無(wú)線(xiàn)通信模塊設計與開(kāi)發(fā)

在外部主機具有 UART 或者USB 接口，藍牙模塊與主機信號電平兼容的情況下，不需 要再添加其他輔助電路，本藍牙模塊就可以和主機直接相連。

如圖 3 所示是主機和藍牙硬件連接示意圖。主機控制器接口（HCI）提供了一種訪(fǎng)問(wèn)藍 牙硬件能力的通用接口，HCI 層通過(guò)訪(fǎng)問(wèn)基帶命令、鏈路管理器命令、硬件狀態(tài)寄存器、控 制寄存器以及事件寄存器實(shí)現對藍牙硬件的HCI 命令。在主機系統的HCI 驅動(dòng)程序和藍牙 的硬件HCI 固件之間存在的幾個(gè)中間層次，又稱(chēng)為主機控制器傳輸層，提供傳輸數據的能力。該層的目標是透明化，主機控制器驅動(dòng)程序不關(guān)心它是在UART 上還是USB 上，UART 和USB 對主機控制器驅動(dòng)程序發(fā)送到主機控制器的數據不能進(jìn)行處理，這樣主機控制器接 口和主機控制器可以進(jìn)行升級，升級不會(huì )對傳輸層有任何影響。

4.2 模塊初始參數設置

藍牙模塊加載了各種協(xié)議層后并不能工作，還需要根據不同的硬件設計對模塊初始參數 進(jìn)行設置?；赽luecore2 藍牙芯片的初始參數設置又稱(chēng)為PSK 設置，可以通過(guò)BLUELAB 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境或者PS Key 設置軟件來(lái)實(shí)現，如圖所以為ps key 設置界面。

5 藍牙模塊應用實(shí)例

如圖 4 所示，以藍牙手操器和藍牙閥門(mén)定位器作說(shuō)明示例。藍牙模塊與閥門(mén)定位器中的 控制板進(jìn)行串口（UART）全雙工通信，閥門(mén)定位器的閥位值、閥位上限等各種參數通過(guò)串 口送到藍牙模塊，通過(guò)藍牙無(wú)線(xiàn)通信的方式發(fā)送給藍牙手操器，手操器可以用相關(guān)指令動(dòng)態(tài) 地修改閥門(mén)定位器的對應參數，這改變了傳統的參數設置或修改方法。在閥門(mén)定位器中的藍 牙模塊設置為被動(dòng)鏈接模式，設備啟動(dòng)后閥門(mén)定位器會(huì )周期性的采集閥位值并存儲在該設備 的緩沖區內，當藍牙手操器搜索到閥門(mén)定位器后向閥門(mén)定位器發(fā)送鏈接指令，建立鏈接后， 藍牙手操器將獲得一個(gè)鏈接句柄。此后進(jìn)入如圖5 所示的監控界面，可以執行讀閥位值、閥 位上限、以及寫(xiě)上限三項功能。每項功能在執行時(shí)，都由手操器發(fā)送一條控制指令，該指令 由串口發(fā)給藍牙模塊，其中包括藍牙鏈接句柄、功能代碼（0x01-0x03 分別針對以上的三項 功能）以及CRC 校驗域。閥門(mén)定位器收到控制指令后先判斷鏈接句柄，判斷是否接收該指 令，其后根據功能代碼分別執行對應的任務(wù)。圖5 中為通過(guò)藍牙手操器讀取的閥門(mén)定位器的 閥位值。此外，藍牙手操器還可對藍牙電磁流量計，藍牙溫度變送器等設備進(jìn)行操作。

5 結論

經(jīng)過(guò)現場(chǎng)測試表明，本文設計的藍牙模塊性能穩定、使用方便、實(shí)用性強，有一定的抗 干擾能力，還可根據需要進(jìn)行軟件升級，能有效地嵌入現場(chǎng)設備中代替電纜進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信， 實(shí)現了對傳統有線(xiàn)工業(yè)控制總線(xiàn)延伸，為工業(yè)監控網(wǎng)提供了一種新的聯(lián)網(wǎng)方法。

本文作者創(chuàng )新點(diǎn)：該藍牙無(wú)線(xiàn)通信模塊運用BlueCore2-External 藍牙芯片、FB2520 帶通濾 波器和平衡不平衡變換器、LTCC 陶瓷天線(xiàn)等設計完成，并在藍牙手操器和閥門(mén)定位器中進(jìn) 行實(shí)際運用，結果表明該藍牙模塊性能穩定，實(shí)用性強。