毕业设计（论文）-基于蓝牙的无线数据传输系统研究.doc

毕 业 论 文 设 计题 目 基于蓝牙的无线数据传输系统研究 学生姓名 学号 所在学院 物理与电信工程学院 专业班级 通信工程1101班 指导教师 完成地点 陕西理工学院 毕业论文设计任务书院(系) 物理与电信工程学院 专业班级 通信工程1101 学生姓名 一、毕业论文设计题目 基于蓝牙的无线数据传输系统研究 二、毕业论文设计工作自_2015 _年_ 1_月_10_日 起至_2015_年 6 月_ 10 日止三、毕业论文设计进行地点: 物理与电信工程学院实验室 四、毕业论文设计的内容要求：蓝牙技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，可提供低功耗、短距离的无线空中接口，在各种固定与移动设备之间实现无线通信。本课题利用现有蓝牙控制芯片，设计完成一个蓝牙数据传输系统。具体要求： 1、掌握蓝牙技术的优势和工作原理； 2、采用蓝牙数据传输模块，能够实现基于单片机控制器的点到点之间的通信； 3、进行系统软硬件设计、实施、调试，观察实验结果。 成果形式：实验样机一套。 毕业设计进度安排: 1.103.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。完成不少于3000字的外文翻译； 3.204.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试； 5.15.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作； 5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。 指 导 教 师 郑争兵 系 (教 研 室) 通 信 教 研 室 系(教研室)主任签名 批准日期 接受论文 (设计)任务开始执行日期 学生签名 基于蓝牙的无线数据传输系统研究（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班，陕西 汉中 723003）指导教师：摘要 温度测量在生活中随处可见，提醒着我们环境的变化;对人类来说，怎样有效地利用和控制温度也十分重要。本设计是以stc89c52单片机为控制核心的温度监控系统,可对外界进行温度测量。该系统采用数字温度计芯片ds18b20 构成测温单元, 对温度数据进行采集，并将采集的信号直接送入单片机进行处理，通过lcd1602将温度值进行实时显示。以无线通信模块hc-05/06构成通信主体单元，在一定范围内进行无线发送和接收，在接收端同样用lcd1602进行实时显示。通过该试验可以了解到，hc-05/06无线发射模块在数据采集和传输过程中具有低功耗，强抗干扰能力等优点，实用性比较强。关键词 stc89c52 ds18b20 lcd1602 hc-05/06 无线通信based on the bluetooth wireless data transmission system researchtuo yi(grade,11,class1,major of communication engineering, school of physics and telecommunication engineering,shaanxi university of technology,hanzhong 723001,china )tutor: zheng zhengbingabstract:temperature measurement can be seen everywhere in our daily life, remind us environmental-changes; for humans, how to effectively use and control of temperature is also very important. this design is based on stc89c52 single-chip microcomputer as the control core of temperature monitoring and control system, temperature measurement to the outside world. the system uses digital thermometer chip ds18b20 temperature measuring unit, the temperature data are collected, and the acquisition of the signal directly into the single chip microcomputer for processing, through lcd1602 real-time temperature display. in the wireless communication module hc - 05/06 constitute the main unit, in a certain range wireless sending and receiving, also using lcd1602 real-time display at the receiving end. can learn through this test, hc - 05/06 wireless transmitting module in the process of data collection and transmission with low power consumption, strong anti-jamming ability etc, and stronger practicability. key words: stc89c52 ds18b20 lcd1602 hc-05/06 wireless communication 目录1.引言11.1课题背景11.2蓝牙的发展及发展趋势11.3本课题研究的主要内容22.系统概述与方案选择32.1原理简介32.2方案选择32.2.1无线通信模块的选择32.2.2单片机的选择32.2.3温度传感器的选择32.2.4显示模块的选择43.系统的整体设计53.1硬件的设计53.1.1温度采集53.1.2通信模块hc-0583.1.3单片机控制部分103.1.4复位电路的设计123.1.5时钟电路的设计133.1.6 lcd1602芯片简介153.1.7显示电路的设计163.2软件设计173.2.1主程序173.2.2温度转换命令子程序流程图193.2.3 显示数据刷新子程序流程图193.2.4 1602的液晶显示194.测试结果214.1硬件性能测试214.2软件性能测试214.3测试相关数据和结果23结论24致谢25参考文献26附录a 英文文献原文27附录b 英文文献译文33附录c 总体设计实物连接图38附录d实物图片39附录e 源程序40陕西理工学院毕业设计1.引言1.1课题背景所谓蓝牙（bluetooth）技术，实际上它是一种短距离的无线通信技术，使用蓝牙技术，能够有效地简化pad、笔记本电脑、移动电话和手机等移动通信终端设备之间的通信，也可成功地简化以上这些设备与因特网之间的通信，从而使这些现代通信设备与internet之间数据的传输变得更加迅速、高效，达到拓宽无线通信道路的目的。通俗的说，就是蓝牙技术使现代一些轻易携带的通信设备和计算机设备，无需电缆就能联网，并能够实现无线因特网，其实际应用范围也可拓展到各种家电产品、消费类电子产品和汽车等信息家电，形组成一巨大的无线通信网络。 蓝牙是无线数据和语音传输的一种开放标准，将各种通信设备、各种数字数据系统、计算机类的终端设备、甚至家用电器用无线方法连接到一块。蓝牙技术传输的距离为10cm10m，加大发送功率或是添加某些外部设备便可达到100m。蓝牙技术采用2.4ghz 的ism频段和调频、跳频技术，并使用前向纠错编码、tdd和基带协议。tdma每个时隙为0.625s，它的发送功率为1mb/s。蓝牙技术支持64kb/s的实时数据传输以及语音传输，语音编码是cvsd，发射功率分别是1mw、2.5mw以及100mw（class3、class2、class1），而且使用全球统一的48位的识别码。因为蓝牙采用无线接口来替代有线电缆的连接1，所以它有很强的移植性，并适用于多种场合，再加上这项技术功耗低、对人体危害小，且应用简单、容易实现，它的应用范围十分的广泛。从此蓝牙技术在开始了其蓬勃的发展。在工业控制现场，经常要采集大量的现场数据，例如电压、电流、温度、湿度、气压、水压等等，温度是一个十分重要的物理量，它将直接影响燃烧、化学反应、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、结晶及空气流动等物理和化学过程。温度控制的失误就可能引起生产安全、产品细节、产品产量、产品质量等一系列问题，因此对温度的检测意义就非常的大。温度采集的控制系统在工业生产、科学科研和人们的生活领域中，得到了广泛的应用，在工业生产的过程中，很多时候都要对温度进行严格监控，方便生产能够顺利进行，产品质量才能得到充分的保证3。温度作为一项工业常用的测量对象，在许多工业现场和过程控制当中具有十分重要的作用。随着科学技术的飞快发展,要求对温度测量的范围向着深度和广度不断地扩展,不仅要求要有足够的精度满足于工业生产和科学技术的使用要求,而且还要有广泛的测温范围。在许多测控现场，传统数据传输都是通过有线电缆实现的。随着射频、集成电路技术的迅猛发展，无线通信功能的实现便很容易了，数据传输的速率更快，抗干扰的能力更强，许多应用技术采用了无线传输。无线数据的传输与有线数据的传输相比，有许多优点：一是成本低，省去大量的布线；二是建网速度更快了，只需在终端连接无线数据传输模块及架设适当天线；三是适应性更好了，能应用于许多特殊的环境；四是扩展性非常好，只需将每个电子设备与无线数据传输模块连接。因此，无线传输是一种有效数据传输方式。所以使用无线传输高精度的测温系统可对生产环境的温度进行无线的传输并能进行使技术人员可远距离实时的了解被测现场温度变化的情况,保证生产自动化、智能化能顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。1.2蓝牙的发展及发展趋势 近些年来，随着射频技术、微电子技术以及集成电路技术的发展，蓝牙技术取得迅猛的发展，无线通信技术的实现成本越来越低，传输的速度越来越快，可靠性越来越强，并且逐渐达到了可与和有线网络相媲美的水平。短距离的无线通信技术是近些年来的研究热点，将无线技术引进数据采集的领域，解决某些环境下数据的采集问题，也可以解决有线网络带来的布线不方便、很难维护等缺点。有些数据采集系统可应用于智能家居领域，进一步拓展至工业控制、仪器仪表等领域。随着通信技术、计算机技术、网络技术、控制技术和信息技术的不断发展，人们对所居住的环境提出了更高的要求，在这种形势下产生了“智能家居”这一概念。目前，智能家居可定义为利用通信、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的子系统有机地结合成一个整体系统。智能家居首先要实现对所有家电设备和环境进行监视，满足家电网络同外部进行通信的标准，实现家庭的远程监控以及信息交换。智能家居的最终目的就是为了满足人们对安全、方便和舒适生活理念的追求。对当前环境的状况的监测分析是首要的目标2，无线数据采集系统是针对智能家居中对生活中各种数据等进行采集分析的解决方案。近年来，智能控制技术已取得了迅猛的发展。智能控制已综合与集成了多种学科的，吸引了全球不同领域、不同学科的众多专家学者对其进行广泛的研究工作，并不断探索新的方法、新的理论和新的有效的应用。智能控制已渐渐渗透到人们生产、生活的各个领域，成为人们生活的重要组成部分。蓝牙从实验室进入市场经过了三个阶段：第一阶段：2001和2002期间，蓝牙技术作为一个子件应用于移动终端。如蓝牙耳机、笔记本电脑的插卡和pc卡等。第二阶段：2002年到2005年期间，蓝牙技术产品可以嵌入中高档产品中，如pc、手机、笔记本电脑等。蓝牙产品价格的价格不断下降，其芯片价格也很便宜，而相关的测试和取证工作也得到初步完善。第三阶段：2005年以后，蓝牙技术进入家电及其他各种电子产品中，蓝牙网络到处可见，蓝牙应用也开始慢慢的普及，蓝牙产品的价格一降再降，每人都可能拥有好几个带有蓝牙技术的产品3。目前，蓝牙产品正处于第二阶段的起步期。预估2015年，蓝牙用户已超过30亿的无线用户，其中包括10亿多使用无线互联网访问蓝牙网络。第四代移动通信技术为蓝牙网络提供了一个更大的市场，蓝牙互联技术允许手机、pad、私人电脑和其他的接入设备相互连接在一起。安装蓝牙技术的设备从2001年的不到100万台增加到现在的上百亿台。 通信业最初研发“蓝牙技术”的标准的初衷，蓝牙技术的市场从简单的无线互联，提供使用简单和方便的无线联网技术4。1.3本课题研究的主要内容 本课题主要是进行基于无线传输模块的温度测量系统的设计，测温系统由温度信号采集与显示模块、单片机控制单元、无线蓝牙模块几部分组成。本课题将传感器技术、新兴的无线通信技术和远程监控技术相结合，力图通过数据传输的无线化来达到智能家居、工业控制等领域中布线不便时对室内生活环境、工业测控现场指标数据的采集。本课题提出了一种有效的数据采集分析方案，设计并实现了一种基于无线射频传输的数据采集系统。本系统基于无线蓝牙模块hc-05和stc89c52rc单片机为核心，以低功耗和模块化为设计原则，设计出具有功耗低，体积小，成本低及数据传输稳定可靠的无线监测系统，由以下四个方面依次完成：（1） 设计系统总体方案，完成了温度数据采集和处理、无线数据传输的结构设计。（2） 选择元器件按照低功耗和模块化为原则，选取了合适的温度传感器、单片机、无线蓝牙收发模块。（3）无线收发方案设计，通过软件控制元器件来实现系统的低功耗设计。（4）完成无线数据采集的硬件电路设计及相关的开发和调试。主要包括传感器接口电路设计及数据采集与处理相关程序设计、无线蓝牙模块的接口设计。本课题旨在通过软、硬件的有机结合，以硬件为基础，进行各功能模块的编写。对系统硬件的工作原理进行了分析描述，并进行系统硬件设计。具体实现液晶动态显示、stc89c52rc及hc-05等器件外接电路接口的软、硬件调试。2.系统概述与方案选择2.1原理简介随着电子技术的迅猛发展，短距离无线通信技术也得到了进一步发展。一块芯片的内部包含了短距离无线通信的基本功能，一般采用基于跳频的收发芯片，外加上微控制器和少量外围设备构成专门的或通用的无线通信模块。所有高频系统部分己经全部集成在一个芯片的内部5，性能稳定且不受外界干扰，降低设备的复杂性。新一代短距离蓝牙通信系统具有功耗低、体积小、抗干扰能力强、稳定性好等优点，而且开发简单，可以嵌入到各种设备中，实现设备间的无线连接，因此，在工业、民用领域得到了广泛的应用。对于一个系统无线通信技术的选择主要从以下几个方面进行考虑： （1）可以完成系统要求的功能 （2）开发简单,收发芯片所需要的外围元器件数量较少，它芯片外围元器件的数量关系到了系统的复杂性和它的成本，所以应选择外围元器件较少的收发芯片。通信协议的复杂程度也会对整个系统的开发的复杂性有很大程度的影响5。 （3）就无线测温系统来说，需要对传感器收集到的信号进行处理，并要求系统的可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强，且对于一个无线系统来说，低功耗也是一项重要的指标。2.2方案选择2.2.1无线通信模块的选择应设计要求采用蓝牙技术来实现短距离无线数传，蓝牙技术同时支持语音通信和数据传送，使用跳频技术（本身包括纠错机制，可靠性高)，蓝牙规范的核心部分可以使多个外部设备进行互相定位、连接以及数据的交换，并且能够实现相互的操作和交互式的应用6。2.2.2单片机的选择方案一：方案一：以at89c51作为硬件核心，通过采用flash rom，内部具有4kb rom存储空间,可在3v的超低压条件下工作,而且与mcs-51系列单片机完全兼容,isp在线编程技术对于at89c51在电路设计中不能够应用, 所以在对整个电路进行修整时，程序的错误修改或添加部分功能就需要重新烧入程序，芯片的对此使用拔插也会对芯片造成一定的损坏。方案二：以at89c51作为整个设计的核心，通过采用技术flash rom，能在3v的低电压下进行工作；同时也与mcs-51系列单片机完全相同，芯片内部存储空间为8kb rom ，at89c51同样具有芯片89c51的功能，而且它具有在线编程可擦除技术，当对电路进行调整、修改时7，如果对芯片进行多次烧程序，不需要对芯片多次拔插，所以不会对芯片造成损坏。方案三：stc89c52 是一种高性能、低功耗、cmos8位微控制器，具有 8k 的存储器。与工业80c51 产品指令和引脚完全兼容。片上flash允许程序存储器在系统编程，也可以适用于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位cpu 和在线系统可编程f功能，使得stc89c52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。方案比较：方案一是多年前的的产品，因自身设计缺陷，已经很少被人使用。方案二和方案三使用差别不大，但方案二需要专有下载线，方案三使用串口下载即可。因此选择方案三。2.2.3温度传感器的选择方案一：基于热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元器件。现有铂、铜、镍等热电阻应用广泛。其主要的特点为测量范围大、精度高、便于远距离测量。铂的易提纯，耐氧化能力强，物理、化学性能极稳定，工业性好，复制性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测高精密测温和温度标准。缺点是价格贵，在还原介质中易被玷污变脆，受到磁场影响大，温度系数小。按iec标准测温范围-200650，百度电阻比w（100）=1.3850时，r0为100和10，其允许的测量误差a级为（0.15+0.002 |t|），b级为（0.3+0.005 |t|）。方案二：基于ds18b20温度采集，温度测量范围从-55+125，-10+85时测量精度为0.5，测量分辨率为0.0625，电源电压范围从3.35v 。它支持“一线总线”的数字方式传输，可组建传感器网络。而且，无需进行线性校正，使用非常方便并且成本低。与传统的热敏电阻温度传感器不同之处在于它能够直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现912位数字显示，可以分别在很短的时间之内将温度值转化为最高到12位的数字。它具有体积小、传输距离远、接口方便等特点。 系统有如下特点： (1)送串行数据，不需要外部元件；(2)不需要备份电源，可通过信号线供电；(3)等待模式，没有功耗；(4)系统的抗干扰性较好，适合于各种恶劣环境的测量，如环境检测、设备温度检测等，其他的一些测温类消费电子产品等。方案比较：综合比较方案一与方案二，成本相差不多，方案二具有更高的抗干扰能力和精度，电路结构简单，选择方案二作为本设计的温度传感器。2.2.4显示模块的选择方案一：基于数码管的显示模块。数码管分为共阴极和共阳极数两种，选择的数码管类型不同，在它的程序设计上也存在一定的差别。数码管显示内容比较直观，一个数码管只可以显示一位，要显示多位数字就必须添加多个数码管，在位数显示比较少的硬件中，程序编写和外围电路的设计都非常容易，但位数显示比较多的情况下，程序的编写和硬件的制作就比较麻烦，而且它的显示速度受到很大的限制。当硬件电路设计完成之后，系统显示能力基本也被确定，系统的扩展也受到了限制。方案二：基于液晶显示屏的显示模块，具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点，用户可以根据设计要求来显示内容、甚至可以显示自己动手设计的图案。当硬件设计完成时，可以通过软件的修改来不断扩展系统来修改它的显示。液晶显示模块的外围驱动电路比较简单，显示位数的增加不需要对硬件电路进行修改，可增强性很强。字符型液晶显示屏是我们在平时设计电路中经常用到的一款显示屏8。因此选用方案二lcd1602做输出显示。 3.系统的整体设计 本系统是通过单片机控制无线传输来实现对温度数据的接受,以 stc89c52rc单片机为控制单元， ds18b20为温度采集模块，hc-05/06无线蓝牙模块为温度数据发送单元，实现温度的采集、发送、显示，就是一套通过无线方式实现温度的显示发送以及监测系统。基于无线蓝牙模块的温度监测系统主要由四个模块构成，分别为温度采集模块、无线蓝牙收发模块、单片机控制模块以及液晶显示模块。 发送端 接收端图3.1 系统总方框图3.1硬件的设计3.1.1温度采集dallas半导体公司的数字化温度传感器ds1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松组建传感器网络。新一代的“ds18b20”体积更小、更经济、更灵活。图3.2 ds18b20ds18b20管脚排列：1.vdd为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)2.gnd为电源地;3.vq为数字信号输入/输出端;ds18b20内部结构主要由四部分组成：温度传感器、64位c存储器、温度报警触发器、配置寄存器。ds18b20的管脚排列如下: 数字信号输入/输出端；电源地；外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。图3.3 ds18b20方框图ds18b20依靠一个单线端口通讯。在单线端口条件下，必须先建立存储器操作协议，才能进行存储器和控制操作。因此，控制操作必须首先提供下面5个存储器操作指令之一：(1)读rom,(2)匹配rom, (3)搜索rom, (4)因为只有一个采集芯片，直接跳过rom, (5)警报搜索。这些指令将会作用在这款测温芯片上，如果这些命令使得测温芯片成功的完成测量温度的过程，它采集到的数据就会存到芯片的内部的存储器中。测量的数据在内部的存储器中，可以让芯片开启记忆模式，并阅读存储器中的内容数据。低温触发器tl和高温触发器th都有eeprom 的数据9。如果ds18b20不使用报警检查指令，这些寄存器可用作为普通的存储。在芯片上还有温度的数字转换。th和tl指令使用一个带有记忆功能的指定来完成工作。通过高速缓存存储器10，所有数据的读写都是从最低位开始。1.ds18b20主要特性:ds18b20支持“一线总线”接口，测量范围为 -55c+125c，在-10+85c范围内,精度为0.5c。现场温度以一线总线的方式传输，大大提高了系统的抗干扰能力。适用于在恶劣环境的现场测量，如：设备或过程控制、环境控制、测温类消费电子产品等，支持3v5.5v的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。ds18b20可以程序设定912位的分辨率，精度为0.5c。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在eeprom中，掉电后依然保存。ds18b20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色。2.ds18b20的工作原理:ds18b20的测温原理如图3.4所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响不大，低温度系数晶振用于产生脉冲信号然后送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1计数器1 的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。图3.4 ds18b20工作原理图3.ds18b20基本应用电路ds18b20测温系统的优点是测量的温度精确度高、支持“一线总线”、系统简单等优点。ds18b20在不同的供电方式下的测温电路图也不尽相同（本设计采用的供电方式是外部电源供电方式）。下面是它的俩种不同的供电方式：(1) 寄生电源供电ds18b20可以通过从vdd引脚接入一个外部电源供电，或者可以工作于寄生电源模式，该模式允许ds18b20工作于无外部电源需求状态。寄生电源在进行远距离测温时是非常有用的。寄生电源如图3.5所示，当总线为高电平时，寄生电源由单总线通过vdd引脚。这个电路会在总线处于高电平时偷能量，部分汲取的能量存储在寄生电源储能电源（cpp）内，在总线处于低电平时释放能量以提供给元器件能量。当ds18b20处于寄生电源模式时，vdd引脚必须接地。图3.5 ds18b20寄生电源供电方式电路图寄生电源模式下，单总线和cpp在大部分操作中能提供充分的满足规定时序和电压的电流给ds18b20。然而，当ds18b20正在执行温度转换或从高速暂存器向epprom传送数据时，工作电流可能达1.5ma。这个电流可能会引起链接单总线的弱上拉电阻的不可接受的压降，这需要更大的电流，而此时cpp无法提供电流。为了保证ds18b20有充足的供电，当进行温度转换或拷贝数据到epprom操作时，必须给单总线提供一个强上拉。用漏极开路把i/o直接拉到电源上就可以实现。在发出温度转换指令44h或拷贝暂存器指令48h之后，必须在之多10us之内把单总线转换到强上拉，并且在温度转换时序或拷贝数据时序必须一直保持为强上拉状态。当强上拉状态保持时，不允许有其他操作。（2）ds18b20的外部电源供电方式电路图对ds18b20供电的另一种方法是从vdd引脚接入一个外部电源，见图3.6.这样做的好处是单总线不需要强上拉。而且总线不用在转换温度期间总保持高电平。图3.6外部电源给ds18b20供电温度高于100时，不推荐使用寄生电源，因为ds18b20在这种温度下表现出的漏电流比较大，通讯可能无法进行。在类似这种温度的情况下，强烈推荐使用ds18b20的vdd引脚。对于总线控制器不直到总线上的ds18b20时用寄生电源还是外部电源的情况，ds18b20预备了一种信号指示电源的使用示意图。总线控制器发出一个skip rom指令cch，然后发出读电源指令b4h，这条指令发出后，控制器发出读时序，寄生电源会将总线拉低，而外部电源会将总线保持高电平。如果总线被拉低，总线控制器就会知道需要在温度转换期间对单总线提供强上拉。3.1.2通信模块hc-05蓝牙模块hc-05模块是一款主从一体的高性能串口模块，1. 可用于各种带蓝牙功能的电脑、蓝牙主机、手机、pda、psp等职能终端配对。2. 宽波特率范围4800-382400，并且模块兼容单片机系统。3. 当主从模式俩个蓝牙模块配对成功后，可以简单的更改为无线蓝牙，让您的设备或产品更高级，更时尚。4. 您可以很容易的使用提供的蓝牙手机软件等。蓝牙模块hc-05嵌入式蓝牙串口模块（以下简称模块）具有两种工作模式：命令响应工作模式和自动连接工作模式，在自动连接工作模式下模块又可以分为主（master）、从（slave）和回环（loopback）三种工作状态。当模块处于自动连接工作模式时，将自动根据事先设定的方式连接数据传输；当模块处于命令响应工作模式时能执行下述所有at命令，用户可以向模块发送各种at指令，为模块设定控制参数或发布控制命令。通过控制模块外部引脚输入电平，可以实现模块工作状态的动态切换。 模块指示说明1.将模块上电同时（或之前），将key接高电平，此时指示灯慢闪（1秒亮一次），模块进入at状态，此时波特率固定38400。图3.7.蓝牙配对软件侧视图2.将模块上电后，将key悬空或者接地，此时指示灯快闪（1秒2次），表示模块进入可以配对状态。此时如果将key接高电平，模块也会进入at状态，但是指示灯依然是快闪（1秒2次），发指令即可。3.模块配对成功后，此时sta双闪（一次闪俩下，俩秒闪一次）。 产品特性：1.核心模块使用hc-05主从模块，引出接口包括vcc、gnd、txd、rxd、key引脚，蓝牙连接状态引出脚(state)，未连接输出低，连接后输出高。2.led指示蓝牙连接状态，快闪表示没有蓝牙连接，慢闪表示进入at模式，双闪表示蓝牙已经连接并打开端口。3.底板设置防反接二极管，带3.3v led，输入电压3.6-6v，未配对时电流越为30ma，配对后约10ma，输入电压禁止超过7v！4.接口电平3.3v，可以直接连接各种单片机，5v单片机也可以直接连接，无需max232也不能经过max232.5.空旷有效距离10米（功率等级为class 2），超过10米的距离也是可能的，但不对此距离的连接质量作保障。6.配对以后当全双工串口使用，无需了解任何蓝牙协议，支持8位数据位、1位停止位、可设置奇偶校检的通信格式，这也是最常用的通信格式，不支持其他格式。7.可以通过拉高34脚进入at命令模式参数和查询信息。8.体积小巧（3.57cm1.52cm），工厂生产贴片，保证质量，且有一定的防静电作用。9.可通过at命令切换为主机或者从机模式，可通过at命令连接指定设备。3.1.3单片机控制部分1.简介:89c52是一种高性能的微处理器，它带有一个4k字节可编程可擦除的只读存储器，适用于低电压，称为单片机。单片机的可擦除次数最多为100次，否则单片机将可能会损坏。该器件采用高密度存储器制造技术制造11，与工业标准的mcs-51指令集和输出管脚相兼容。多功能cpu和各存储器在整个芯片中，而且89c52是一种高效微控制器，89c52是它的一种精简版本。89c单片机为很多控制系统提供了一种性价比高且使用简单的方案。2.结构特点：89c52的主要特征:与51单片机相兼容;有4k字节可编程闪烁存储器;三级程序存储器锁定;128*8位内部ram;32可编程i/o线;俩个16位定时器/计数器;5个中断源;可编程串行通道;低功耗的闲置和掉电模式;寿命：1000写/擦循环;数据有效保留时间为10年;片内振荡器和时钟电路12等。3.管脚说明:该设计所用主要芯片是stc89c52，现对各组成部分的情况介绍如下：中央处理器，内部数据存储器，内部程序存储器，定时器，串行口，中断控制系统，以及时钟复位电路等等。 stc89c52芯片引脚图如图3.8所示，芯片引脚介绍：4.芯片擦除：整个perom阵列和三个锁定位电擦除能够通过正确的控制信号进行组合，并将ale管脚处于低电平来完成。在芯片89c52擦除操作中，阵列代码全部被写1且在任何非空存储字节被修复之前，该操作将被执行。stc89c51没有稳态的逻辑，可以再低到零频率的条件下的静态逻辑，支持俩种可选的掉电模式。在闲置模式下，cpu停止工作。但ram，定时器，串口和中断系统依然在工作13。在掉电模式下，保存ram的内部同步并且停止振荡器，禁止使用其他芯片功能，直到下一个初始化。 图3.8 stc89c52引脚图vcc:供电电源；gnd:接地p0端口（p0.0p0.7，3932引脚）：p0口是一个漏极开路的8位双向i/o口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个ttl负载，对端口p0写入“1”时，可选作高阻抗输入。当芯片访问程序的时候，p0端口也可提供低8位的地址和8位的复用总线。在编程时，p0端口接收指令；而在校验程序时，则输出指令。验证时，需要外接上拉电阻。 p1端口（p1.0p1.7，18引脚）：p1端口是一个内部自带上拉电阻的8位双向数据口。p1的输出缓冲器可驱动或者吸收或者输出电流。端口写入1时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这是可用作输入口。p1口作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些外部被拉低的引脚会输出一个电流。此外，p1.0和p1.1还可以作为定时器（或计数器）2的外部技术输入（p1.0/t2）和定时器（或计数器）2的触发输入（p1.1/t2ex），窗体顶端此外，p1.0和p1.1还可以作为定时器（或计数器2的外部技术输入（p1.0/t2）和定时器/计数器2的输入（p1.1/t2ex）,在对flash rom编程和程序校验时，p1接收低8位地址。p2端口（p2.0p2.7，2128引脚）：p2口是一个带内部上拉电阻的8位双向i/o端口。p2的输出可以驱动4个ttl输入。对端口写入1时，通过内上拉电阻将端口拉到高电平，这时可用作输入。p2作为输入端口使用的时候，因为有内部的上拉电阻，那些外部被拉低的引脚将会输出一个电流。在访问外部存储器的时候，p2送出高8位地址。在访问期间，p2口引脚上的数据是不会改变的。 在对芯片进行编程和程序校验时，p2能够正常地接收高位地址和部分控制信号。 p3端口（p3.0p3.7，1017引脚）：p3是一个自带上拉电阻的双向端口。p3的输出缓冲器能够驱动4个ttl输入。端口写入1时，通过内部的上拉电阻可以把端口拉到高电位，这样端口可用作输入口。对p3做输入端口使用时，因为有内部自带上拉电阻，那些外部信号被拉低的引脚就会输入一个电流。 在对芯片进行编程或程序校验时，p3还接收部分控制信号。p3口可作为一般的i/o口，还可有一些其他的复用功能，如表3.1：表3.1 p3口的引脚复用功能引脚号复用功能p3.0rxdp3.1txdp3.2外部中断为0p3.3外部中断为1p3.4t0-定时器的外部输入p3.5t1-定时器的外部输入p3.6 外部数据存储器写选通p3.7外部数据存储器读选通 stc89c52具有以下标准功能： 8k字节flash，256字节ram， 32 位i/o 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位 定时器或计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，stc89c52可降至0hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，cpu 停止工作，允许ram、定时器/计数器、串口、中断保持工作状态。掉电模式下，ram内容将被迅速保存，振荡器停用，单片机停止正常的工作，直到新的中断或硬件复位。p0 口：p0口是一个8位开路的双向i/o端口。当它为输出口时，每个端口可以驱动8个逻辑电平。当p0端口写“1”时，引脚将被用作高阻抗输入。当p0端口访问外部程序和数据存储器的时候，p0口也可以当作低8位地址或数据复用14。在这种模式下， p0具有内部上拉电阻。在flash编程时，p0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部的上拉电阻对其增压。p1 口：p1端口是一个自带上拉电阻的8 位双向i/o 口，p1 输出缓冲器可以驱动4 个 逻辑电平。当p1 端口写“1”时，它的内部上拉电阻会上拉对其增压，增压后可当作输入口使用。当p1端口当做输入使用时，外部被拉低的引脚由于自身阻值的原因，将会输出电流。此外，p1.0和p1.2分别作为定时器或计数器2的计数输入（p1.0/t2）和定时器或计数器2 触发输入（p1.1/t2ex）。 在芯片编程和检验的时候，p1口将接收低8位地址。引脚的第二功能p1.0 /t2（定时器/计数器t2的计数输入），时钟的脉冲输出；p1.1/ t2/ex（定时器/计数器t2的捕捉/触发信号和方向控制）；p1.5 （在线系统编程端口）；p1.6 （在线系统编程端口）；p1.7 （在线系统编程端口）；p2 口：p2 口是一个自身携带上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器可以驱动4 个 逻辑电平。当p2 端口写“1”时，内部上拉电阻将会上拉增压14，增压候可以作为输入端口使用。当p2当作输入端口使用时，外部被拉低的引脚会因为自身电阻的组织，将会输出电流。访问外部程序中，p2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用 8位地址（如movx ri）访问外部数据存储器时，p2口输出p2锁存器的内容。在flash编程和校验时，p2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。p3 口：p3 口是一个自身携带上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器可以驱动4 个 逻辑电平。当p3 端口写“1”时，自身携带的上拉电阻上拉增压，上拉电阻的增压可使p3端口当做输入口。当p3端口当作输入端口使用时，外部被拉低的引脚将会因自身的电阻阻值输出电流。 p3口也可以当作stc89c52特殊功能端口使用。在芯片进行编程和校验时，p3端口将会接收部分控制信号14。端口引脚 第二功能；p3.0 (串行输入)；p3.1(串行输出)；p3.2 (外部中断“0”)；p3.3 int1(外部中断“1”)； p3.4 to(定时器0或计数器0)； p3.5 t1(定时器1或计数器1)；p3.6 wr(外部数据存储器选择写)；p3.7 rd(外部数据存储器选择读)；另外，p3口还可以接收部编程和程序校验的控制信号。rst复位端口。振荡器工作的时候，rst引脚将会出现两个周期以上的高电平使得单片机复位。ale/prog当芯片访问外部程序或其他的存储器时，ale（允许地址锁存）脉冲的输出将用在控制地址的低8位。一般ale仍将时钟的振荡频率作为固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。对flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编