基于無(wú)線(xiàn)射頻和GPRS網(wǎng)絡(luò )的林火監測數據采集電路設計

　　隨著(zhù)藍牙技術(shù)的迅速發(fā)展，目前藍牙芯片市場(chǎng)涌現出了許多優(yōu)秀產(chǎn)品。CSR公司的BlueCore系列產(chǎn)品、Bmadcom的BCM系列產(chǎn)品和TI公司的CC2540系列產(chǎn)品都有廣泛的應用。其中TI公司的CC2450和CSR公司的CSR1000芯片都非常適用于藍牙4.0應用解決方案。

　　本文選用了TI公司的CC2450F128芯片作為藍牙通信芯片，該芯片提供真正的單片低功耗藍牙BLE解決方案，能夠運行應用程序和BLE協(xié)議棧。CC2450F128芯片內部集成了高性能低功耗的8051微處理器核，片內提供來(lái)了128KB的Flash存儲空間，對外支持UART和USB通信接口，所以非常適用于藍牙4.0的應用解決方案。

　　1總體方案設計

　　該設計為基于藍牙4.0的設備提供良好的通用方案，有助于研發(fā)特定應用的設備。系統總體架構如圖1所示。在系統總體架構圖中，主要包括兩部分：支持藍牙4.0的手持設備和藍牙設備。其中支持藍牙4.0的手持設備可以是諸如智能手機、平板電腦等;藍牙設備則是本文提供的解決方案。支持藍牙4.0的手持設備和藍牙設備之間通過(guò)藍牙4.0協(xié)議傳輸數據，可以為藍牙耳機、手機防丟應用和無(wú)線(xiàn)拍照應用等提供數據方案。

　　圖1 系統總體架構框圖

　　從系統總體架構框圖中不難看出，該設計方案支持一對多的通信連接，即每個(gè)支持藍牙4.0的手持設備可以同時(shí)與多個(gè)藍牙設備建立連接，對應用功能的擴展帶了極大便利。

　　2詳細設計與實(shí)現

　　該部分將對系統總體架構框圖中的藍牙設備給出解決方案。此處選用了TI公司的CC2450F128芯片作為藍牙通信芯片，該芯片最大的特點(diǎn)是能夠提供真正的單片低功耗藍牙BLE解決方案，能夠運行應用程序和BLE協(xié)議棧，使用起來(lái)簡(jiǎn)單高效。

　　2.1 CC2450F128外圍電路設計

　　低功耗藍牙芯片CC2450F128的外圍電路原理圖如圖2所示。從圖2中可以看出CC2450F128芯片一般需要兩個(gè)時(shí)鐘晶振，其最為核心的部分是天線(xiàn)的電路設計，需要根據實(shí)際的需要調整阻抗匹配。由于CC2450F128芯片使用的是8051微處理器核，所以其可以對外提供多個(gè)IO引腳以用于其他業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現。

　　圖2 CC2450F128外圍電路原理圖

　　2.2通信協(xié)議擴展

　　該解決方案另一個(gè)重要的部分就是其通信協(xié)議的設計和擴展。通常需要按照藍牙4.0的通信協(xié)議來(lái)擴展其配置，包括Setvice配置和Characteristic配置。

　　舉例說(shuō)明，可以先增加UUID為00001802-0000-1000-8000-00123456789b的Service，然后為該服務(wù)增加UUID為00002a06-0000-1000-8000-00123456789b的Characteristic.

　　通常需要根據應用的業(yè)務(wù)邏輯劃分出多個(gè)功能大類(lèi)，再對功能大類(lèi)進(jìn)行細分。每一個(gè)功能大類(lèi)對應一個(gè)Service，每一個(gè)功能細分對應一個(gè)Characteristic.總體看來(lái)，每個(gè)應用可以包括多個(gè)Service，每個(gè)Service可以包括多個(gè)Characteristic.