基于藍牙技術(shù)的火控檢測系統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的研究

　　摘要：針對部隊特殊環(huán)境中裝備檢測的需要，提出了采用藍牙技術(shù)組建火控檢測系統微微網(wǎng)。本文在研究藍牙無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )結構的基礎上，利用BlueCore4-External藍牙模塊，設計開(kāi)發(fā)了藍牙串口適配器，實(shí)現了微微網(wǎng)內點(diǎn)對點(diǎn)數據通信和廣播數據，達到了網(wǎng)內資源共享，增加了檢測的可靠性和簡(jiǎn)便性。

　　關(guān)鍵詞：藍牙技術(shù);微微網(wǎng);火控檢測系統;無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )引言

　　火控系統[1]是武器系統的指揮控制中心，系統結構復雜、科技含量高、故障檢測難度大，其系統工作的可靠性不僅影響對戰場(chǎng)態(tài)勢的正確判斷和對攻擊目標的選擇，還直接影響武器系統作戰效能發(fā)揮和武器裝備及人員的安全，因此，必須對火控系統實(shí)施實(shí)時(shí)、準確的檢測，以保障火控系統時(shí)刻處于良好狀態(tài)?；?a class="contentlabel" href="http://dyxdggzs.com/news/listbylabel/label/藍牙技術(shù)">藍牙技術(shù)的火控檢測系統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，利用藍牙的無(wú)線(xiàn)傳輸取代傳統的有線(xiàn)電纜傳輸，同時(shí)利用藍牙的網(wǎng)絡(luò )特性，實(shí)現火控系統檢測的無(wú)線(xiàn)化、網(wǎng)絡(luò )化、簡(jiǎn)單化，大大提高了檢測能力及效率，拓展了武器檢測系統在惡劣或特殊環(huán)境中的應用。

　　藍牙網(wǎng)絡(luò )結構

　　藍牙微微網(wǎng)

　　藍牙可以提供點(diǎn)對點(diǎn)或點(diǎn)對多點(diǎn)的連接，最基本的網(wǎng)絡(luò )組成是微微網(wǎng)[7]，也稱(chēng)皮克網(wǎng)(Piconet)。在同一微微網(wǎng)內，藍牙單元享有同一條信道，一個(gè)微微網(wǎng)內有且僅有一個(gè)主單元(master unit)，其余為從單元(slave unit)。主單元發(fā)起連接，決定微微網(wǎng)通信信道，控制整個(gè)工作過(guò)程，藍牙微微網(wǎng)結構如圖1A。

　　微微網(wǎng)內主單元和從單元在硬件上沒(méi)有區別，這樣組網(wǎng)非常簡(jiǎn)單和方便。藍牙限制了微微網(wǎng)的單元數量，同一時(shí)間一個(gè)微微網(wǎng)最多只能有7個(gè)從單元處于活動(dòng)狀態(tài)，其余單元處于休眠狀態(tài)，處于休眠狀態(tài)的藍牙設備可以通過(guò)激活模式和休眠模式的切換，將原來(lái)激活的7個(gè)從設備變?yōu)樾菝?，而使原?lái)處于休眠的從設備被激活。

　　藍牙散射網(wǎng)

　　為了消除限制數量對通信的影響，同時(shí)提高頻譜的利用效率，藍牙允許同一區域內同時(shí)存在多個(gè)微微網(wǎng)，這樣多個(gè)交疊覆蓋的微微網(wǎng)就構成一個(gè)分布式散射網(wǎng)(scatter net)，如圖1B。一個(gè)微微網(wǎng)的主單元既可以是連接另一微微網(wǎng)的主單元，也可以是連接從單元。每一個(gè)微微網(wǎng)擁有自己的信道，主單元按照跳頻系列中的不同頻率識別不同的從單元，散射網(wǎng)用識別頻率來(lái)區分各個(gè)不同的微微網(wǎng)。這樣，藍牙通過(guò)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò )控制就可以實(shí)現更多設備之間的通信，但同時(shí)也增加了藍牙設備之間通信干擾的可能性。

　　系統總體設計

　　本設計主要是利用藍牙無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，將火控檢測系統主機無(wú)線(xiàn)連接起來(lái)，構成藍牙微微網(wǎng)，實(shí)現網(wǎng)內數據的傳輸與資源共享。本文在硬件上采用BlueCore4-External藍牙模塊設計開(kāi)發(fā)了藍牙串口適配器，取代有線(xiàn)電纜。在此基礎之上，開(kāi)發(fā)了系統的軟件，實(shí)現了藍牙無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的搭建。其構成的藍牙微微網(wǎng)示意圖如圖2所示。

　　火控檢測系統無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現

　　硬件實(shí)現

　　藍牙串口適配器選用CSR公司的BlueCore4-External藍牙模塊。該模塊尺寸僅為26.9×13×2.2(mm)，采用3.3V供電模式，完全符合藍牙規范v2.0+EDR，能夠提供符合藍牙規范的數據和語(yǔ)音通信，支持IIC、UART、PCM、USB等總線(xiàn)接口，擁有8Mbit的Flash(內存)，可實(shí)現100m的通信，支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的工作方式。藍牙串口適配器采用BlueCore4-External模塊，其主要電路包括電源電路、復位電路、藍牙模塊UART轉RS-232串口電路、其它輔助電路以及藍牙天線(xiàn)設計，其具體電路見(jiàn)圖3。

　　電源電路整個(gè)藍牙串口適配器采用5V供電，直接由主機的USB口提供。Bluecore4-External藍牙模塊是3.3V供電。電路采用AS1117低壓差線(xiàn)性穩壓器，將5V電壓轉化成3.3V穩定電壓供藍牙模塊。

　　復位電路Bluecore4-External藍牙模塊有一個(gè)外部復位引腳RESETB，復位信號低電平有效。復位電路采用簡(jiǎn)單的接觸式按鍵控制，采用兩個(gè)10mF的電容并聯(lián)增加時(shí)延，使復位電路更有效。藍牙模塊上電后，RESET處于高電平，電容也將充電，當按下S2后，C8、C9和S2構成一個(gè)回路，電容逐步放電，使RESET(復位)端電壓為0;再當S2松開(kāi)時(shí)，藍牙模塊上電復位，從而實(shí)現手動(dòng)按鈕復位，使藍牙模塊回到預先設置的狀態(tài)，等待下一次連接。

　　主要采用RS232電平轉換器MAX3232。通過(guò)MAX3232，一方面將主機的信號轉換送給藍牙模塊;另一方面將藍牙模塊的TX、RTS、RX、CTS分別與MAX3232的RxD、CTS、TxD和RTS相連，完成藍牙UART接口與RS232信號的轉換，并通過(guò)RS232接口傳送給主機。利用MAX3232也就是提供RS-232電平轉換，使RS232層與藍牙芯片3.3V邏輯層連接。注意串口與Bluecore4-External的波特率一致。