成份和可能的直流成份,则这个信号就是基带信号。)

由于蓝牙通讯是近距离传输,因此在近距离范围内基带信号衰减不大,从而信号内容不会发生变化。所以无需对信号进行调制。

但是在实际通讯中,基带信号具有低频的频谱分量,易受到外间环境干扰,需要把基带信号变换成其频带适合在信道中传输的信号,变换后的信号就是频带信号。(主要用于网络电视和有线电视的视频广播),蓝牙适配器已经在硬件上完成了蓝牙的基带信号发送以及对基带信号的扩展频谱工作。

关于什么是蓝牙栈:

蓝牙协议栈类似于数据结构的栈,层次结构,从最底层开始将基带信号通过不同层次的通讯协议封装,再递交给更上一层,方便应用程序或程序开发者使用。从最底层的基带信号,往上通过HCI接口,将最原始的信号封装为HCI数据包,但不足以抽象描述蓝牙基带传输的数据,因此一般会再将HCI数据包进一步封装为每个大小为64KB的L2CAP数据包,而且为了满足串行传送的需求,还可以通过RFCOMM协议将L2CAP数据包模拟为串行数据方便远程传送。更上层则是OBEX,PPP等更高级协议进行封装,方便面向对象编程的使用。

蓝牙主机控制器接口HCI(Host Controller Interface)由基带控制器、连接管理器、控制和事件寄存器等组成。它是蓝牙协议中软硬件之间的接口,提供了一个调用下层基带、连接管理器、状态和控制寄存器等硬件的统一命令,上、下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI的解释才能进行。HCI层以上的协议软件实体运行在主机上,而HCI以下的功能由蓝牙设备和蓝牙适配器来完成,二者之间通过传输层进行交互。

最重要的两个协议: L2CAP RFCOMM

L2CAP是蓝牙协议栈的核心组成部分,也是其它协议实现的基础。它位于基带之上,向上层提供面向连接和无连接的数据服务。它主要完成数据的拆装、服务质量控制、协议的复用、分组的分割和重组(Segmentation And Reassembly)及组提取等功能。L2CAP允许最多64KB的数据分组。

RFCOMM是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议,符合ETSI标准的TS 07.10串口仿真协议。它在蓝牙基带上仿真RS-232的控制和数据信号,为原先使用串行连接的上层业务提供传输能力。

关于RFCOMM和L2CAP的编程:

一开始都是打开一个socket,然后初始化一个设备基本信息的结构体,然后把socket绑定到设备蓝牙地址上,然后用listen()函数监听这个socket,用accept()函数接受数据发送请求,然后就用recv()或send()函数从socket里面读取数据,或者发送数据。

其实在Linux中,系统与外部设备的通讯都是通过ioctl()这个函数来实现的,但是内核无法和任意的设备进行通讯,必须借助设备驱动。如果是与蓝牙设备通讯就首先需要能和主机上的蓝牙适配器通讯,因此需要编译内核支持蓝牙适配器工作。所以说bluez其实并不是蓝牙驱动,只是一个方便在蓝牙适配器上采集到蓝牙设备传输的数据的API。这个bluez的目的其实就是可以直接获取蓝牙适配器上收集到的基带数据,然后进行各种通讯协议规则转换。然后将转换后的数据由系统调用ioctl()让操作系统对数据进行处理( 其实就是将数据反馈给用操作系统的人进行利用) 。

当要控制蓝牙设备,也是通过调用bluez的API来间接调用ioctl(),将人为输入的控制数据经过bluez的层层转换为原始基带信号,然后再由适配器上的蓝牙天线发送出去控制蓝牙设备。

Bluetooth protocol stack

Main articles: Bluetooth stack and Bluetooth protocols

"Bluetooth is defined as a layer protocol architecture consisting of core protocols, cable replacement protocols, telephony control protocols, and adopted protocols."[37] Mandatory protocols for all Bluetooth stacks are: LMP, L2CAP and SDP. Additionally, these protocols are almost universally supported: HCI and RFCOMM.

[edit] LMP (Link Management Protocol)

Used for control of the radio link between two devices. Implemented on the controller.

L2CAP (Logical Link Control & Adaptation Protocol)

Used to multiplex multiple logical connections between two devices using different higher level protocols. Provides segmentation and reassembly of on-air packets.

常用来建立两个使用不同高级协议的设备之间的多路逻辑连接传输。提供无线数据包的分割和重新组装。

In Basic mode, L2CAP provides packets with a payload configurable up to 64kB, with 672 bytes as the default MTU, and 48 bytes as the minimum mandatory supported MTU.

在基本模式下,L2CAP能最大提供64kb的有效数据包,并且有672字节作为默认MTU(最大传输单元),以及最小48字节的指令传输单元。

In Retransmission & Flow Control modes, L2CAP can be configured for reliable or isochronous data per channel by performing retransmissions and CRC checks.

在重复传输和流控制模式下,L2CAP可以通过执行重复传输和CRC校验(循环冗余校验)来检验每个通道数据是否正确或者是否同步。

Bluetooth Core Specification Addendum 1 adds two additional L2CAP modes to the core specification. These modes effectively deprecate original Retransmission and Flow Control modes:

?Enhanced Retransmission Mode (ERTM): This mode is an improved version of the original retransmission mode. This mode provides a reliable L2CAP channel.

?Streaming Mode (SM): This is a very simple mode, with no retransmission or flow control. This mode provides an unreliable L2CAP channel.

Reliability in any of these modes is optionally and/or additionally guaranteed by the lower layer Bluetooth BDR/EDR air interface by configuring the number of retransmissions and flush timeout (time after which the radio will flush packets). In-order sequencing is guaranteed by the lower layer.

Only L2CAP channels configured in ERTM or SM may be operated over AMP logical links.

SDP (Service Discovery Protocol)

Service Discovery Protocol (SDP) allows a device to discover services supported by other devices, and their associated parameters. For example, when connecting a mobile phone to a Bluetooth headset, SDP will be used for determining which Bluetooth profiles are supported by the headset (Headset Profile, Hands Free Profile, Advanced Audio Distribution Profile (A2DP)etc.) and the protocol multiplexer settings needed to connect to each of them. Each service is identified by a Universally Unique Identifier(UUID), with official services (Bluetooth profiles) assigned a short form UUID (16 bits rather than the full 128)

SDP协议允许一个设备发现其他设备支持的服务,和与这些服务相关的参数。比如当用手机去连接蓝牙耳机(其中包含耳机的配置信息,设备状态信息,以及高级音频分类信息(A2DP)等等)。并且这些众多协议的切换需要被每个连接他们的设备设置。每个服务都会被全局独立性识别号(UUID)所识别。根据官方蓝牙配置文档给出了一个UUID的简短格式(16位)。

HCI (Host/Controller Interface)

Standardised communication between the host stack (e.g., a PC or mobile phone OS) and the controller (the Bluetooth IC). This standard allows the host stack or controller IC to be swapped with minimal adaptation.

规定了两个蓝牙主机栈与其控制器。该标准允许一个主机栈或者控制器IC(集成电路)可以通过小型适配器交换。

There are several HCI transport layer standards, each using a different hardware interface to transfer the same command, event and data packets. The most commonly used are USB (in PCs) and UART (in mobile phones and PDAs).

有许多基于HCI传输层的标准,每种都使用不同的硬件接口用来传输同样的指令,元素或数据包。(USB,嵌入式设备上的UART)

In Bluetooth devices with simple functionality (e.g., headsets) the host stack and controller can be implemented on the same microprocessor. In this case the HCI is optional, although often implemented as an internal software interface.

拥有简单功能的主机栈和控制器的蓝牙设备可以在不同的CPU平台上运行。从这点来看,HCI 是可以设置的,虽然主要是通过内部软件接口执行。

RFCOMM (Serial Port Emulation)

Radio frequency communications (RFCOMM) is a cable replacement protocol used to create a virtual serial data stream. RFCOMM provides for binary data transport and emulates EIA-232 (formerly RS-232) control signals over the Bluetooth baseband layer.

RFCOMM常用于建立虚拟的串行数据流。RFCOMM提供了基于蓝牙带宽层的二进制数据转换和模拟RS-232串行控制信号。

RFCOMM provides a simple reliable data stream to the user, similar to TCP. It is used directly by many telephony related profiles as a carrier for AT commands, as well as being a transport layer for OBEX over Bluetooth.

RFCOMM提供了简单而且可靠的串行数据流。类似TCP。

Many Bluetooth applications use RFCOMM because of its widespread support and publicly available API on most operating systems. Additionally, applications that used a serial port to communicate can be quickly ported to use RFCOMM.

许多蓝牙应用都使用RFCOMM由于串行数据的广泛应用和大多数操作系统都提供了可用的API。所以使用串行接口通讯的程序可以很快的移植到RFCOMM上面。

根据51单片机蓝牙开关控制家电系统

单片机与嵌入式系统 基于A VR单片机的 “智能+手机蓝牙控制开关及相关电器” 专业:电子信息科学与技术 年级:2013级 姓名:王德坤 学号:2013142110

一.摘要 利用所学51单片机基础知识结合自动控制技术和蓝牙2.0通信技术设计完成一套无线遥控开关系统。整个系统以STC89C52单片机为核心,单片机实现HC-05蓝牙指令的解析与继电器开关控制指令的发出。蓝牙通信单元采用工业级的HC-05蓝牙模块来完成,蓝牙模块在整个系统中负责蓝牙指令的接收和传输;家电开关的自动控制部分采用继电器开关来实现,继电器开关是典型的弱电信号控制型开关。 二.设计原理 采用手机蓝牙终端进行遥控控制,系统通过手机蓝牙实现家用电器开关的遥控开启和关闭,采用此方案进行设计的硬件框图如图所示 三.设计过程 采用直流电源同时增加LDO电源管理芯片进行系统的稳压,由于系统单片机需要 直流5V电压供电,HC-05蓝牙模块需要3.3V直流电源供电,因而系统采用单一的电源不能同时满足单片机和蓝牙模块的电压需求,系统电源管理电路需要增加5V 和3.3V的电压管理芯片,系统采用直流9V供电,5V电压输出采用LM7805稳压芯片稳压后输出给单片机及板上的5V电压系统供电,3.3V的电压采用RT9193-3.3V 稳压输出给系统的HC-05蓝牙模块供电。系统电源电路主要包括5V稳压输出电路,5V转3.3V稳压电路,电源滤波电路和电源输出指示电路。系统9V转直流5V电压部分电路如图a所示,5V转3.3V稳压电路如图b所示。

图a 图b 采用HC-05蓝牙模块,HC-05蓝牙模块是一款高性能的蓝牙主从一体串口通信模块,它可以和多种带蓝牙功能的电脑、手机、PAD等智能终端进行配对,该模块支持非常宽的波特率范围:4800-1382400,并且可兼容5V和3.3V单片机系统,使用方便连接灵活具有较高的性价比,同时HC-05为工业级产品,性能稳定、可靠性较高。 图HC-05通信模块电路图

基于51单片机的蓝牙遥控小车

基于51单片机的蓝牙遥控小车

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单片机大作业 “基于单片机的蓝牙遥控小车” 姓名: 班级:通信工程卓越2014-1 学号:

在班编号:

基于单片机的蓝牙遥控小车 目录 第一章绪论1? 1.1 研究背景和意义.................................................................... 1第二章系统框架及软硬件结构设计 . (2) 2.1 系统要求2? 2.2系统整体算法流程2? 2.3 总体任务设计 (3) 2.4 整体硬件结构设计 (4) 2.5整体软件结构设计4? 第三章模块的详细设计 ........................................ 错误!未定义书签。 3.1 L293D电机驱动模块 (5) 3.1.1模块介绍?5 3.1.2 PWM脉冲控制原理?6 3.1.3 脉冲控制代码6? 3.2HC05蓝牙模块 (7) 3.2.1 模块简介?7 3.2.2蓝牙串口程序说明 (8)

3.2.3 模块引脚说明8? 3.3 USB转TTL模块9? 第四章系统功能设计与实现 (11) 4.1 安卓手机蓝牙遥控的设计与实现...................................... 11 4.1.1 设计基本思路11? 4.1.2 遥控任务分配1?1 4.2.3 蓝牙遥控操作流程 ............. 错误!未定义书签。第五章软硬件调试14? 5.1 硬件调试......................................................................... 14 5.2 软件调试?14

单片机蓝牙控制小车

课题:基于单片机的蓝牙控制小车专业: 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 设计日期: 成绩: 重庆大学城市科技学院电气信息学院

目录 1.设计目的作用 (2) 2.设计要求 (2) 3.设计的具体实现 (2) 3.1设计原理 (2) 3.2系统设计 (12) 3.3系统实现 (13) 4.总结 (19) 参考文献 (20) 附录 (21) 附录1 (21) 附录2 (22)

C51蓝牙控制小车设计报告 1设计目的与意义 目的与意义:提高学生动手能力,培养学生的思维,巩固理论知识,让我们能对单片机更加深入的了解,加深同学们对单片机的认识,通过自己动手让小车跑起来还能让同学们更加有积极性,参与感,成就感。让学生们亲自体验这门课程的神奇性。 因为无线技术的广泛使用,使蓝牙技术的发展成为了趋势之一,蓝牙可以发送和接受语音和数据,满足了大多数人的需求,它也融合了其他相关产品的特点,也是这样技术变得更多样性。实现了无线控制小车,摆脱了有线控制的不方便,更加智能。 2设计要求 SPP蓝牙串口调试助手 ----》聊天窗口--》 1、在Bluetooth_Car项目中添加超声波躲避障碍功能(在小车前进的过程中,实时检测障碍物,一旦检测的距离,接近设定的值,触发蜂鸣器,报警系统工作,小车停止前进); 2、在Bluetooth_Car项目中的串口中断服务函数中,添加小车前进的8个方向,前后左右,左前,右前,左后,右后; 3、利用外部中断,强制停止小车运行(无论小车现在处于什么状态),蜂鸣器报警1s后,可再运行; 4、用手机的蓝牙串口调试助手来远程操作小车。 3.设计的具体实现 3.1设计原理 芯片常识: STM8、C52 、STM32 、ARM C52:主要做末端的控制 11.0592MHZ STM32:主要做工业控制领域——智能设备 168M ARM:主要做消费市场——手机

蓝牙遥控器

一款基于蓝牙技术的智能遥控器 随着人们生活水平的日益提高,各式各样的家电设备涌入千家万户的居室空间,在享用这些家电带来娱乐便利的同时,也带来了一丝的烦恼,设想你拥有电视机、DVD播放机、机顶盒,还有音响......种类繁多吧,一种电器配一个遥控器,不知不觉数量太多觉得不方便了,例如你需要用电视遥控器启动电视机,再用DVD遥控器启动DVD机,然后用电视遥控器选择正确的播放频道,还要用音响遥控器开启音响设备,然后再拿DVD遥控器开始播放影片。是不是操作太麻烦?你本想通过它们放松一下,却不曾想到要落个被遥控器绑架的“杯具”。 咦,不是有万能遥控器吗?是有万能遥控器,对不起,你必须是个“程序猿”,能够自行编程——该遥控器会提供一个代码本,由于不同品牌电视机所用的不同代码,你需要重复地输入,直至找到一个对应的代码。这是一个令人心力憔悴的过程。对于不会编程的大众来说,这根本就是噩梦,一句话,所谓万能遥控器还是算了吧。 但蓝牙技术的出现,尤其是蓝牙低功耗的横空出世为用户提供了一种全新的体验。这来自于强大的低功耗射频技术。 首先低功耗蓝牙仅使用了3个广播通道,其次每次广播时射频的开启时间只有4~5ms,这两个因素显然大大降低了因为广播数据导致的待机功耗;此外低功耗蓝牙设计了用深度睡眠状态来替换蓝牙的空闲状态,在深度睡眠状态下,主机长时间处于超低的负载循环状态,只在需要运作时由控制器来启动,因主机较控制器消耗更多的能源,因此这样的设计也节省了最多的能源;在深度睡眠状态下,协议也针对此通讯模式进行了优化,数据发送间隔时间也增加到了0.5~4s,传感器类应用程序发送的数据量较平常少很多,而且所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式,因此此时的射频能耗几乎可以忽略不计,综合以上因素,低功耗蓝牙的待机功耗大大减少。 采用蓝牙低功耗技术的遥控器,功耗之低仅为类似红外遥控器的10%,发送一个单按键指令的用时,射频传输仅需1毫秒,而一个标准的红外线遥控器则需约25毫秒,差别较大,还有红外线遥控器带有一个高功耗的LED,其打开的时间明显较长,却无法达到可靠或稳定的自适应频率调节以快速确认射频传输。采用蓝牙低功耗不仅仅意味着遥控器电池可以用更长的时间,一般遥控器电池的平均寿命约为2年,现在采用蓝牙低功耗的遥控器电池就能用上七八年。 再则,从环保的角度来看,据统计,每个家庭都有两个以上的遥控器,全中国接近3亿的家庭有6亿以上的遥控器,每年遥控器所浪费的干电池有数十亿节,每年如此天文数字般的干电池,危害会有多大?

智能小车蓝牙控制技术设计方案

智能小车蓝牙控制技术设计方案 手机遥控智能小车设计技术设计方案

文档修订记录

一、项目名称 《基于32F407的手机遥控智能小车的设计》 二、设计要求及性能指标 设计一个基于32F407的手机遥控智能小车,选用32F407作为主控芯片进行设计和实现。具体任务包括项目的可行性分析,硬件电路的设计,系统软件设计,仿真调试,实际测试等。 具体要求如下: (1)根据提供的原理图和相关资料,了解、掌握小车运行的工作原理,熟悉所用到的硬件模块工作原理 (2)学习掌握32F407库函数编程环境,掌握相关的库函数 (3)编写32F407程序,应用电机驱动模块、蓝牙模块和语音模块,实现小车根据接收到的指令(手机发出)完成相应的动作,并通过语音模块告知指令内容 三、项目总体方案设计 1、系统总体方案 根据课程设计的要求,系统设计方案如下:以32F407作为微控制器,以电机驱动电路和两个直流减速电机构成电机驱动模块;语音模块作为语音控制电路、以在特定的操作下产生相应的语音;以蓝牙模块和手机蓝牙相连接,以接收手机相应的指令;以7805稳压管构成电源电路。手机遥控智能小车系统结构框图如图1所示。

图1 手机遥控智能小车系统结构框图 手机遥控小车就是通过手机蓝牙和智能小车无线连接,通过蓝牙发送指令,小车接送到指令后,就会按照预先设定的程序,执行相应的操作,并由语音模块发出一系列相应的语音。为了实现这一目的,就需要有信息处理功能的微处理器来接收手机蓝牙发送的相应指令,然后将处理的指令发送到执行机构来执行,这就需要电机驱动模块,来实现小车的行走功能,而一个完整的系统,还需要有电源模块来提供能量。 系统的基本原理:预先在单片机内编程,使得相应的指令对应控制小车相应的轮子。然后手机通过蓝牙将相应的指令发送到单片机,以控制小车的运行。 2、关键技术、设计难点及其解决方案 关键技术: 1、能做到小车和手机无线连接,控制方便。 2、需要一个中央大脑,既能接收到手机的指令,又能奖指令传送给小车。 3、小车的接收到相应的指令后,可以做出相应的运用或者操作。 难点: 1、如何选择相应的中央大脑,选好之后怎么设置指令能做到简单和准确。 2、如何选择相应的驱动电路。如何操作。 解决方案 1、选择单片机芯片作为中央控制大脑,

(学院)基于51单片机蓝牙控制照明系统

摘要 随着社会的发展人们对生活质量的要求越来越高,照明在能耗中所占的比例日益增加,因而照明节能也日显重要。现在国内外普及使用的节能开关基本有声控型、触摸型、感光型等。这几种开关各有自己的弊端,如声控型不适合环境嘈杂场所、感光型开关在无人期间不能自动关闭。单片微型计算机简称单片机,是典型的嵌入式微控制器(Microcontroller Unit),常用英文字母的缩写MCU 表示单片机,单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。单片机由运算器,控制器,存储器,输入输出设备构成,相当于一个微型的计算机(最小系统)。和计算机相比,单片机缺少了外围设备等。概括地讲:一块芯片就成了一台计算机。它体积小、质量轻、价格便宜、为学习、应用和开发提供了便利条件。同时,学习使用单片机是了解计算机原理与结构的最佳选择。 单片机在工业控制领域广泛应用。单片机由仅有CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成到复杂的对体积要求严格的控制设备当中。本文利用所学51单片机基础知识结合自动控制技术和蓝牙2.0通信技术设计完成一套无线遥控家电开关系统。本设计详细地讲述了51单片机控制原理和单片机编程技术,HC-06蓝牙通信技术以及自动化控制技术。整个系统以STC89C52单片机为核心,单片机实现HC-06蓝牙指令的解析与继电器开关控制指令的发出。蓝牙通信单元采用工业级的HC-06蓝牙模块来完成,蓝牙模块在整个系统中负责蓝牙指令的接收和传输;家电开关的自动控制部分采用4路继电器开关来实现,继电器开关是典型的弱电信号控制型照明系统开关。 关键词:单片机、蓝牙、照明系统 Abstract With the development of society, people's quality of life is becoming more and more demanding, and the proportion of lighting in the energy consumption is increasing. Now the popularity of energy-saving switch at home and abroad, the basic use of voice control, touch type, sensitive type, etc.. These switches have their own

蓝牙家电控制

******学院 电子信息工程系 毕业设计说明书 题目______________________ 姓名______________________ 学号______________________ 专业______________________指导教师___________________ 年月日

摘要无线遥控(Remote Control System)在工业自动化领域有着非常广泛的应用,比如控制远端电机的启动和停止、远端指示灯的开关和控制一些电器设备的运行与终止等等,这类应用实际上都是利用信道来传输开关量信号。利用无线电传送控制信号,对物体或各种过程进行远距离的控制。如通过无线电传送控制信号,操纵模型飞机作出各种动作,控制导弹飞向目标,控制人造飞船进行轨道等。通常也以为核心,传感器辅助实现发射接收。一个运用计算机、传感、信息、通信、导航、人工智能及自动控制等技术来实现环境感知、它在军事、民用和科学研究等方面已获得了应用。随着微电子技术、无线技术和网络技术的飞速发展以及人们生活水平的大幅度提高,人们对居住环境的安全、方便也有了越来越多以及越来越高的要求,主要体现在智能化住宅中,人们着眼于一种安全可靠、使用方便。 本设计详细地讲述了51单片机控制原理和单片机编程技术,HC-05蓝牙通信技术以及自动化控制技术。 关键词单片机蓝牙遥控家电开关智能家电

目录 第一章前言 (5) 1.1课题背景 (5) 1.2课题研究的目的和意义 (5) 1.3系统的设计任务和要求 (6) 第二章蓝牙家电开关控制系统方案设计 (7) 2.1系统设计方案比较与可行性论证 (7) 2.2系统设计方案的选择 (9) 第三章蓝牙家电开关控制系统硬件设计 (10) 3.1电源管理系统设计 (10) 3.1.1电源管理系统方案选择 (10) 3.1.2电源管理系统电路设计 (11) 3.2 HC-05蓝牙通信系统设计 (12) 3.2.1蓝牙型号的选取及论证 (12) 3.2.2蓝牙通信电路设计 (12) 3.2.3蓝牙模块功能测试 (13) 3.2.4蓝牙模块与手机蓝牙之间的设置与匹配 (14) 3.3 单片机最小系统设计 (16) 3.3.1系统单片机型号的选择与论证 (16) 3.3.2系统单片机最小系统电路设计 (16) 3.3.3系统单片机最小系统电路测试 (17) 3.4 家电控制电路设计 (17)

基于蓝牙控制的智能照明设计

基于蓝牙控制的智能照明设计 绪论 众所周知,现在LED灯在我们的周围已经很普遍了,它散发出来的灯光无时无刻的伴随在我们的身边,它给我们生活带来了极大的方便,而现如今控制它的开关也在随着科技的发展也在慢慢的发生变化,而蓝牙作为一种短距离无线控制技术,它的特性能否应用到我们所熟悉的LED灯上呢?日常生活中我们的开关掌控着电灯,假如把这开关换为更为先进的无线控制,不是更能方便我们的生活,那LED灯的控制器怎样去设计与实现呢?因此,基于低功耗蓝牙技术控制的LED 灯设计就很有必要了,而这其中最关键的就是怎样在蓝牙模块与单片机模块、单片机模块与LED灯模块之间建立起通信,而在这种方案设计前我们必须要了解蓝牙的工作原理,单片机的工作原理,以及开关元器件的工作原理。凭借着蓝牙短距离无线通信技术的特性,我们可以实现无线操控,所以在单片机与LED灯之间加入的元器件就很重要了,经过思考,我们用MOS管来控制LED灯,那么这个无线控制器的基本构成模块就很清楚了,本设计就是是利用手机蓝牙来实现无线电灯开关的工作。

1 蓝牙的发展 1.1蓝牙 我们所说的蓝牙一词是从英语单词"Bluetooth"中音译而来的,实际上它就是我们所谓的一种短距离无线通信技术,而且利用这种蓝牙技术它能使我们更加的方便有效,在笔记本电脑、移动电话手机、以及各种信息化设备和医疗设备之间大大增加了通信效率,进而使这些通信终端设备之间的联系在通过Internet 上的信息传递变得快捷有效,这为无线通信技术奠定了基础。换而言之,那就是蓝牙技术让我们的移动通信设备能够无线上网,一些我们方便携带的的现代化设备在没有通过有线电缆连接时,我们可以在移动中上网。其实际范围它还可以延伸到其它领域,如各种家电产品、汽车产业、个人消费电子设备和医疗设备等各种物联网的产物,这些通信设备在蓝牙技术的基础上形成一个庞大的无线通信网络。 蓝牙技术的最初设计目的是为了方便现代化的信息产品,使这些数字化的电子产品不用通过有线电缆的连接,想着更加现代化迈进,以低成本的运作、低功率的消耗代替原来的有线连接,从而构造成一种单向发散式的网络,让那些拥有移动通信设备的的人在网络领域里能够实现资源共享。据国外的一些权威机构预测,蓝牙技术将会越来愈多的应用到各个领域,全球会有成百上亿的数字移动通信设备把蓝牙的无线接口作为一种标准配置,蓝牙技术将会以更加迅猛的姿态屹立在信息科技的舞台。 自从在1998年提出了蓝牙技术以来,蓝牙的发展就异常迅速。蓝牙(Bluetooth)以一种另类的无线通信标准迅速被我们所接纳,所以世界上就有了一个关于蓝牙的组织:世界蓝牙组织Bluetooth SIG。而这也引发了越来越多的科学研究机构和通信技术公司对它感兴趣,这些公司和机构在期待着的能够挖掘更多的利益的源动力下,不知疲倦的研究发展它,结合世界蓝牙组织以版本标准公开化的方式的推广,蓝牙它已经渗透到了我们生活中的各个角落。凭借着它在全球高新技术中的独树一帜,在全世界已经有3000多家的设备制造商成为了它的拥簇,而这一种无线通信技术标准令工业界默默认同,无声统一的以此为规范是令人罕见的。在近些年来,便携式设备的存在从传统的笔记本电脑到完全成熟的智能手机,我们已经笼统的介绍了低成本,而总是在线不间断的网络连接对

常用蓝牙协议介绍

蓝牙协议HFP,HSP,A2DP,AVRCP,OPP,PBAP HFP HFP(Hands-free Profile),让蓝牙设备可以控制电话,如接听、挂断、拒接、语音拨号等,拒接、语音拨号要视蓝牙耳机及电话是否支持。 HSP HSP 描述了Bluetooth 耳机如何与计算机或其它Bluetooth 设备(如手机)通信。连接和配置好后,耳机可以作为远程设备的音频输入和输出接口。 这是最常用的配置,为当前流行支持蓝牙耳机与移动电话使用。它依赖于在64千比特编码的音频/ s的CVSD的或PCM以及AT命令从GSM 07.07的一个子集,包括环的能力最小的控制,接听来电,挂断以及音量调整。 典型的使用情景是使用无线耳机与手机进行连接。 可能会使用HSP的若干设备类型:耳机、手机、PDA 、个人电脑、手提电脑。 A2DP A2DP全名是Advanced Audio Distribution Profile 蓝牙音频传输模型协定!A2DP是能够采用耳机内的芯片来堆栈数据,达到声音的高清晰度。有A2DP的耳机就是蓝牙立体声耳机。声音能达到44.1kHz,一般的耳机只能达到8kHz。如果手机支持蓝牙,只要装载A2DP协议,就能使用A2DP耳机了。还有消费者看到技术参数提到蓝牙V1.0 V1.1 V1.2 V2.0——这些是指蓝牙的技术版本,是指通过蓝牙传输的速度,他们是否支持A2DP具体要看蓝牙产品制造商是否使用这个技术 AVRCP AVRCP(Audio/Video Remote Control Profile),也就是音频/视频远程控制规范。 AVRCP 设计用于提供控制TV、Hi-Fi设备等的标准接口。此配置文件用于许可单个远程控制设备(或其它设备)控制所有用户可以接入的A/V设备。它可以与A2DP 或VDP 配合使用。AVRCP 定义了如何控制流媒体的特征。包括暂停、停止、启动重放、音量控制及其它类型的远程控制操作。AVRCP 定义了两个角色,即控制器和目标设备。控制器通常为远程控制设备,而目标设备为特征可以更改的设备。在AVRCP 中,控制器将检测到的用户操作翻译为A/V 控制信号,然后再将其传输至远程Bluetooth 设备。对于“随身听”类型的媒体播放器,控制设备可以是允许跳过音轨的耳机,而目标设备则是实际的播放器。常规红外遥控器的可用功能可以在此协议中实现。 AVRCP 协议规定了AV/C 数字接口命令集(AV/C 命令集,由1394 行业协会定义)的应用范围,实现了简化实施和易操作性。此协议为控制消息采用了AV/C 设备模式和命令格式,这些消息可以通过音频/视频控制传输协议(AVCTP) 传输。 OPP 蓝牙通信程序部分需采用用于设备之间传输数据对象OPP Profile: Object Push Profile由于OPP profile又细分为OPPC (client)端和OPPS(server)端profile,这两个profile区别在于只有client端可以发起数据传输的过程,但是附件设备与手机通信的情景中,既有手机发起数据传输请求也

手机APP通过蓝牙的实现与控制

第五章APP的实现与控制 随着移动互联网的快速崛起,手机客户端应用软件(Application,简称APP)为代表的智能终端应用的快速普及,给人们的工作和生活带来了更多的便捷,也加快了物联网的发展步伐。Android系统作为手机的主流操作系统,由于其操作性和开源性,为手机应用程序控制系统的开发提供了很大的优势,并将各类控制系统融为一体提供了可能。 本部分以Android手机应用程序APP为客户端,借助蓝牙无线通信技术,智能小车作为服务器端接收手机的控制信号,并实现小车的相关动作。该设计为智能控制方式提供一种新的设计思路。系统结构图如图5-1所示: 图5-1 系统结构图 5.1 主要技术 Java作为一种完全面向对象的语言,拥有安全、健壮、分布、可移植等多种优点。正是这些优点让Java在很多领域都有广泛的应用。从商业上的电子商务网站到安卓App,从科学应用到经济应用,如电子交易系统,从游戏到桌面应用都有Java的身影。 Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统,主要使用于移动设备,如智能手机和平板电脑,由Google公司和开放手机联盟领导及开发。智能手机的发展自然离不开智能操作系统的不断进化,安卓作为手机操作系统的一种,因为其开放的源码特性以及营销模式迅速占领市场。 5.2 安卓系统 5.2.1 基本架构 在安卓系统中,将操作系统的体系结构分为四层,从下到上分别为Linux内核层、系统运行库层、应用框架层和应用层。安卓体系结构如图5-2所示。

图5-2 安卓体系结构图 (1)Linux层:安卓操作系统的底层是基于Linux Kernel 的,其功能主要是负责操作系统所具有的功能,包括很多的驱动程序,如显示驱动、相机驱动、蓝牙驱动等,正是这些驱动程序来驱动我们的硬件设备。 (2)系统运行库层:系统运行库层包括两个部分:库文件和安卓运行环境。其中库文件中主要是安卓系统会使用的一些C/C++ 的库文件,包括桌面管理器、媒体库、SQLite等。安卓运行环境则指的是虚拟机技术,相当于java的JDK 和JVM,是运行安卓应用程序所需要的核心库。 (3)应用框架层:主要是Google发布的类库,我们学习安卓主要也是学习这一层,通过各种各样的框架才能实现我们的APP。开发过程中必须遵循框架的开发原则,框架中主要包括Activity Manager、窗口管理器、视图系统、通知管理器、电话管理器等。 (4)应用层:应用层当然就是指我们开发的APP了,主要是使用Java语言进行开发的程序,例如音乐播发器、图片浏览器,还有大家使用的地图、通讯录等。 5.2.2 四大组件 要想学会安卓开发,首先必须熟悉安卓的四大组件,包括Activity、Service、

基于51单片机的蓝牙控制

摘要 随着科技的进步与现代产业的飞速发展,对控制系统的发展也提出了越来越高的要求,非接触控制、中远程通信正在扮演这越来越重要的角色,所以单片机的中远程通信的意义也愈发重要。作为一名工科生,加强对这方面的学习是很有必要的。基于AT89C51单片机与HC-08蓝牙模块通信的基础,我们设计了能够实现在手机模拟串口APP的客户端上进行温度监视与控制的系统。该系统主要由蓝牙通信模块,灯光模拟加热电路,单片机控制电路,基于DS18B20的温度监视电路等部分组成。画出了系统电路原理图,进行了软件设计,给出了系统流程图,并编写了系统程序。最后在进行系统仿真的基础上进行了实物制作,实物调试结果表明,所设计的系统能够满足要求。本系统具有成本低,安全实用,80米左右通信等特点。 关键词:AT89C51;HC-08蓝牙;DS18B20;LCD显示屏;

一、概述 (3) 1.1 课程考核目的 (3) 1.2 设计任务及要求 (3) 1.3设计需要的相关知识 (3) 二、总体设计方案与说明 (4) 2.1系统总体设计方案 (4) 2.2系统的技术指标 (4) 2.3 AT89C51单片机的串口 (4) 2.3.1 概念 (4) 2.3.2 串行口结构 (5) 2.3.3 特殊功能寄存器PCON (6) 2.3.4串行口的4种工作方式 (7) 三、系统硬件部分设计 (9) 3.1 Protel DXP电路原理图 (9) 3.2 LCD显示电路 (10) 3.2.1 LCD 1602引脚 (10) 3.2.2.LCD1602字符的显示及命令 (10) 3.3 HC-08蓝牙模块电路 (11) 3.3.1 模块简介 (12) 3.3.2 HC-08蓝牙引脚定义 (12) 3.4 温度检测电路 (13) 3.4.1 DS18B20模块简介 (13) 3.4.2 引脚功能 (13) 3.4.3 编程方式 (13) 3.5 模拟加热电路(本设计中以LED灯和继电器模拟加热电路) (14) 四、系统软件部分设计 (15) 4.1系统软件流程图 (15) 4.2 程序清单 (16) 五、系统仿真及实物制作 (16) 5.1仿真软件........................................................................................... 错误!未定义书签。 5.2程序编译软件................................................................................... 错误!未定义书签。 5.3编译过程........................................................................................... 错误!未定义书签。5-4 Proteus仿真原理图 .. (16) 5.5仿真过程................................................................................................... 错误!未定义书签。 5.6实物制作及功能演示............................................................................... 错误!未定义书签。 六、总结......................................................................................................... 错误!未定义书签。 七、参考文献................................................................................................. 错误!未定义书签。附录一Protel DXP原理 (17) 附录二程序清单 (18) 附录三Proteus 仿真原理图 (21)

基于51单片机的蓝牙遥控小车

基于单片机的智能避障遥控小车 目录 第一章绪论 (1) 1.1研究背景和意义 (1) 第二章系统框架及软硬件结构设计 (2) 2.1 系统要求 (2) 2.2 系统整体算法流程 (2) 2.3 总体任务设计 (3) 2.4 整体硬件结构设计 (4) 2.5 整体软件结构设计 (4) 第三章模块的详细设计 (5) 3.1 L293D电机驱动模块 (5) 3.1.1模块介绍 (5) 3.1.2 PWM脉冲控制原理 (5) 3.1.3 脉冲控制代码 (6) 3.2 HC05蓝牙模块 (7) 3.2.1 模块简介 (7) 3.2.2 蓝牙串口程序说明 (7) 3.2.3 模块引脚说明 (8)

3.3 USB转TTL模块 (9) 第四章系统功能设计与实现 (11) 4.1 安卓手机蓝牙遥控的设计与实现 (11) 4.1.1 设计基本思路 (11) 4.1.2 遥控任务分配 (11) 4.2.3 蓝牙遥控操作流程 (12) 第五章软硬件调试 (14) 5.1 硬件调试 (14) 5.2 软件调试 (14)

第一章绪论 1.1 研究背景和意义 智能化无处不在。各种智能化设备在不同的领域中发挥着自己的特长,而在家用方面的智能有着相当重要的意义。 本次所设计的智能小车系统包含着对周围环境的检测、舵机控制以及短距离无线遥控等的功能,它需要实现微控制器、多传感器技术、蓝牙遥控、机械结构原理、数字逻辑、自动控制等各学科技术内容的渗透融合。智能小车通过其上部搭载的89C52芯片作为核心控制器,通过多种传感器来获取周围环境信息并将采集到的信息输送给CPU,然后由CPU来给各个部分下达相对应的指令。智能小车不仅价格低廉,而且甚至能够担任人类难以从事的任务,它在工业、农业以及社会生产生活等许多领域都起到了重要作用。本次课题设计中所采用到的短距离无线遥控、单片机控制原理、多传感器技术、自动避障技术等等。现在在工业制造、农业生产、国家安全、军事武器,医疗保健、太空探测等许多领域都日益发挥着其作用,在军事侦察、反恐、防暴、防核化等高危任务方面、环境污染检测方面和在恶劣环境中均有着非常好的发展前景,从这些方面可知本课题研究意义非凡。

蓝牙控制灯

蓝牙控制灯 物品清单 1)蓝牙模块HC-05 2)单片机8051 3)杜邦线3根 4)晶振12M 5)30PF电容 6)104瓷片电容 7)电源5V 8)发光2级管 9)电阻1K 10)按键一个 11)排阻10K一个 电路图

程序须有一定基础 C语言 #include #include unsigned char tmp; sbit led1=P2^0; //指示灯0 void init(); void delay(unsigned int i); void send(); //发送回馈信息,目前无效不知道什么原因void ctrl(); void main() { init(); while(1)

{ if(RI==1) // 是否有数据到来 { RI = 0; tmp = SBUF; // 暂存接收到的数据ctrl(); } } } void init() //初始化 { TMOD = 0x20; // 定时器1工作于8位自动重载模式, 用于产生波特率 TH1=TL1=0xFD; // 波特率9600 SCON = 0x50; // 设定串行口工作方式1 允许接收,相当于下面三句 PCON =0x00; // 波特率不倍增 TR1 = 1; EA=1; ES=1; led1=1; //初始化设置3个指示灯全亮 } void delay(unsigned int i) { unsigned char j; for(i; i > 0; i--) for(j = 200; j > 0; j--) ; } void send() //发送回馈信息,目前无效不知道什么原因 { unsigned char a; a=tmp; TI=0; SBUF=a; while(TI==0); TI=0; } void ctrl() //根据接受信息做出操作 { switch(tmp) { case '1':

关于手机蓝牙控制电灯开关设计

上海新侨职业技术学院 毕业综合训练 (报告、设计说明书) 专业班级:机电一体化技术J102班课题名称:关于手机蓝牙的电灯开关控制设计指导教师:严亚芳 学生姓名:徐朱力 完成日期: 2013年6月

目录 摘要 (3) 前言 (3) 一、利用手机蓝牙来控制电灯的开关思路 (4) 二、选择蓝牙做无线开关的原因 (4) 三、资料收集 (6) 四、编写程序的前期准备 (8) 五、程序的修改 (11) 六、开发板上调试 (13) 七、元器件的购买 (15) 八、改进电路调试 (16) 九、220v电压真实环境下调试 (17) 十、理想功能介绍 (18) 结论 (20) 感谢 (21) 参考文献 (22)

摘要 本文拟从通过手机蓝牙进行开关控制的角度来进行设计的,主要从为什么想到无线开关、为什么选择蓝牙做无线开关、如何编制程序、如何开发板上进行调试、如何绘制原理图、如何在220v电压真实环境下的利用手机开关做实验,等角度经行阐述,从而确定整个设计的方案和调试步骤。关键词:手机蓝牙,开关,控制 前言 电灯开关一般是能控制电源通断的一种元器件。手机蓝牙是一种短距离无线通讯技术。本设计是利用手机蓝牙来实现无线电灯开关工作。在大量的参考资料,进行大量的调试实验的基础上,一步步完善设计方案,从而实现了关于手机蓝牙的电灯开关控制的毕业设计。

一、利用手机蓝牙来控制电灯的开关思路 目前利用普通开关来控制电灯开关的方法有两种:单控开关和双联双控开关。前者只起灯的单一地点控制通断作用;后者可实现二地可控制电灯通断作用。 人们在日常生活中经常遇到以下情况,躺在床上看书或看电视时,书可以随手放在枕头边电视可以用手中的遥控器来开关,但是灯电灯如何方便的控制呢? 现有的常见开关有如下缺点: (一)不方便; (二)不安全,有时为了方便开关进行私接电线这样很不安全。 (三)控制地点少,最多只能实现两地控制。 为了解决以上问题,在设计过程中想到了生活中无处不在的无线技术,如无线鼠标、无线耳机、无线路由器、无线遥控器、无线收音机等等,其实无线技术主要有调频无线技术、红外无线技术和蓝牙无线技术三种。其中蓝牙无线技术实际上是一种短距离无线通信技术。说得通俗一点,是蓝牙技术使现代一些易携带的移动通信设备和电脑设备不必借助电缆就能联网,并且能够实现无线上因特网,其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等家电,组成一个巨大的无线通信网络。红外无线技术是设备或者系统通过红外辐射传递数据的一种无线技术。调频无线技术也最早使用的无线电技术。只要利用这三种技术中的一种我们就可以实现无线控制电灯开关了。 二、选择蓝牙做无线开关的原因

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