单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

《单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、1．引言      蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术，可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块，与传统的电线或红外方式传输测控数据相比，在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]：     1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰，而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术，故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。     2.无须铺设线缆，降低了环境改造成本，方便了数据采集人员的工作。     3.可以从各个角度进行测控数据的传输，可以实现多个测控仪器设备间的连网，便于进行集中监测与控制。      2．系统结构原理      本课

2、题以单片机和蓝牙模块ROK101008为主，设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统，整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成（如PC机）。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输；末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。       AT89C51单片机作为下位机主机，传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D转换，然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在

3、接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后，将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义，通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块，由篮牙模块将数据传送到空间，同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC机，从而完成蓝牙无线数据的交换。图1.基于蓝牙无线传输的数据采集系统结构框架图     3．数据采集系统的下位机电路设计[4]      信号放大电路主要采用高共模抑制比放大电路，它由三个集成运算放大器组成，本课题选用的集成运算放大器TL082具有高精度、低漂移的特性。      AT89C51与A/D转换器AD574A及外扩数据

4、存储器6264的接口示意图如图2所示。AT89C51通过地址译码器74LS138、地址锁存器74LS373，对A/D转换器、数据存储器进行地址选择。图2.AT89C51与AD574及外扩数据存储器6264的接口示意图       蓝牙模块与AT89C51串口之间采用蓝牙模块提供的RS232传输层接口实现通信，需要外接电路实现电平转换，由于蓝牙模块需3.3V供电，因此这里选用MAX3232芯片作电平转换芯片。另外，为了将5V输入电压转换为3.3V电压，选用电源稳压芯片7301为蓝牙模块供电。AT89C51通过MAX3232与蓝牙模块的接口示意图如图3所示。图3.AT89C51通过MAX32

5、32与蓝牙模块的接口示意图      4.数据采集和蓝牙通信的软件实现       本课题的软件主要包括两部分：数据采集和蓝牙通信，采用汇编语言和C51混合编程。为了保证数据采集的实时性，数据采集部分采用汇编语言编程，单片机采用定时采样，具体选择定时方式2，定时为100微秒，定时结束后，进行A/D转换，单片机采用查询的方式读取AD574A的转换结果，然后将转换后的数据存至外扩存储器6264中。另外，串行口工作在方式1，波特率为9600bps。蓝牙通信部分采用C51编程，主要实现利用主机控制器接口HCI层建立点对点的蓝牙异步无链接数据传输通道，当两个蓝牙模块链路建立成功后，就可以按照蓝牙规

6、范规定的HCI数据分组格式收发数据。       两个蓝牙设备间进行数据通信是通过HCI分组实现的，HCI作为蓝牙软件协议堆栈中软硬件之间的接口，为上层提供了访问和控制蓝牙硬件的统一接口。HCI是通过分组(Packet)的方式来进行信息交换的。HCI分组有三种类型:指令分组(CommandPacket)、事件分组(EventPacket)和数据分组(DataPacket)。       主机与蓝牙模块用指令--应答方式进行通信，主机向主机控制器发送指令分组；主机控制器执行某一指令后，大多数情况下会返回给主机一个指令完成事件分组(CommandCompleteEventPacket)，该分

7、组携带有指令完成的信息。有些分组不会返回指令完成事件，而返回指令状态事件分组(CommandStatusEventPacket)用以说明主机发出的指令己经被主机控制器接收并开始处理。如果指令分组的参数有误，返回的指令状态事件分组就会给出相应的错误代码；数据分组分为异步无连接(AsynchronousConnectionless,ACL)数据分组和同步面向连接(SynchronizationConnectionOriented,SCO