蓝牙无线抄表传感器的设计

《蓝牙无线抄表传感器的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、蓝牙无线抄表传感器的设计

2、第1...摘要：基于IEEE1451标准和蓝牙协议提出蓝牙无线传感器结构模型，并就具体的抄表系统完成蓝牙传感器的设计。该传感器不仅实现了数据检测和传输的无线化，同时也提供了数据传输的抗干扰性能。关键词：IEEE1451标准蓝牙协议无线传感器无线抄表引言IEEE1451.2是智能传感器接口模块标准。它提供了将传感器和变送器连接到网络的接口标准，主要用于实现传感器的网络化。IEEE1451.2标准采用通用的A/D或D/A转换装置作为传感器的I/O接口，将各种传感器模拟量转换

3、成标准规定格式的数据，连同一个小存储器—传感器电子数据表TEDS（TransducerElectronicDataSheet），与标准规定的处理器目标模型—网络适配器NCAP（NetartTransducerInterfaceModule）NCAP的10线标准接口—变送独立接口TII（TransducerIndependenceInterface）。2基本标准和协议的传感器结构模型基于IEEE1451.5和蓝牙协议的无线网络化传感器由STIM、蓝牙模块和NCAP三部分组成，其体系结构如图1所示。

4、此方案的实现，相当于在IEEE1451.2的结构模型上取代了原有的TII接口。采用无线的蓝牙协议实现连接，类似于实现了一个无线的STIM和无线NCAP接收终端的模式。通过在原有的STIM和NCAP中嵌入了蓝牙模块，构成的无线NCAP和无线STIM，以点对多点在蓝牙匹克网以主从方式实现相互通信。与典型的有线方式相比，上述无线网络模型增加了两个蓝牙模块。对于蓝牙模块部分标准的蓝牙对外接口电路一般使用RS232或USB接口，而TII是一个控制链接到它的STIM的串行接口。因此，必须设计一个类似于TII

5、接口的蓝牙电路，构造一个专门的处理器来完成控制STIM和转换数据到蓝牙主控制接口HCI（HostControlInterface）的功能。3蓝虎无线抄表传感器的设计基于上述无线传感器结构模型给出的无线抄表传感器的结构原理，如图2所示。整个传感器核心部件是实现数据采集的前端STIM部分和实现网络接口的NCAP部分。STIM完成数据的采集和处理（滤波、校准等），NCAP完成传感器的网络接口，实现对PSTN互网连。STIM和NCAP之间用蓝牙无线接口连接。STIM选用8位处理器实现，而NCAP的网络接

6、口通过8位的处理器和内嵌Modem的形式实现。（1）NCAP部分硬件设计抄表传感器NCAP硬件部分选用的处理器、蓝牙模块和内置Modem分别是101008系列蓝牙模块以及OKI公司的调制解调芯片MSM7512B。图3由于系统中蓝牙模块接口采用的是RS232串口，同时处理器和内置Modem的通信接口也要用到RS232串口，因此我们选用SM7512B为OKI公司推出的FSK模式调制解调器芯片，通过设置引脚MOD2和MOD1选择四种工作模式的一种。MT8888C作为DTMF接收器时，DTMF信号从IN

7、+和IN-输入，一旦信息被写入到接收寄存器中，MT8888C将置位状态豁口中接收寄存器满标志位和IRQ/CP端电平来通知控制器准备接收数据；MT8888C作为DTMF发送器时，数据被写入发送寄存器，经内部转换合成DTMF信号从TONE端输出。本处采用中断方式检测DTMF振铃信号。图3为蓝牙抄表传感器NCAP部分的硬件电路原理。（2）抄表传感器NCAP部分软件设计抄表传感器NCAP部分的软件设计，主要是在单片机上完成两部分功能的程序编制：一是初始化蓝牙模块，使抄表传感器NCAP部分上主设备模块和所

8、有范围内的从设备模块建立连接；二是驱动MSM7512B和MT8888C工作，实现与PSTN的连接。①蓝牙模块初始化。参照008蓝牙模块的工作方式，即通过单片机向蓝牙模块发送HCI（HostControlerInterface）分组。HCI指令包括指令分组、数据分组和事件分组。具体格式为：操作码+参数总长+参数0+……+参数N。如下给出主、从设备间实现ACL数据连接的HCI指令（字符对应相应指令的操作码，由前10位和后6位两部分组成，括弧内为该指令的参数）：从设备上电后实现查询使能进行复位SM75

9、12B和MT8888C。首先使能MSM7512B，选择模式1。值得注意的是，复位MT8888C时，必须将上电后延时100ms。具体复位方式参见MT8888C数据手册。如下给出单片机的初始化程序及外部中断0的服务程序。/*初始化程序*/TCON=0x40H;//Timer1使能TMOD=0x20H;//Timer1为定时器，8位自动重装TH1到TL1CKCON=0x30H;//Timer1和Timer2时钟为1/12CLOCKSCON=0x50H//串口0模式1，波特率由Timer2决定IE=0x