上位机与下位机通过蓝牙通讯协议
蓝牙HCI协议
蓝牙HCI协议一、引言蓝牙（Bluetooth）是一种无线通信技术，用于在短距离范围内传输数据和连接不同设备。
蓝牙核心规范定义了蓝牙协议栈的不同层次，其中包括蓝牙主机控制器接口（HCI）协议。
本协议旨在规定蓝牙主机控制器和主机之间的通信接口和协议。
二、定义1. 蓝牙主机控制器（Host Controller）：指蓝牙设备中负责控制和管理蓝牙无线通信的硬件和软件组件。
2. 蓝牙主机（Host）：指蓝牙设备中负责控制和管理蓝牙主机控制器的软件组件。
3. HCI层（Host Controller Interface）：指蓝牙主机控制器与主机之间的通信接口。
4. HCI命令（HCI Command）：指主机通过HCI层向主机控制器发送的指令。
5. HCI事件（HCI Event）：指主机控制器通过HCI层向主机发送的事件通知。
三、通信接口1. 电气接口蓝牙主机控制器与主机之间的电气接口应符合蓝牙核心规范中定义的要求。
常见的电气接口包括UART、USB和SPI等。
2. 传输协议蓝牙主机控制器与主机之间的传输协议应遵循蓝牙核心规范中定义的要求。
常见的传输协议包括HCI UART Transport Layer Protocol、HCI USB Transport Layer Protocol和HCI SPI Transport Layer Protocol等。
四、HCI命令和事件1. HCI命令格式HCI命令由命令代码和参数组成。
命令代码用于标识具体的命令类型，参数用于传递命令所需的数据。
HCI命令格式应符合蓝牙核心规范中定义的要求。
2. HCI事件格式HCI事件由事件代码和参数组成。
事件代码用于标识具体的事件类型，参数用于传递事件相关的数据。
HCI事件格式应符合蓝牙核心规范中定义的要求。
3. HCI命令和事件的传输主机通过HCI层向主机控制器发送HCI命令，主机控制器通过HCI层向主机发送HCI事件。
HCI命令和事件的传输应遵循蓝牙核心规范中定义的要求。
上位机工作原理
上位机工作原理标题：上位机工作原理引言概述：上位机是指与下位机相对应的一种计算机系统，用于对下位机进行控制和监控。
上位机工作原理是指上位机如何与下位机进行通信和数据交换，实现对下位机的控制和监控。
本文将从上位机工作原理的角度进行详细阐述。
一、通信协议1.1 串口通信：上位机通过串口与下位机进行通信，常用的串口通信协议有RS232、RS485等。
1.2 网络通信：上位机通过网络与下位机进行通信，常用的网络通信协议有TCP/IP、UDP等。
1.3 无线通信：上位机通过无线通信模块与下位机进行通信，常用的无线通信协议有WiFi、蓝牙等。
二、数据采集2.1 传感器数据采集：上位机通过传感器获取下位机环境数据，包括温度、湿度、压力等。
2.2 控制器数据采集：上位机通过控制器获取下位机设备状态数据，包括开关状态、电流、电压等。
2.3 数据处理：上位机对采集到的数据进行处理，包括数据解析、校验、存储等操作。
三、控制指令3.1 控制指令生成：根据上位机对下位机的控制需求，生成相应的控制指令。
3.2 指令传输：将生成的控制指令通过通信协议传输给下位机。
3.3 指令执行：下位机接收到控制指令后执行相应的操作，包括设备开关、参数调整等。
四、用户界面4.1 设计界面：上位机通过用户界面与操作人员进行交互，设计直观、易用的界面。
4.2 实时显示：界面实时显示下位机数据，包括实时监控数据、报警信息等。
4.3 操作控制：操作人员可以通过界面发送控制指令，实现对下位机的控制。
五、系统集成5.1 上下位机协同：上位机与下位机协同工作，实现数据交换、控制指令传输等功能。
5.2 系统稳定性：上位机与下位机系统稳定性是系统集成的重要考量因素，需要进行充分测试和验证。
5.3 系统升级：随着技术的发展，系统需要不断升级，上位机工作原理需要不断优化和改进。
结语：通过本文对上位机工作原理的详细阐述，可以更好地理解上位机与下位机之间的通信和数据交换过程，为工业控制系统的设计和应用提供参考。
上位机协议书
上位机协议书甲方（上位机方）：_____________________地址：_________________________________法定代表人：__________________________联系电话：__________________________乙方（下位机方）：_____________________地址：_________________________________法定代表人：__________________________联系电话：__________________________鉴于甲方作为上位机方，拥有对下位机进行控制、数据交换和通信的能力；乙方作为下位机方，愿意接受甲方的控制并与之进行数据交换和通信。
为明确双方权利义务，经双方协商一致，特订立本协议。
第一条协议目的本协议旨在规定甲方作为上位机方与乙方作为下位机方之间的合作关系，确保双方在技术、数据交换、通信等方面的合作顺利进行。
第二条合作内容1. 甲方负责提供上位机软件及相关技术支持，确保上位机软件能够与乙方的下位机进行有效连接和通信。
2. 乙方负责提供下位机硬件设备，并保证设备的正常运行，确保能够与甲方的上位机软件进行数据交换和通信。
3. 双方应共同维护通信协议的稳定性和安全性，确保数据传输的准确性和完整性。
第三条权利与义务1. 甲方有权对乙方的下位机进行远程控制和管理，但不得干预乙方的内部事务。
2. 乙方有权要求甲方提供必要的技术支持和维护服务，以保证下位机的正常运行。
3. 甲方有义务保证上位机软件的安全性，防止任何可能的数据泄露或被非法访问。
4. 乙方有义务保证下位机的安全性，防止任何可能的数据泄露或被非法访问。
第四条数据保密1. 双方应对在合作过程中获取的对方商业秘密和技术秘密予以保密，未经对方书面同意，不得向第三方披露。
2. 双方应采取一切必要措施，保护合作过程中产生的数据不被泄露。
第五条违约责任1. 如一方违反本协议规定，应承担违约责任，并赔偿对方因此遭受的一切损失。
hc05协议
hc05协议协议名称：HC-05蓝牙模块通信协议1. 引言本协议旨在定义HC-05蓝牙模块的通信协议规范，以确保各设备之间的无线蓝牙通信的稳定性和互操作性。
本协议适用于使用HC-05蓝牙模块的各种设备，包括但不限于智能手机、电脑、嵌入式系统等。
2. 术语和定义2.1 HC-05蓝牙模块：一种常用的蓝牙通信模块，具有较高的稳定性和可靠性。
2.2 主设备：使用HC-05蓝牙模块进行通信的设备，例如智能手机、电脑等。
2.3 从设备：与主设备通过HC-05蓝牙模块进行通信的设备，例如嵌入式系统、传感器等。
3. 通信协议规范3.1 连接建立3.1.1 主设备通过蓝牙模块搜索附近的从设备。
3.1.2 主设备向从设备发送连接请求，并等待从设备的响应。
3.1.3 从设备接收到连接请求后，发送连接确认信号给主设备。
3.1.4 主设备接收到从设备的连接确认信号后，连接建立成功。
3.2 数据传输3.2.1 数据帧格式：每个数据帧由起始位、目标地址、源地址、数据长度、数据内容和校验位组成。
3.2.2 数据帧起始位：用于标识数据帧的开始，由两个字节组成。
3.2.3 目标地址和源地址：用于标识数据帧的发送方和接收方。
3.2.4 数据长度：表示数据内容的长度，以字节为单位。
3.2.5 数据内容：实际的数据内容，长度由数据长度字段指定。
3.2.6 校验位：用于检验数据帧的完整性和准确性。
3.3 错误处理3.3.1 数据帧错误：当接收到的数据帧校验位与计算得到的校验位不一致时，视为数据帧错误。
3.3.2 丢包处理：当发送方连续多次未收到接收方的确认信号时，视为数据丢包，发送方需重新发送数据帧。
3.3.3 超时处理：当发送方连续多次未收到接收方的确认信号时，视为超时错误，发送方需重新发送数据帧。
4. 安全性措施4.1 身份验证：主设备和从设备在建立连接前，应进行身份验证，确保通信双方的合法性。
4.2 数据加密：对于敏感数据，可以使用加密算法进行加密，以保护数据的安全性。
上位机与下位机之间的通信编程
上位机与下位机之间的通信编程在现代工业自动化系统中，上位机和下位机之间的通信起着至关重要的作用。
上位机是指控制整个系统的计算机，而下位机则是指负责执行具体任务的设备或机器。
通过上位机与下位机之间的通信，上位机可以向下位机发送指令，控制其工作状态，并实时获取下位机的数据反馈。
本文将探讨以上位机与下位机之间的通信编程技术。
1. 通信协议在上位机与下位机之间进行通信时，需要定义一种通信协议，以确保双方能够正确地交换数据。
常用的通信协议包括Modbus、Profibus、CAN等。
这些协议定义了数据的格式、传输方式以及错误处理机制，使得上位机和下位机能够按照统一的规范进行通信。
2. 通信接口上位机与下位机之间的通信可以通过串口、以太网、无线网络等多种方式实现。
在编程时，需要选择合适的通信接口，并根据接口特点进行相应的编程配置。
例如，在使用串口进行通信时，需要配置串口的波特率、数据位、停止位等参数；在使用以太网进行通信时，需要配置IP地址、端口号等参数。
3. 数据交换在通信过程中，上位机和下位机需要交换各种类型的数据，如控制指令、传感器数据、报警信息等。
为了确保数据的准确性和可靠性，通常会使用特定的数据格式进行数据交换。
常见的数据格式包括二进制、ASCII码、JSON等。
在编程时，需要根据数据格式的要求进行数据的打包和解包操作。
4. 通信流程通信流程是指上位机与下位机之间通信的具体步骤和顺序。
在通信编程中，需要明确通信流程，确保上位机和下位机能够按照预定的顺序进行通信。
通常，通信流程包括建立连接、数据交换、关闭连接等步骤。
5. 异常处理在通信过程中，可能会出现各种异常情况，如通信超时、通信中断、数据错误等。
为了保证通信的稳定性和可靠性，需要在编程时对这些异常情况进行处理。
常见的异常处理方式包括重新连接、重发数据、错误提示等。
6. 安全性在工业自动化系统中，数据的安全性至关重要。
为了保护通信过程中的数据安全，需要在通信编程中加入相应的安全机制。
蓝牙通信协议
蓝牙通信协议(适合于蓝牙开发工程师)之老阳三干创作蓝牙协议栈----蓝牙技术规范的目的是使符合该规范的各种应用之间能够实现互把持.互把持的远端设备需要使用相同的协议栈, 分歧的应用需要分歧的协议栈.可是, 所有的应用都要使用蓝牙技术规范中的数据链路层和物理层.----完整的蓝牙协议栈如图1所示, 不是任何应用都必需使用全部协议, 而是可以只使用其中的一列或多列.图1显示了所有协议之间的相互关系, 但这种关系在某些应用中是有变动的.----完整的协议栈包括蓝牙专用协议（如连接管理协议LMP和逻辑链路控制应用协议L2CAP）以及非专用协议（如对象交换协议OBEX和用户数据报协议UDP）.设计协议和协议栈的主要原则是尽可能利用现有的各种高层协议, 保证现有协议与蓝牙技术的融合以及各种应用之间的互把持, 充沛利用兼容蓝牙技术规范的软硬件系统.蓝牙技术规范的开放性保证了设备制造商可以自由地选用其专用协议或习惯使用的公共协议, 在蓝牙技术规范基础上开发新的应用.蓝牙协议体系中的协议----蓝牙协议体系中的协议按SIG的关注水平分为四层：核心协议：BaseBand、LMP、L2CAP、SDP；电缆替代协议：RFCOMM；德律风传送控制协议：TCS-Binary、AT命令集；选用协议：PPP、UDP/TCP/IP、OBEX、WAP、vCard、vCal、IrMC、WAE.----除上述协议层外, 规范还界说了主机控制器接口（HCI）, 它为基带控制器、连接管理器、硬件状态和控制寄存器提供命令接口.在图1中, HCI位于L2CAP的下层, 但HCI也可位于L2CAP上层.----蓝牙核心协议由SIG制定的蓝牙专用协议组成.绝年夜部份蓝牙设备都需要核心协议（加上无线部份）, 而其他协议则根据应用的需要而定.总之, 电缆替代协议、德律风控制协议和被采纳的协议在核心协议基础上构成了面向应用的协议.----1．蓝牙核心协议-·基带协议----基带和链路控制层确保微微网内各蓝牙设备单位之间由射频构成的物理连接.蓝牙的射频系统是一个跳频系统, 其任一分组在指按时隙、指定频率上发送.它使用查询和分页进程同步分歧设备间的发送频率和时钟, 为基带数据分组提供了两种物理连接方式, 即面向连接（SCO）和无连接（ACL）, 而且, 在同一射频上可实现多路数据传送.ACL适用于数据分组, SCO适用于话音以及话音与数据的组合, 所有的话音和数据分组都附有分歧级另外前向纠错（FEC）或循环冗余校验（CRC）, 而且可进行加密.另外, 对分歧数据类型（包括连接管理信息和控制信息）都分配一个特殊通道.----可使用各种用户模式在蓝牙设备间传送话音, 面向连接的话音分组只需经过基带传输, 而不达到L2CAP.话音模式在蓝牙系统内相对简单, 只需开通话音连接就可传送话音.---·连接管理协议（LMP）----该协议负责各蓝牙设备间连接的建立.它通过连接的发起、交换、核实, 进行身份认证和加密, 通过协商确定基带数据分组年夜小.它还控制无线设备的电源模式和工作周期, 以及微微网内设备单位的连接状态.---·逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）----该协议是基带的上层协议, 可以认为它与LMP并行工作, 它们的区别在于, 当业务数据不经过LMP时, L2CAP为上层提供服务.L2CAP向上层提供面向连接的和无连接的数据服务, 它采纳了多路技术、分割和重组技术、群提取技术.L2CAP允许高层协议以64k字节长度收发数据分组.虽然基带协议提供了SCO和ACL两种连接类型, 但L2CAP只支持ACL.---·服务发现协议（SDP）----发现服务在蓝牙技术框架中起着至关紧要的作用, 它是所有用户模式的基础.使用SDP可以查询到设备信息和服务类型, 从而在蓝牙设备间建立相应的连接.----2．电缆替代协议(RFCOMM)----RFCOMM是基于ETSI-07.10规范的串行线仿真协议.它在蓝牙基带协议上仿真RS-232控制和数据信号, 为使用串行线传送机制的上层协议（如OBEX）提供服务.----3．德律风控制协议---·二元德律风控制协议（TCS-Binary或TCSBIN）----该协议是面向比特的协议, 它界说了蓝牙设备间建立语音和数据呼叫的控制信令, 界说了处置蓝牙TCS设备群的移动管理进程.基于ITUTQ.931建议的TCSBinary被指定为蓝牙的二元德律风控制协议规范.---·AT命令集德律风控制协议----SIG界说了控制多用户模式下移动德律风和调制解调器的AT 命令集, 该AT命令集基于ITUTV.250建议和GSM07.07, 它还可以用于传真业务.----4．选用协议---·点对点协议（PPP）----在蓝牙技术中, PPP位于RFCOMM上层, 完成点对点的连接.---·TCP/UDP/IP----该协议是由互联网工程任务组制定, 广泛应用于互联网通信的协议.在蓝牙设备中, 使用这些协议是为了与互联网相连接的设备进行通信.---·对象交换协议（OBEX）----IrOBEX(简写为OBEX)是由红外数据协会（IrDA）制定的会话层协议, 它采纳简单的和自发的方式交换目标.OBEX是一种类似于HTTP的协议, 它假设传输层是可*的, 采纳客户机/服务器模式, 自力于传输机制和传输应用法式接口（API）.----电子名片交换格式（vCard）、电子日历及日程交换格式（vCal）都是开放性规范, 它们都没有界说传输机制, 而只是界说了数据传输格式.SIG采纳vCard/vCal规范, 是为了进一步增进个人信息交换.---·无线应用协议（WAP）----该协议是由无线应用协议论坛制定的, 它融合了各种广域无线网络技术, 其目的是将互联网内容和德律风传送的业务传送到数字蜂窝德律风和其他无线终端上.用户模式及协议栈----1．文件传输模式----文件传输模式提供两终端间的数据通信功能, 可传输后缀为.xls、.ppt、.wav、.jpg和.doc的文件（但其实不限于这几种）, 以及完整的文件夹、目录或多媒体数据流等, 提供远端文件夹浏览功能.文件传输协议栈如图2所示.----2．因特网网桥模式----这种用户模式可通过手机或无线调制解调器向PC提供拨号入网和收发传真的功能, 而不用与PC有物理上的连接.拨号上网需要两列协议栈（不包括SDP）, 如图3所示.AT命令集用来控制移动德律风或调制解调器以及传送其他业务数据的协议栈.传真采纳类似协议栈, 但不使用PPP及基于PPP的其他网络协议, 而由应用软件利用RFCOMM直接发送.----3．局域网访问模式----该用户模式下, 多功能数据终端(DTs)经局域网访问点(LAP)无线接入局域网, 然后, DTs的把持与通过拨号方式接入局域网的设备的把持一样, 其协议栈如图4所示.----4．同步模式----同步用户模式提供设备到设备的个人资料管理(PIM)的同步更新功能, 其典范应用如德律风簿、日历、通知和记录等.它要求PC、蜂窝德律风和个人数字助理(PDA)在传输和处置名片、日历及任务通知时, 使用通用的协议和格式.其协议栈如图5所示, 其中同步应用模块代表红外移动通信（IrMC）客户机或服务器.----5.一机三用德律风模式----手持德律风机有三种使用方法：第一, 接入公用德律风网, 作为普通德律风使用；第二, 作为不计费的内部德律风使用；第三, 作为蜂窝移动德律风使用.无线德律风和内部德律风使用相同的协议栈；语音数据流直接与基带协议接口, 不经过L2CAP层, 如图6所示.----6.头戴式设备模式----使用该模式, 用户打德律风时可自由移动.通过无线连接, 头戴式设备通常作为蜂窝德律风、无线德律风或PC的音频输入输出设备.头戴式设备协议栈如图7所示, 语音数据流不经过L2CAP层而直接接入基带协议层.头戴式设备必需能收发并处置AT命令.。
蓝牙协议及工作原理
蓝牙协议及工作原理
蓝牙协议是一种无线通信协议，它可以在短距离内实现不同设备之间的数据传输和通信。
蓝牙协议通常用于手机、平板电脑、音频设备、电脑等设备之间的连接。
蓝牙协议的工作原理如下：首先，蓝牙设备需要通过无线电信号进行通信。
这些信号经过调制和解调等处理过程，以确保设备之间的数据能够正常传输。
然后，蓝牙设备会在特定的信道上进行通信，以减少与其他设备之间的干扰。
每个蓝牙设备都有一个唯一的地址，用于识别设备并建立连接。
在蓝牙通信中，设备之间的数据传输是通过主从架构实现的。
一个设备可以作为主设备，负责发起和管理连接，而其他设备则作为从设备，被动地接受连接请求并进行数据交换。
主设备和从设备之间的连接由蓝牙协议控制，它负责在设备之间建立稳定的连接，并管理数据的传输。
蓝牙协议支持多种不同的通信模式，包括串行端口模式、文件传输模式和音频传输模式等。
这些模式允许设备在不同的应用场景中进行数据传输和通信。
总的来说，蓝牙协议通过无线通信实现设备之间的数据传输和通信。
它的工作原理涉及到信号处理、通道选择、连接管理和数据传输等方面的技术。
蓝牙协议在现代无线通信中起着重要的作用，使得不同设备能够方便地进行数据交换和通信。
上位机与下位机之间通信协议格式
上位机与下位机之间通信协议格式⼀、通信协议1、命令帧格式帧头标志参数校验帧尾命令字01累加和20301Byte1Byte2Byte1Byte1Byte说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。
2、 10进制输⼊；16进制传输。
2、信息帧格式帧头标志参数校验帧尾命令字203002累加和1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。
2、 10进制输⼊；16进制传输。
3、数据帧格式（⽂件mokuaideng.txt (模块指⽰灯地址) 20 Byte ）帧头标志校验帧尾203003累加和数据数据1Byte16Byte1Byte1Byte1Byte标志:03 数据帧⽂件mokuaideng.txt (模块指⽰灯地址) 20 Byte 04 数据帧⽂件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 05 数据帧⽂件canshu.txt (控制参数) 6 Byte06 数据帧校验⽂件mokuaideng.txt (模块指⽰灯地址) 20 Byte 07 数据帧校验⽂件daotongbiao.txt (导通表) 40 Byte 08 数据帧校验⽂件canshu.txt (控制参数) 6 Byte4、信息帧格式定位物理针位下位机-》上位机上位机-》下位机点亮指⽰灯帧头标志参数校验帧尾203011累加和物理针位1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。
2、 10进制输⼊；16进制传输。
标志位 13 ，单点检测判断单点导通关系是否真确5、信息帧格式下位机-》上位机⾃检、线检测帧头标志参数1校验帧尾203012累加和起始针位1Byte1Byte2Byte1Byte1Byte参数2终点针位2Byte参数3状态1Byte状态：00 导通 01 断路02 短路/错路0308 检测完成09 读485数据超时，485通信故障说明：1、累加和校验：各字节累加和与100的模。
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文档名称：蓝牙通信协议编制审定：解晓飞
目录
1 前言 (2)
2帧定义 (2)
2同步字 (2)
3帧类型 (3)
4通讯流程 (3)
4.1设置采集信息 (3)
4.2采集测试命令 (3)
4.3开始采集、结束采集 (4)
5通信原则 (4)
PDA与下位机蓝牙通讯协议
1 前言
本协议用于定义PDA通过蓝牙与下位机进行数据通信的底层操作。
数据传输以信息帧格式传输，且帧长度为非定长信息。
2帧定义
系统中共有三种帧格式，根据类型的不同帧的格式也不同具体定义如下：
3.1、命令帧
3.2 回复帧
3、2数据帧
其中命令帧是由PDA发给单片机的，回复帧和数据帧是由单片机发给PDA 的。
2同步字
为保证数据正确传输，帧格式中设有起始同步字和结束同步字，起始同步字包括两个字节，内容为0xaa、0xaa，结束同步字包括两个字节，内容为0x55、0x55。
3帧类型
类型字包括一个字节，表示发送的数据的类型，本系统中包括三个类型：命令、回复、数据三类。
具体定义如下：
4通讯流程
操作过程中PDA均采用主动模式，单片机采用被动模式。
4.1设置采集信息
单片机启动后等待接收蓝牙命令首先进行参数设置，本部分由PDA控制。
PDA发送设置命令（帧类型0x30）并将信息发送到单片机，单片机接收到数据后检测数据个数是否正确，如果检测正确返回接收正确命令否则返回接收错误命令。
如果单片机返回的数据为接收错误，PDA重新发送命令。
从数据发送时起PDA进行计数等待，等待500ms后没有接收到返回值，自动重新发送命令并等待，重复上述操作。
发送三次都没有返回值时弹出警告对话框，提示蓝牙通讯故障。
如发送数据正常则提示设置成功信息对话框。
4.2采集测试命令
1、PDA发送采集命令
PDA发送采集设置命令（帧类型0x30），单片机接收到数据后检测数据是否正确，如果检测错误则返回接收错误命令。
PDA接收到单片机返回接收错误回复，PDA重新发送命令。
从数据发送时起PDA进行计数等待，等待500ms后没有接收到返回值（采集数据或错误回复值），自动重新发送命令并等待，重复上述操作。
发送三次都没有返回值时弹出警告对话框，提示蓝牙通讯故障。
2、PDA接收数据：
单片机接收到采集测试命令并检验命令格式正确后，开始执行波形采集操作。
采集完后然后发送采集数据。
4.3开始采集、结束采集
流程与“设置采集信息”流程相同，参见4.1。
5通信原则
通信操作要遵循以下原则：
（1）PDA为主控制模式，单片机为从模式，每次的通信操作都由PDA发起，由单片机回复，单片机不主动申请与PDA通信。
回复信息根据
命令内容可以是回复字，也可以是检测或文件读取数据信息。
（2）PDA每次发送命令后都要等待单片机的返回值，只有返回正确信息值后才可继续执行下面的操作。
（3）PDA端要有超时处理提示。