无线蓝牙农机监控系统的设计

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2、文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料　　0引言　　传统的农机监控系统中，一般采用点对点线缆传输方式，难以避免接线复杂、布线困难等问题。由于农机作业环境恶劣、光照强等因素影响，都会导致线缆的腐蚀、老化，从而降低系统的可靠性和抗干扰性。监控系统中有大量分散的传感器设备，这些设备不仅要随着作物的改变而进行调整，同时错综复杂的线缆也需要重新安装[3],工作量较大，因此考虑应用蓝牙无线技术解决这些问题。本文目的是设计一个无线农机监控系统，探讨无线蓝牙通信技术在农机监控中的应用[4].　　1蓝牙技术　　蓝牙技术（Bluetooth）是一

3、种短距离无线通信技术，是于1998年中旬由东芝、英特尔诺基亚等公司共同宣布的无线通信技术[5].其建立了一种通用的无线传输空中接口，可使各个生产设备商的各种类型的产品能在近距离范围内进行无线通信和无线交互操作。蓝牙工作在2.4GHz的ISM（Industrial、Scientific、Medical,工业、科学、医学）频带，采用时分双工传输方案实现全双工传输。绝大多数国家的ISM频段的范围是2.4~2.4835GHz,该频段全球通用，用户无需向所在国申请便可利用该频段。蓝牙通信距离一般为10m左右，配置功率放大器可以使通信距离进一步增加至

4、100m,可以对数据和语音信号实时传输，支持高达723.2kbit/s的数据传输速率，与此同时还可支持3个语音频道。蓝牙技术将设备分为主设备和从设备，支持点对点和一点对多点两种连接，具有微微网和散射网两种网络拓扑结构。　　1.1蓝牙的特点　　　　1）采用跳频技术可以很好地抵抗信号衰减。　　2）可同时支持数据、音频、视频信号；经常运用电路、分组交换技术，支持多种语音同时传输的信道；包括3路语音信道、异步数据信道、同步语音信道。　　3）功耗低、体积小，便于集成。如CRS公司的蓝牙芯片BlueCore4-ROMWLCSP的外形尺寸仅为3.8mm

5、×4.0mm×0.7mm.目前，世界上最小的蓝牙收发模块仅0.7g[6].　　4）具有开放的接口标准。蓝牙技术标准在全球范围内公开，世界上任意一个单位和个人都可以免费使用蓝牙技术。　　1.2蓝牙无线串口通信原理　　　　传统的通信方式都是采用的有线电缆的连接方式，蓝牙模块的主要功能是替代传统的串口通信电缆，将有线串口连接转变为无线蓝牙串口连接，从而实现无线的串口通信。蓝牙模块可以连接到任何具有标准串口的设备上使用，并可与具有蓝牙通信功能的笔记本电脑、掌上电脑、手机的设备进行无线串口通信。蓝牙无线串口通信原理如图1所示。　　2监控系统的设计　

6、　本系统由3部分组成，包括上位机、下位机和通讯传输模块。　　上位机采用的是广州萝岗工控有限公司生产的7寸WINCE工业触摸式平板电脑，如图2所示。其处理器（CPU）：三星S3C2416,ARM9架构，主频400MHz,内存64MB.农机的作业人员通过驾驶室内的上位机就可以观察到农机的作业情况，帮助驾驶员及时地发现并排除故障。　　下位机中数据采集模块采用的是上海苏特电器有限公司生产的光电传感器和北京兆易科技发展有限公司生产的RISEN-RSE2AUT型超声波传感器，光电传感器主要进行农机播种、施肥作业数据采集，超声波传感器采集农机播种深度数

7、据，微控制器模块选用的是STC公司生产的STC89C52微控制器。　　通讯传输模块选用的是北京水土行电子有限公司生产的BT578蓝牙适配器，CSR蓝牙2.0+EDR芯片，抗干扰强，误码率为零[7].内部Flash芯片嵌入了蓝牙SPP协议软件，无需蓝牙驱动程序，可以连接在带有串口设备上使用，配对完成后即可通信。本系统的传输模块由一个蓝牙主机和一个蓝牙从机组成[8].　　2.1位机设计　　　　上位机采用WindowsCE5.0为嵌入式系统的操作系统。该系统是微软专门设计给嵌入式设备所使用的计算机环境。由于农机监控系统的程序部分是在个人计算机上

8、通过VisualStudio2008开发环境模拟WindowsCE的操作系统进行程序开发，所以在程序开发时，需要研究WindowsCE编程接口、WindowsCE线程和如何搭建基于Visual