ARM蓝牙无线通信模块设计方案

1、作者：Pan Hon glia ng仅供个人学习课程设计报告题 目:基于ARM勺蓝牙无线通信模块设计学生姓名：学生学号：系另II: 电气信息工程学院专业:电子信息科学与技术届 别：14 届指导教师：基于ARM勺蓝牙无线通信模块设计指导教师：陈帅电气信息工程学院 电子信息科学与技术摘要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模块而连接起 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。同时，蓝牙支持设备短距离通信。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

2、换。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。关键字：ARM蓝牙嵌入式abstractThe bluetooth is a short-ra nge wireless com muni cati on tech no logy, electro nic device can be connected through the bluetooth module with each other, ge

3、t rid of the traditional electric wire. Through the wireless receiver chip, with bluetooth tech no logy of electr onic products to with in 10 meters of dista nee each other mutually, tran smissi on speed can reach 1 millio n bytes per sec ond. Bluetooth support equipme nt at the same time, the short

4、 dista nce com muni cati on . To in clude mobile pho ne, PDA, wireless headset,laptop computers, associatedperipherals, and many other devices betwee n wireless in formatio n excha nge.This paper elaborated on the prin ciple of bluetooth wireless com muni cati on system based on ARM, system hardware

5、 and software desig n and system debugg ing. In troduces the bluetooth protocol and bluetooth tran smitti ng and recei ving tech no logy, etc.; Hardware desig n is based on ARM9 processor as the core of hardware platform design, detailed introduction of bluetooth module and configuration methods of

6、hardware desig n, embedded motherboards and in terface circuit desig n.key words : bluetooth embedded ARM第1章硬件设计1.1蓝牙信号的发送与接收蓝牙发送和接收信号的处理过程如图1.1所示。发送前对数据进行载波调制， 接收之后对接收到的高频信号进行解调。在蓝牙数据发送和接收的过程中，有效的数据信息和控制信息同时在通道上传送，它们分别使用自己的接口。其中数据信息向空间发送或从空间接收；控制信息用于控制无线射频收发器的整套动作。 在整套控制动作中发射时控制信息主要控制的信息有发射机载波频率调整、

7、发射的功率级别、数据信息bit（位）流向等。图1.1蓝牙的收发1.2模块概述GC-02模块采用16MHZ晶振，在某些应用场合（如GSMCDM）不希望使用 16MHZ晶振时钟而使用特殊的外部时钟，此时外部时钟可由External Clock 输入，否则该腿悬空。GC-02的串口波特率、起始位、停止位、奇偶校验位又编程 设定，最大波特率为1.4Mbps。串行口微TTL电平，与计算机串行通信时要采用 RS232电平转换器（如MAX232,计算机最大波波特率为115.2Kbps，如果超时， 需要加高速串口卡。USB通用串行口有 USB-Dh和USB-DP可以与计算机 USB直 接相联，支持USB2.0

8、版本。不用时悬空。SPI串行同步数据口： GC-02有一个从 SPI 口和一个主 SPI 口。从 SPI 口由 SPI_MOS、SPI_CSB SPI_CLK SPI_MISO组成；主 SPI 口由 PIO4、PI05、PIO6、PI07 组成。如果不用可以将接口编程为输入输出口。复位口：RESET为高电平有效，用2K下拉电阻接地。1.3配置蓝牙模块本设计中所用的蓝牙模块设为从端蓝牙模块， 查找、配对和连接绑定的从端 设备，一旦接成功，即可进行双向透明传输。可用于内置蓝牙的仪表仪器、PDA 手机、笔记本内置蓝牙，PC+US蓝牙适配器器等进行无线串口通讯。1.4主板的设计主板的核心芯片采用三星公

9、司的ARM处理器 mini2440。mini2440采用Samsu ngS3C244为微处理器，并采用专业稳定的 CPU内核电源芯片和复位芯片 来保证系统运行时的稳定性，具有高性能、低功耗、接口丰富等特性。以一片 256MB勺Nond Flash作为系统程序存储器，以64MB的SDRA作为系统的数据存 储器。主板提供多种扩展应用接口的支持12。1.5硬件结构硬件由两大部分组成：一部分是蓝牙模块，它通过UA牙芯片间的收发都是使用RX和TX两条信号线来完成的，模块的RX和 TX端；另一部分是主板，主板 上配有各种标独立的电源系统。图1.2硬件电路第2章软件设计2.1 SDRAM存储系统mini24

10、40使用了两片外接的 32M byte总共64M byte的SDRAMS片（型号 为HY57V561620FTP 般称之为内存，它们并接在一起形成 32-bit的总线数 据宽度，这样可以增加访问的速度。2.2 FLASH存储系统mini2440 具备两种 Flash，种是 nor flash ，型号为 SST39VF1601 大小 为 2Mbyte;另一种是 nand flash，型号为 K9F1G08 大小为 128M nor flash 采用了 A1-A22总共22挑地址总线和16条数据总线与CPU相连。nand flash不 具有地址线，它有专门的控制接口与 CPU相连，数据总线为8-b

11、it，但并不意味 着nand flash读写数据会很慢。2.3电源系统及接口mini2440电源系统比较简单，直接使用外接的 5V电源，通过降压芯片产生 系统整个所需的三种电压：3.3V,1.8V，1.25V。如图2.1为电源系统电路图。串口 S3C2440本身共有三个串口 UART0 1、2,其中UART0 1可组合为一 个全功能的串口，为了方便应用，其中UART0做了 RS232电平转换，其余直接从 CPU引出，电平为TTL电平。图2.1电源系统电路图2.4USB 接口mini2440有两种USB接口，一个是USBHost，它和普通PC的USB接口是样的，可以接USB摄像头USB键盘USB

12、鼠标优盘等常见的USB外设，另一种是USB Slave，一般使用它来下载程序到目标板。2.5LCD 接口LCD也就是液晶，是嵌入式系统的常见显示介质。其基本原理是通过给 不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否而达到目的。 每个液晶单元都对应 一个电极，LCD驱动控制就是对电极的通/断进行控制。本设计所用的 LCD接口 其中包含常见的行场扫描、时钟等控制信号。J2为LCD驱动板供电选择信号， 较常用的是5V供电。2.6系统调试第一阶段已经完成蓝牙模块和蓝牙适配器配对调试，总结出蓝牙模块和 适配器工作的基本流程和配置方式，第二阶段的调试任务为在基于ARM的带蓝牙 模块的嵌入式系统上设计并调试蓝牙

13、通信程序和界面控件设计，将基于ARM的带蓝牙功能的嵌入式系统和蓝牙适配器进行联合测试。该系统的通信的调试过程如下：1）将蓝牙模块接在ARM嵌入式系统的串口；2）利用模块的配置命令完成对蓝牙模块的配置，本设计中所用的蓝牙模 块设为从端蓝模块，查找、配对和连接绑定的从端设备，设置蓝牙模块为从模式：AT+role=0 ； /设置蓝牙模块为从模块/AT+pin=12345678; / 设置配对 PIN 码/AT+devicename=Bt_device_01 ； / 设置设备名称 /AT+msgenable=0 /关闭串口提示信息/AT+uartbaurate=115200 ； / 设置波特率 /3）

14、打开蓝牙适配器的的蓝牙通信界面，启动查询蓝牙模块命令，查询到 模块后，通信界面上跳出PIN码验证窗口，输入蓝牙模块的 PIN码：12345678后，在 界面上完成通信连接；4）在界面连接中出现基于ARM勺带蓝牙模块的嵌入式系统Bt_device_01 的已连接蓝牙设备，该嵌入式系统和蓝牙适配器配对成功，配对成功后，即可以以 文件的形式实现通信。5） 运行该通信程序代码，发送文件：./sen drecv/dev/s3c2410tty10（send data）/text ； 接收 文件：./sendrecv/dev/s3c2410tty11（send data)/text 。经过反复测试，通信距离

15、可达到 810米，有阻挡物的情况下，通 信距离可达到68米。经多次测试最高速率可达到115200bps，长期测试数据传 输正常。小结在搭建完整个系统，并对蓝牙的通信性能进行检测的过程中发现， 蓝牙模块 由于采用的是信息无线传输方式，所以在传输过程中干扰较大，传输距离也较短。 工业现场设备安装的环境往往比较恶劣，怎样使蓝牙设备拥有更好的稳定性、更 低的功耗、更广的工作范围，这些对硬件设计和软件优化提出了更高的要求。版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理。版权为潘宏亮个人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text

16、, pictures, and desig n. Copyright is Pan Hon glia ng's pers onal own ership.用户可将本文的内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律 的规定，不得侵犯本网站及相关权利人的合法权利。除此以外，将本 文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人的书面 许可，并支付报酬。Users may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or ap

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