基于蓝牙芯片的无线通信模块设计与开发
hc05工作原理
hc05工作原理HC-05是一款基于蓝牙技术的串口模块，可以实现串口与蓝牙的转换，从而实现通过蓝牙进行无线通信的功能。
本文将介绍HC-05的工作原理和应用场景。
HC-05的工作原理HC-05的核心芯片是蓝牙芯片，它可以将串行数据转换成蓝牙数据进行传输，同时也可以将蓝牙数据转换成串行数据进行通信。
HC-05模块通过接收和发送AT指令来控制蓝牙的连接和数据传输。
具体来说，HC-05模块可以通过AT指令设置模块的名称、PIN码、波特率等参数，并且可以通过AT指令查询模块的状态和版本信息。
HC-05模块的工作模式分为主模式和从模式。
在主模式下，HC-05模块可以主动连接其他蓝牙设备，并且可以同时连接多个从设备。
在从模式下，HC-05模块只能被其他设备连接，一般用于与手机或电脑进行数据传输。
HC-05模块还支持透传模式，可以将串口数据直接透传到蓝牙设备上，从而实现无线串口传输的功能。
HC-05的应用场景HC-05模块广泛应用于各种无线控制和通信领域。
比如，可以将HC-05模块与单片机或传感器模块进行连接，实现远程控制或数据采集。
在智能家居领域，可以将HC-05模块与手机或电脑进行连接，实现无线控制灯光、窗帘、空调等家居设备。
在机器人领域，可以将HC-05模块作为机器人的控制模块，实现通过手机或电脑远程控制机器人的功能。
总结HC-05是一款非常实用的蓝牙串口模块，具有广泛的应用场景。
通过了解HC-05的工作原理和应用场景，可以更好地理解蓝牙技术的应用和发展趋势。
未来，随着蓝牙技术的不断发展和普及，HC-05模块将会在更多的领域得到应用，为人们的生活和工作带来更多的便利和创新。
基于单片机控制的蓝牙无线通信系统
基于单片机控制的蓝牙数据传输系统的设计1 引言蓝牙作为一种支持设备短距离通信的无线电技术，可以在众多设备之间进行无线信息交换。
蓝牙技术设计一系列软硬件技术、方法和理论，包括：无线通信与网络技术，软件工程及软件可靠性理论，协议测试技术，规范描述语言，嵌入式实时操作系统，跨平台开发和用户界面图形化技术，软硬件接口技术，高集成芯片技术等[1]。
由于蓝牙体积小，功耗低，其应用已经不再局限于计算机外设，几乎可以被集成在任何型号的数字设备中，特别是在那些对传输速率要求不高的小型移动设备和便携设备中应用广泛。
随着现代化数字技术的发展，我们的生活中，各种设备与计算机之间的无线数据交换已经非常频繁，特别在工业现场控制和数据采集场合中，单片机与计算机的无线通信尤为突出。
本文基于这一问题，提出了一种由单片机控制的蓝牙无线通信系统方案，主要是实现了由单片机控制蓝牙系统，与接入蓝牙网络的其他设备，如：移动电话、PDA、以及其他具有蓝牙功能的无线通信设备进行通信。
2 蓝牙协议栈概述2.1 蓝牙技术的协议标准和协议规范蓝牙无线通信的协议标准是由SIG制定的，它规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要达到的要求。
目前颁布的蓝牙规范有1.0、1.1、2.0、2.1等几个版本[2]。
蓝牙技术规范抱愧和信息一和应用框架两个部分。
协议规范部分定义了蓝牙的各层同学那些以，应用框架指出了如何采用这些协议实现具体的应用产品。
协议栈由上至下可分为3个部分：传输协议、中介协议和应用协议。
传输协议负责蓝牙设备间的相互位置确认，以及建立和管理蓝牙设备间的物理和逻辑链路，包括LMP、L2CAP、HCI；中介协议为高层应用协议或程序在蓝牙逻辑链路上工作提供了支持，为应用层提供了各种标准接口，包括：RFCOMM、SDP、IrDA、PPP、TCP/IP、UDP、TSC和AT指令集等；应用协议是指那些位于蓝牙协议栈之上的应用软甲和其中涉及的协议，包括开发驱动和其他蓝牙应用程序等。
基于mcu的蓝牙通信设计
基于mcu的蓝牙通信设计
基于MCU的蓝牙通信设计可以实现两个设备之间的无线数据传输。
下面是一个基本的设计步骤：
1. 硬件准备：
- 选择合适的MCU芯片，支持蓝牙通信，如nRF52系列、ESP32等。
- 将MCU与蓝牙模块（如HC-05，HC-06，蓝牙BLE模块等）进行连接。
2. 软件准备：
- 在MCU上安装蓝牙通信开发工具（如nRFgo Studio、BLE开发组件等）。
- 学习和理解蓝牙协议栈以及相关API。
3. 设计通信协议：
- 确定通信涉及的数据传输方式（串口、GPIO等），并定义通信协议。
- 协议可以包括数据帧格式、数据类型、校验机制等。
4. 编写MCU程序：
- 使用MCU的开发工具，编写相应的程序来初始化蓝牙模块和设置相关参数。
- 根据定义的通信协议，编写发送和接收数据的函数。
5. 测试与调试：
- 调试MCU程序，确保蓝牙模块正常工作，并能够正确地发送和接收数据。
- 进行通信测试，验证数据的可靠性和稳定性。
6. 功能扩展：
- 根据项目需求，可以添加更多功能，如数据加密、数据压缩、数据处理等。
- 针对特定应用场景，优化蓝牙通信的功耗和延迟。
请注意，以上仅为基于MCU的蓝牙通信设计的一般步骤，具体的实现需要根据具体的硬件平台和项目需求进行调整。
基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现
基于单片机的蓝牙接口设计及数据传输的实现引言：蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，可以实现不同设备之间的数据传输。
在基于单片机的蓝牙接口设计中，我们可以利用蓝牙模块与单片机进行通信，并通过单片机控制和处理接收到的数据。
这篇文章将介绍基于单片机的蓝牙接口设计的实现方法以及数据传输的实现。
一、基于单片机的蓝牙接口设计1. 硬件准备：我们需要准备一个蓝牙模块和一个单片机。
蓝牙模块可以选择常见的HC-05或HC-06等模块，而单片机可以选择常见的51单片机或者Arduino等开发板。
2.连接蓝牙模块：将蓝牙模块的TXD引脚连接到单片机的RXD引脚，将蓝牙模块的RXD引脚连接到单片机的TXD引脚。
同时，将蓝牙模块的VCC引脚连接到单片机的5V引脚，将蓝牙模块的GND引脚连接到单片机的GND引脚。
3. 编写程序：使用单片机开发环境如Keil或Arduino IDE等，编写程序进行蓝牙模块的初始化和数据的接收与发送。
具体编程方法取决于使用的单片机和蓝牙模块型号。
1.数据的发送与接收：使用单片机程序控制蓝牙模块实现数据的发送与接收。
对于数据的发送，我们可以通过单片机的串口功能将数据发送给蓝牙模块。
对于数据的接收，我们可以编写程序监听蓝牙模块的串口接收中断，并在接收到数据时进行处理。
2.数据的解析与处理：接收到的数据可能是二进制数据或者字符数据，需要进行解析和处理。
对于二进制数据，我们可以使用位运算将其解析为具体的数字或者状态。
对于字符数据，我们可以使用字符串处理函数将其解析为具体的命令或者参数。
3.数据的反馈与应答：接收到的数据可能需要反馈或者应答给发送端。
通过设置相应的单片机输出引脚，我们可以控制相关的外设如LED灯或者继电器进行响应。
同时，我们也可以通过蓝牙模块将数据发送回给发送端，进行进一步的交互或者控制。
三、应用实例基于单片机的蓝牙接口设计可以应用于各种领域，如智能家居、车载设备等。
以智能家居为例，我们可以利用单片机和蓝牙模块控制家中的灯光、温度、浇花等设备。
基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计
基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计湖南文理学院课程设计报告课程名称：嵌入式系统课程设计专业班级：应用电子技术09201班学生姓名：崔剑指导教师：袁里弛完成时间： 2019年12月25日报告成绩：卷首摘要传统工业数据通信系统以单片机为下位机采集系统、PC 构建的数据中心以及RS232等有线方式构建通信链路组成，该系统无法同时满足高性能的要求，并受到电缆布线的限制。
在此背景下，本文提出一种新颖的基于ARM 的蓝牙无线通信模块的设计，该系统以基于ARM 的带蓝牙模块的嵌入式系统为下位机，通信链路使用蓝牙技术，相对于传统工业数据通信解决方案有一定的创新性。
本文详细阐述了基于ARM 的的蓝牙无线通信系统的原理、系统的软硬件设计和系统调试。
介绍了蓝牙协议及蓝牙发射和接收技术等；硬件设计是以ARM9处理器为核心的硬件平台的设计，详细介绍蓝牙模块硬件设计及其配置方法，嵌入式主板及接口电路的设计；软件设计中介绍了嵌入式linux 系统的移植、make 工程管理文件的设计方法、基于ARM 的蓝牙通信应用软件的工作流程和基于QT 的界面设计，详细介绍了串口驱动程序设计、对串口终端参数的配置、数据发送和接收模块的的设计；系统调试中介绍了蓝牙模块和蓝牙适配器的通信调试以及嵌入式系统和蓝牙模块的通信调试过程。
系统完成后进行了系统整机调试，成功的实现了基于ARM 的带蓝牙模块的嵌入式系统和蓝牙适配器的无线通信。
软硬件工作正常，系统性能达到课题预期要求。
目录摘要............................................................................ .. (2)第一章绪论............................................................................ .. (4)1.1课题背景............................................................................ (4)1.2工业数据通信系统............................................................................ .. (5)1.2.1无线通信的分类和特点............................................................................ . (5)1.3课题的研究内容............................................................................ .. (6)第二章蓝牙技术基础............................................................................ (7)2.1蓝牙技术和蓝牙SIG 组织............................................................................ (7)2.2蓝牙协议............................................................................ (8)2.3蓝牙发射和接收技术............................................................................ . (9)2.3.1蓝牙无线传播规范............................................................................ .. (9)2.3.2蓝牙信号的发送与接收............................................................................ (9)2.3.3蓝牙调制方式............................................................................ (11)2.3.4跳频选择和蓝牙地址............................................................................ (11)第三章系统硬件设计............................................................................ (12)3.1蓝牙模块............................................................................ (12)3.1.1模块概述............................................................................ (12)3.1.2模块配置说明............................................................................ . (13)3.1.3 AT指令说明............................................................................ (14)3.1.4配置蓝牙模块............................................................................ . (18)3.2主板的设计............................................................................ .. (18)3.3硬件结构............................................................................ (19)3.3.1 SDRAM存储系统............................................................................ .. (20)3.3.2 FLASH存储系统............................................................................ . (21)3.3.3电源系统及接口............................................................................ (21)3.3.4串口............................................................................ .. (22)3.3.5 USB接口............................................................................ .. (22)3.3.6 LCD接口............................................................................ . (22)第四章系统调试............................................................................ .. (23)4.1嵌入式系统和蓝牙适配器通信调试 (23)第五章结论............................................................................ . (25)5.1研究总结............................................................................ (25)参考文献............................................................................ (26)致谢............................................................................ (27)第一章绪论1.1课题背景随着工业信息化程度的提高，数据通信系统在工业中也信系统架构由三部分构成：第一部分为带传感器的下位机备组成的数据处理中心的上位机系统；第三部分为上位机的工业数据通信系统的结构图如图1.1所示：在工业数据通信中往往通过传感器将检测到的数据上传至上位机控制中心，这样由电脑等设备构成的上位机数据控制中心能够把握所测量和监控对象的全面信息，建立监控下位机的信息系统。
蓝牙开发方案
蓝牙开发方案蓝牙是一种无线通信技术，广泛应用于各种设备和系统之间的数据传输。
随着智能设备的快速发展，蓝牙技术也逐渐成为现代通信领域中不可或缺的一部分。
本文将介绍一种蓝牙开发方案，旨在帮助开发人员更好地理解和应用蓝牙技术。
一、概述与目标蓝牙开发方案的目标是基于蓝牙技术实现设备之间的无线数据传输和通信。
该方案旨在提供一种简洁、高效、稳定的蓝牙通信解决方案，以满足各种应用场景中的需求。
通过该方案，开发人员可以快速搭建蓝牙通信系统，并进行二次开发和定制。
二、硬件要求1. 蓝牙模块：选择适合项目需求的蓝牙模块，并根据系统架构进行集成。
常见的蓝牙模块包括BLE(低功耗蓝牙)、Classic蓝牙等，开发人员可以根据项目需求选择最合适的蓝牙模块。
2. 主控芯片：选择适合的主控芯片，如ARM Cortex-M系列芯片，以便实现与蓝牙模块的通信和数据处理。
主控芯片需要支持蓝牙协议栈，并提供相应的开发工具和接口。
3. 其他外围设备：根据具体项目需求，可能需要添加其他传感器、存储器、显示器等外围设备，以实现更丰富的功能。
三、软件开发蓝牙开发方案的软件开发部分包括两个主要方面：蓝牙协议栈和应用开发。
1. 蓝牙协议栈开发蓝牙协议栈是蓝牙通信的核心，是实现蓝牙设备之间通信的基础。
开发人员可以选择现有的蓝牙协议栈库，如BlueZ、BTstack等，也可以根据项目需求自行开发蓝牙协议栈。
蓝牙协议栈的开发包括以下几个关键步骤：1) 建立连接：蓝牙设备之间建立连接是蓝牙通信的第一步。
开发人员需要实现设备之间的配对、认证和连接过程，确保通信的安全性。
2) 数据传输：通过蓝牙连接传输数据是蓝牙通信的核心任务。
开发人员需要实现数据的封装和解封装、流量控制、差错校验等功能，确保数据的可靠传输。
3) 服务发现：蓝牙设备之间通信需要事先定义一系列的服务和特征值。
开发人员需要实现服务和特征值的定义和发现过程，实现设备之间的数据交互。
4) 事件处理：蓝牙通信中，各种事件的处理是非常重要的。
基于蓝牙的数据传输系统的设计
KEY WORDS bluetooth, data transfer, dll(dynamic link library)
第一章 绪论
1.1研究背景及意义
1.1.1 研究背景
蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般是10m之内）的无线电技术。能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。
Bluetooth technique made wireless connections expediently in place of cable connection in short distance. In this paper , a wireless data transfer system based on bluetooth technique is presented , including the sticking point of soft algorithm. The equipment could realize wireless PC data transfer in short distance ,the results show its advantages and high data transfer rate.The wireless PC data transfer system could apply to all kinds of complicated circumstance that use cable connections discommodious.
蓝牙是一种短距的无线通讯技术，电子装置彼此可以透过蓝牙而连接起来，省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子产品能够在十公尺的距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1兆字节。以往红外线接口的传输技术需要电子装置在视线之内的距离，而现在有了蓝牙技术，这样的麻烦也可以免除了 [2]。
单片机与蓝牙模块通信技术研究与案例分析
单片机与蓝牙模块通信技术研究与案例分析技术的快速发展使得蓝牙模块在单片机中的应用变得越来越广泛。
蓝牙作为一种无线通信技术，具有低功耗、短距离、高传输速率等特点，非常适合于单片机与外部设备进行通信。
本文将对单片机与蓝牙模块通信技术进行研究，并通过具体的案例分析展示其应用。
一、单片机与蓝牙模块通信原理单片机与蓝牙模块通信主要是通过串口通信来实现的。
现场可编程门阵列（FPGA）是一种半导体器件，可根据用户的需求进行编程，并实现特定的功能。
FPGA中的硬件描述语言可以对芯片内部的逻辑电路进行编程，实现与单片机的通信。
通过在单片机中编写相应的代码，我们可以实现与FPGA的通信，并通过蓝牙模块将数据传输到远程设备。
二、单片机与蓝牙模块通信技术的研究1. 通信协议在单片机与蓝牙模块之间进行通信时，需要选择合适的通信协议。
常用的通信协议有UART、SPI和I2C等。
UART通信协议是最常见的一种，其发送和接收数据的速度可以通过波特率进行调整。
SPI通信协议用于通信速度要求较高的场景，它需要使用多个引脚进行通信。
I2C通信协议适用于通信双方芯片引脚有限的情况，可以通过两根线进行数据传输。
2. 蓝牙模块选择不同的项目需要选择合适的蓝牙模块。
蓝牙模块有很多种类型，包括经典蓝牙模块和低功耗蓝牙模块。
经典蓝牙模块适用于音频传输、数据传输等场景，而低功耗蓝牙模块适用于需要长时间待机的场景。
根据项目需求，选择合适的蓝牙模块很重要。
3. 通信距离蓝牙模块的通信距离决定了单片机与外部设备之间的数据传输范围。
一般来说，蓝牙模块的通信距离在几十米以内，如果需要更远的通信距离，可以采用信号增强器或者选择其他的通信方式。
三、单片机与蓝牙模块通信案例分析以智能家居系统为例，进行单片机与蓝牙模块通信的案例分析。
在智能家居系统中，单片机通过蓝牙模块与用户的手机进行通信，实现对家居电器的远程控制。
首先，将蓝牙模块与单片机连接，并进行相应的配置。
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技术创新《微计算机信息》(嵌入式与SOC)2009年第25卷第10-2期蓝牙技术应用基于蓝牙芯片的无线通信模块设计与开发The Design and Development of Wireless Communication Module Based on Bluetooth Chip(重庆邮电大学)付蔚童世华唐铭王蓉FU Wei TONG Shi-hua TANG Ming WANG Rong摘要:本文综合运用BlueCore2-External蓝牙芯片、FB2520带通滤波器和平衡不平衡变换器、LTCC陶瓷天线等设计了一款蓝牙无线通信模块。
该通信模块能够代替电缆,有效地应用于环境复杂多变的工业现场,实现现场设备、接入点、手操器等设备的无线通信。
实际测试结果表明本文介绍的无线通信模块运行稳定,工作可靠。
关键词:蓝牙;BlueCore2-External;无线通信模块中图分类号:TP393文献标识码:AAbstract:By a comprehensive application of BlueCore2-External Bluetooth chip,FB2520band-pass filter and balanced imbalance converters,LTCC ceramic antenna and so on,an industrial-grade Bluetooth wireless communication module is designed.The commu-nications module can be used to instead of cable,effectively applied to complex and variable industrial field,realize wireless commu-nication among field device,access point and Transcription Machine.The result of tests indicated the wireless communication module has been running steadily and working reliability.Key words:Bluetooth;BlueCore2-External;Wireless Communication Module文章编号:1008-0570(2009)10-2-0178-021引言蓝牙技术是一个开放性的、短距离无线通信技术标准,它工作在全球通用的2.4GHz ISM频段,采用跳频扩频技术,可以用于近距离通过无线连接的方式实现固定设备以及移动设备之间的网络互连,在各种数字设备之间实现灵活、安全、低成本、小功耗的数据和语音通信,实现全方位的数据传输。
工业现场环境恶劣,有些地方工作人员甚至难以接近,特别是一些工业环境禁止使用电缆(如超净或真空封闭的房间)或者很难使用电缆来传送数据(如高速旋转的设备、高空设备、不适于布线的强腐蚀恶劣环境),这时采用蓝牙等无线通信技术代替电缆来实现现场设备与监控网络间的数据传输就能有效解决上述问题。
为此本文针对工业现场设备、接入点、手操器等设计蓝牙无线通信模块,该模块具有体积小、完全嵌入蓝牙协议、性能可靠和组网灵活等特点。
验证了蓝牙技术应用于工业控制系统的可行性。
2蓝牙模块的硬件设计图1蓝牙模块硬件框图蓝牙模块的硬件结构框图如图1所示,包括BlueCore2-Ex－ternal(BC212015)蓝牙芯片、SST39VF800FLASH芯片、FB2520带通滤波器+平衡不平衡变换器、LTCC陶瓷天线等。
电源由配套主设备引入,经过电源模块电平转换,为蓝牙主芯片、存储器、带通滤波器和平衡不平衡转换器等提供所需的+3.3V和+1.8V电源。
下面将对各个模块分别介绍。
2.1BlueCore2芯片介绍蓝牙模块采用了BlueCore2-External(BC212015)芯片,BlueCore2是英国CSR公司推出的一款工作在2.4GHz的ISM(工业、科学、医学)频段集成基带和射频的单芯片蓝牙芯片。
BlueCore2-External芯片的内部结构如图1所示。
芯片内部主要集成有32Kbyte片上RAM、DSP、MCU、射频前端以及各种I/O口。
各种I/O口包括SPI、UART、USB、PIO、PCM、I2C等接口。
其中SPI、UART、USB接口主要用来传输数据;I2C总线用于链接EEPROM;PIO接口为可编程接口;PCM接口用来传输语音;在BlueCore2中UART接口的最大传输数率为1.5Mbps,能够达到蓝牙标准中规定的723.2kbps的数据传输数率。
2.2储存电路由于蓝牙芯片并不自带协议栈,需要外拓一块Flash用来储存协议栈和应用软件。
本设计中选用了Silicon存储科技公司(SST)的SST39VF系列中的一款,闪存型号为SST39VF800。
SST39VF800是SST多用途高精度CMOS闪存技术的成功典范,它采用了分立门电路的元件设计方式和氧化通道喷射技术,使得其存储可靠性大大提高,工艺和性能都远优于其它竞争对手。
此外SST还专门为便携式设备进行了SST39VF800的性能优化,使得它在运行中的能耗更小,程序执行速度更快,更加适合便携式设备使用。
根据蓝牙协议栈的大小采用8Mbit的SST39VF800,读取时间为70ns,工作电压为2.7~3.6V,为了适应工业现场苛刻的要求选用了支持-20℃~+85℃工业级温度范围的型号。
付蔚:助教基金项目:基金申请人:王恒付蔚;项目名称:基于802.15.4的测量与控制用无线通信模块;基金颁发部门:国家科学技术部,国家863项目(2006AA040301)技术创新蓝牙技术应用您的论文得到两院院士关注2.3带通滤波器+平衡不平衡转换器(Balun)通常射频发射机输出的是TX_A和TX_B两路差分信号,其输出特性是平衡(对称)的。
而天线输出的电缆是采用50欧姆的不平衡同轴电缆,同轴电缆直接与平衡的系统连接时,同轴电缆不单屏蔽层的里面有高频电流,而且屏蔽层的外面也有高频电流流过,这样就会引起不必要的耦合,造成许多干扰,严重时甚至使周围的设备不能正常工作。
所以,有必要在天线和发射机输出端之间接入平衡-不平衡转换器。
带通滤波器一般是无源器件它的作用是滤除接收机不需要的频带内的信号,为低噪声放大器(LNA)提供选择性信号起到减小干扰的作用。
本设计中采用了台湾ACX公司的集成带通滤波器+平衡不平衡转换器的器件FB2520,带通滤波器和平衡-不平衡转换器集成在一起集成度更高有效的减小了电路板的面积,该器件具有外型小巧,插入损耗低等优点,能够很好的完成平衡到不平衡端的转换和带通滤波的功能。
2.4电源模块蓝牙模块需要3.3V和1.8V两种电压,其中1.8V是为蓝牙芯片和带通滤波器+平衡不平衡转换器供电,3.3V是为FLASH芯片和蓝牙芯片的外围I/O脚提供电压。
由于从主设备引入的电压为3.3V,所以在蓝牙模块上需要DC-DC芯片实现电压转换。
本设计中采用了广泛应用于移动电话的XC6204B182MR高速LDO转换芯片进行3.3V到1.8V电压转换,该芯片最大输出电流为150mA,输出电压范围为1.8V-6V,完全满足蓝牙模块的电源需要。
2.5晶振CSX-5032选用的晶振为CSX-5032为一款无铅表面制作的贴片晶体单元。
具有高可靠性的陶瓷密封封装确保了元件高频时的稳定性和卓越的可焊性在小灵通、GPS手持设备、蓝牙、WLAN等广泛应用。
我们选用了一款16MHz的型号,外型尺寸为5mmX3.2mm,25℃频率公差为+-10ppm,频率稳定性为+-5ppm。
3蓝牙模块的软件设计蓝牙模块的软件设计分为两个部分:协议层加载、模块初始参数设置。
蓝牙协议为建立于蓝牙技术之上的多种应用提供了完整的解决办法,但对于不同应用一般只用到蓝牙协议中的某几个,而且对于每部分协议也不必用它所提供的全部功能。
3.1协议层加载图2协议栈构成如图2所示由于本模块主要应用于工业无线通信,所以在模块的外部Flash中只加载了基带(包括LC),LM和HCI(主机控制接口)协议层。
其中HCI为蓝牙硬件中基带控制器和链路管理器提供了命令接口,从而实现对硬件状态寄存器和控制寄存器的访问,特别是该接口提供了对蓝牙基带的统一访问模式。
加载这些协议层模块实现了完整的蓝牙链路控制和嵌入式HCI协议,屏蔽了射频和基带两个硬件协议层,以后的应用开发可以直接从HCI层开始。
通过封装HCI协议层,可以生成标准的HCI接口函数,为上层的应用开发提供一个完整的平台。
在外部主机具有UART或者USB接口,蓝牙模块与主机信号电平兼容的情况下,不需要再添加其他辅助电路,本蓝牙模块就可以和主机直接相连。
图3主机与蓝牙连接示意图如图3所示是主机和蓝牙硬件连接示意图。
主机控制器接口(HCI)提供了一种访问蓝牙硬件能力的通用接口,HCI层通过访问基带命令、链路管理器命令、硬件状态寄存器、控制寄存器以及事件寄存器实现对蓝牙硬件的HCI命令。
在主机系统的HCI驱动程序和蓝牙的硬件HCI固件之间存在的几个中间层次,又称为主机控制器传输层,提供传输数据的能力。
该层的目标是透明化,主机控制器驱动程序不关心它是在UART上还是USB上,UART和USB对主机控制器驱动程序发送到主机控制器的数据不能进行处理,这样主机控制器接口和主机控制器可以进行升级,升级不会对传输层有任何影响。
3.2模块初始参数设置蓝牙模块加载了各种协议层后并不能工作,还需要根据不同的硬件设计对模块初始参数进行设置。
基于bluecore2蓝牙芯片的初始参数设置又称为PSK设置,可以通过BLUELAB集成开发环境或者PS Key设置软件来实现,如图所以为ps key设置界面。
图4PS Key设置界面4蓝牙模块应用实例如图4所示,以蓝牙手操器和蓝牙阀门定位器作说明示例。
蓝牙模块与阀门定位器中的控制板进行串口(UART)全双工通信,阀门定位器的阀位值、阀位上限等各种参数通过串口送到蓝牙模块,通过蓝牙无线通信的方式发送给蓝牙手操器,手操器可以用相关指令动态地修改阀门定位器的对应参数,这改变了传统的参数设置或修改方法。
在阀门定位器中的蓝牙模块设置为被动链接模式,设备启动后阀门定位器会周期性的采集阀位值并存储在该设备的缓冲区内,当蓝牙手操器搜索到阀门定位器后向阀门定位器发送链接指令,建立链接后,蓝牙手操器将获得一个链接句柄。
此后进入如图5所示的监控界面,可以执行读阀位值、阀位上限、以及写上限三项功能。