基于单片机控制的蓝牙无线通信系统

1、基于单片机控制的蓝牙数据传输系统的设计 蓝牙作为一种支持设备短距离通信的无线电技术，可以在众多设备之间进行无线信息交 换。蓝牙技术设计一系列软硬件技术、方法和理论，包括：无线通信与网络技术，软件工程 户界面图形化技术，软硬件接口技术，高集成芯片技术等1 。由于蓝牙体积小，功耗低，其 对传输速率要求不高的小型移动设备和便携设备中应用广泛。随着现代化数字技术的发展， 蓝牙无线通信的协议标准是由SIG 制定的，它规定了蓝牙应用产品应遵循的标准和需要 达到的要求。目前颁布的蓝牙规范有1.0、1.1、2.0、2.1 等几个版本2。蓝牙技术规范抱愧和信息一和应用框架两个部分。协议规范部分定义了蓝牙的各层同

2、学 那些以，应用框架指出了如何采用这些协议实现具体的应用产品。 HCI；中介协议为高层应用协议或程序在蓝牙逻辑链路上工作提供了支持，为应用层提供了 用协议是指那些位于蓝牙协议栈之上的应用软甲和其中涉及的协议，包括开发驱动和其他蓝 蓝牙技术的核心协议分为四个部分，如下：基带和链路控制层确保网络内部蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接。负责蓝牙网络内各设备之间连接的建立。（3）逻辑链路控制和适配协议（L2CAP）是一个为高层传输层和应用层协议屏蔽基带协议的适配协议，为高层应用传输提供了更 加有效和更有利于实现的数据分组格式。 协议，才能获得设备信息、服务信息以及服务特征，从而在设备单元之间建立不同

3、的 SDP 层连接3。 HCI（Host Controller Interface ）协议，即主机控制接口协议，属于蓝牙协议栈的 此定义描述了位于 HCI 驱动程序（主机的一部分，也即蓝牙通讯模块的使用者）和主 令、硬件状态寄存器、控制寄存器以及时间寄存器实现对蓝牙硬件的 HCI 指令。HCI 传输层是蓝牙主机与蓝牙主控制器之间的物理接口。目前，蓝牙 HCI 传输层 和个人计算机存储卡 4。 传输层假定 UART 通信不存在线路故障，图 1 为UART 传输层。 UART 传输层采用了RS232 的接口参数配置，如表1：8 主机控制器发送，当CTS 为0 时，禁止蓝牙主机/主机控制器发送。流完

4、成响应时间则定义 了从设置RTS 为0 到字节流真正结束时的最大时间。 UART 传输层同时具备纠错功能。如果当蓝牙主机与主机控制器在RS232 通信上失去同 出了范围。如果蓝牙主机与主机控制器在UART 通信失去同步，那么主控制器将发送硬件故 抚慰，从而实现重新同步5。 该方案主要完成以下几个指标：（1）自动完成处在蓝牙网络中的蓝牙设备的连接。该模式针对事先配对好的两个不同地 址，但硬件完全相同的蓝牙-单片机设备。一旦该配对设备进入到可通信距离，可通过事先 写进单片机的程序，由单片机控制蓝牙模块，完成配对设备的自动连接。（2）在单片机上加载外挂 FLASH，可将欲传文件或者数据通过单片机下载

5、存储在 FLASH 当中，当蓝牙设备连接后进行自动传输，不重复发送。（3）可搜索在可通信范围内所有同型设备或者其他具备蓝牙功能的通信设备。搜索模式 后，可选择具体设备进行连接、通信。（4）可实现两种接收方式：一种是蓝牙设备与PC 机等智能终端相连，由智能终端完成 无需通知和触发任何按键，完成自动接收。 （1）主机控制器（单片机）芯片的选择 SMBus/ I2C 和两个 UART 串行接口，即可满足系统设计要求，同时可简化电路设计， 增强系统抗干扰能力。 运算速度快，编程简单，易于升级维护等优点，并且在可靠性和稳定性上也可以得到 （2）蓝牙模块的选择 通信距离远，简单易用等特点，可通过AT 指令

6、查看或者设置控制参数，满足无线串口通信 远距离传输的要求。该型号蓝牙模块支持所有蓝牙协议，采用 spp 串口通信模式，实现通用串行接口 与蓝牙数据传输之间的相互转换；具有多从（ SLAVE）实体结构，最多可同时与7 个具有 SPP 协议的远程蓝牙主（MASTER）设备；通过AT指令，可为模块设置控制参数或发布控制 命令；支持各种标准波特率，并支持硬件流传输控制，最高串口波特率为 1382400bps；通 信频段为蓝牙标准 2.4GHz，搭载外置蓝牙天线，在空旷、无遮挡地带，点对点理论传输最 HWW-S1800 蓝牙模块主要包括三个部分：基带控制器、蓝牙传输适配器和工作在全球 通用标准的2.4G

7、Hz ISM 频段的射频模块。其中传输适配器通过加入额外的功率放大器后， 可使得蓝牙模块的通信范围扩大，在理想传输条件下，最大值可达到1800 米。 FLASH 芯片选择Atmel 公司生产的 AT45DB161D -SU。该 FLASH 存储器的存储容量为 16 作为主控制器单片机使用 22.1184MHz 的晶振，单片机与蓝牙模块间的通信波特 率为 38400bps ，与 PC 机等智能终端的通信波特率为 115200bps 。单片机在整个系统 制器，另一部分是实现命令接口的软件。 离传输的蓝牙便携产品开发提供思路。本文设计的基于单片机控制的蓝牙传输系统实现了在配对状态下两个不同地址并且相 互绑定的同型设备之间的自动连接和通信的功能，并在收发设备两端对等层开发了文件传输 协议， 实现了文件自动传输。在此基础上，该系统的功能可拓展为点对多点，或者实现组网 自动通信以及数据转发。此系统实现了蓝牙模块与单片机之间的 HCI，具有一定的规范性， 也可以作为通用模块，为实现蓝牙产品开发提供参考案例。参考文献1朱刚，谈