智能藍牙溫度監測系統電路設計 —電路圖天天讀（58）

　　無(wú)論是糧食倉庫、中藥倉庫，還是圖書(shū)保存。都需要在符合規定的溫度環(huán)境條件之中。而溫度卻是最不易保障的指標。針對這一情況。研制一款可靠、方便、易及時(shí)調控的溫度檢測系統就顯得極為重要。運用D1S18B20采集數字信號，通過(guò)藍牙無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)和USB接口技術(shù)。實(shí)現由89S52單片機檢測控制溫度的監測系統。整個(gè)系統由采集板、通信板和PC機監控程序組成。采集板以溫度監測芯片DS18B20t21、單片機芯片AT89S52和藍牙芯片BC4為核心分時(shí)完成監聽(tīng)主機的命令和數據采集以及數據發(fā)送的功能?？梢愿鶕邮盏降闹鳈C的命令隨時(shí)改變系統的工作狀態(tài)。通信板以USB 芯片PDIUSBD12、單片機芯片AT89S52為核心，實(shí)現數據接收、數據發(fā)送，以及將采集回來(lái)的外部信號通過(guò)波形圖實(shí)時(shí)顯示在PC機界面上。同時(shí)把數據保存到數據庫中。

　　藍牙模塊—無(wú)線(xiàn)接收發(fā)射電路

　　系統采用了CSR藍牙芯片BC417143。該芯片采用Blue4.0、支持主或從模式、支持AT命令集、支持波特率為2 400到1 382 400 bps，適用于嵌入式串口傳輸無(wú)線(xiàn)的全新的模塊。值得注意的是。藍牙芯片工作在3.3 V，而MCU工作在5 V.存在邏輯電平不匹配問(wèn)題。且IO管腳無(wú)法容忍MCU的5 V邏輯電平。設計中采用了1117芯片進(jìn)行電平轉換輸出3.3 V.藍牙與MCU連接需經(jīng)過(guò)電平限制以保證藍牙模塊正常工作，以下是藍牙模塊的電源選擇方案及串口模塊的引腳定義。

　　圖3 藍牙模塊的電路原理圖

　　采集板電路原理圖

　　采集板電路原理圖如圖4。藍牙模塊主要與單片機的串行IO口連接。數字溫度傳感器DS18B20與單片機的P1.0口連接。繼電器則與P1.2口連接。溫度傳感器DS18B20 將溫度轉化為數字信號通過(guò)P1.0 El送給單片機。經(jīng)單片機處理后的數據由串口傳給藍牙模塊（BLUETOOTH） 也可以通過(guò)藍牙模塊接收通信板發(fā)來(lái)的指令2-2通信板電路設計通信板主要由單片機、藍牙模塊、USB模塊等相關(guān)電路構成。如圖PDIUSBD12是一款性?xún)r(jià)比很高的USB器件它通常用作微控制器系統中實(shí)現與微控制器進(jìn)行通信的高速通用并行接口。它還支持DMA傳輸此外它還集成了許多特性。包括 SoftConnetTM、GoodLinkTM、可編程時(shí)鐘輸出低頻晶振和終止寄存器集合 所有這些特性都為系統顯著(zhù)節約了成本。同時(shí)使USB功能在外設上的應用變得容易。

　　圖4 采集板電路原理圖

　　PDIUSBD12的8根DATA引腳與單片機的PO口相連接，采用10 k的排阻作為上拉電阻；SUSPEND是當芯片掛起狀態(tài)掛起時(shí)，輸出為高。與單片機的P1.1連接：INT_N是中斷請求。與單片機的IN，m 連接：RD N和WR N讀寫(xiě)選通信號分別與單片機的RD和WR連接；DMREQ、DMACK N、EOT N分別是DMA 的中斷請求、DMA應答和DMA傳輸完成。由于沒(méi)用啟用DMA功能直接接高電平。RESET N是復位引腳。接單片機的P1.7；GL N是芯片的工作指示燈。接人一個(gè)LED指示燈?？梢灾苯佑^(guān)察USB設備的運行狀態(tài)；XTAL1和XTAL2接6MHZ.CS N為片選信號。接單片機的PI.6，A0地址線(xiàn)，采用I／O口模擬，接單片機P3.4：D+和D一是USB的差分數據線(xiàn)分別串聯(lián)一個(gè)l8 Q的阻抗匹配電阻。后接USB插頭上 。

　　藍牙模塊連接方法與采集板的連接方式相同

　　通訊板的信號流程為：由采集板采集的溫度數據經(jīng)藍牙模塊傳輸到通訊板上，送到單片機上處理。通過(guò)PDIUSBD12傳輸到PC上進(jìn)行顯示保存。單用戶(hù)在PC上進(jìn)行操作時(shí)，數據由PC通過(guò)PDIUSBD12傳送到單片機。再經(jīng)過(guò)藍牙傳輸，送到采集板進(jìn)行相對的響應。

　　圖5 通信板電路原理圖

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術(shù)編輯點(diǎn)評分析：

　　本文提出了一種基于USB與藍牙芯片BC417143的無(wú)線(xiàn)溫度監測系統的設計方案。并從硬件方面介紹了系統的設計過(guò)程。實(shí)現了對溫度信息進(jìn)行的無(wú)線(xiàn)數據采集。利用藍牙芯片作為無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊。DS18B20作為溫度數據采集。USB接口芯片作為與PC機的通信接口。簡(jiǎn)化了電路設計并具有易擴展和組網(wǎng)的特點(diǎn)。
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