【正文】 tion紅外無線數(shù)據(jù)傳輸技術)、IEEE (一種無線以太網標準)、HorneRF(一種無線局域網技術)和Bluetooth(藍牙技術)。在這個階段，有線通信著重發(fā)展交換和通信網，以便擴大通信范圍。由于電報的生成比較復雜，不易普及到個人、家庭和一般的辦公室，社會的需要推動了電話的發(fā)明。 通信技術也是信息科學的一個重要方面，近幾年來隨著計算機、信息處理與存儲等技術的日益精湛，通信技術也得到迅速的發(fā)展。關鍵詞：單片機；藍牙技術；無線數(shù)據(jù)傳輸；SPCE061A；HCI；MBM02藍牙模塊；數(shù)據(jù)采集；UART；PORTABLE WIRELESS DATA COLLECTION TERMINAL DESIGNABSTRACTThis paper studies Sunplus MCU and Bluetooth technology in data acquisition and transmission integration of applications to achieve data transmission based on Bluetooth , the paper Sunplus SCM theory and application are briefly , the Bluetooth protocol stack in the baseband protocol, host control interface protocol (HCI), Logical Link Control and Adaptation Protocol protocol (L2CAP) and their realization of the key hardware and software analysis and put forward proposals to achieve HCI, HCI functional specification for specific instructions on providing a system process, software interfaces, hardware interfaces and software modules such as a description of the specific hardware and software , based on these studies, designed hardware circuit, and circuit description of the various modules, bined with operation of the system hardware circuit diagram are data acquisition technology, using temperature sensor DS18B20 realtime acquisition of the temperature wireless transmission technology, Hitachi Maxell Bluetooth module based on Bluetooth technology MBM02 in SPCE061A MCU hardware module with Bluetooth connection using UART port for software and hardware integration.KEYWORDS：SCM；Bluetooth technology；Wireless data transmission；SPCE061A；HCI；MBM02 Bluetooth module；data collection；UART； 目錄1 緒論 1 無線數(shù)據(jù)采集概述 1 藍牙技術概況 1 本文結構 2 2 凌陽單片機及其原理 4 凌陽單片機簡介 4 8位單片機 4 16位單片機 4 SPCE061A內核的硬件結構 5 寄存器組 7 數(shù)據(jù)總線和地址總線 8 算術邏輯運算單元ALU 8 堆棧 8 中斷 8 SPCE061A的片內存儲器 9 SPCE061A的片內外設部件 10 并行I/O及其功能擴展 10 時鐘系統(tǒng) 10 定時/計數(shù)器 11 模/數(shù)轉換器輸入接口 11 SPCE061A最小系統(tǒng) 12 3 藍牙規(guī)范協(xié)議 13 基帶協(xié)議 14 藍牙通信過程 14 微微網 15 ACL和SCO鏈路 16 藍牙基帶分組 16 藍牙設備地址 17 鏈路管理層 18 主機控制接口層 18 19 中間件協(xié)議層 20 4 主機控制接口功能規(guī)范 21 HCI概述 21 HCI流控 22 HCI指令和事件 23 藍牙UART傳輸層 27 5 數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)脑O計 29 硬件原理框圖 29 電路中模塊的設計 29 日立萬勝藍牙模塊MBM02 29 溫度傳感器DS18B20模塊 32 電源管理模塊 33 凌陽單片機SPCE061A 34 軟件電路設計 35 溫度信號的采集 35 片內AD轉換 36 UART口數(shù)據(jù)傳輸 37 藍牙點對點通信 38 總結 40 參考文獻 41 附錄 42 致謝 44 47 1 緒論 無線數(shù)據(jù)采集概述 數(shù)據(jù)采集技術是信息科學的一個重要組成部分，信息技術的核心是信息獲取、通信和計算機技術，常被稱為3C技術（即Collection, Communication and Computer），其中信息獲取是基礎和前提。再次，提出了實現(xiàn)HCI的方案，具體對HCI功能規(guī)范進行說明，提供了系統(tǒng)流程、軟件接口、硬件接口和軟件模塊等的說明以及系統(tǒng)軟硬件的具體實現(xiàn)方法。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權說明本人完全了解 大學關于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學校可以公布論文的部分或全部內容。安徽理工大學畢業(yè)設計大學畢業(yè)設計便攜式無線數(shù)據(jù)采集終端的設計畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　摘要本文主要研究凌陽單片機與藍牙技術在數(shù)據(jù)采集與傳輸方面融合的應用，實現(xiàn)基于藍牙協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸。最后基于以上研究，設計出系統(tǒng)硬件電路圖，并對電路圖中各個模塊進行描述，結合硬件電路給出系統(tǒng)運作的流程圖。數(shù)據(jù)采集技術是信息獲取的主要手段，它廣泛應用于信號檢測、信號處理、儀器儀表等領域。采用通信技術來傳輸信息在現(xiàn)代社會是十分流行和重要的，它己經變成人們生活和工作的必需，社會發(fā)展的重要工具。開始時出現(xiàn)有線電話，直接到達家庭、辦公室，以及一些公共場合，與此同時，電報不斷向自動化發(fā)展，出現(xiàn)了各種各樣的電傳機。無線通信著眼于點對點的通信，作為通信網中傳輸鏈路的組成部分。前三種技術都早于藍牙技術，經過多年的發(fā)展，已經日漸成熟，但藍牙技術在低功耗和小體積方面有其他無線技術無法比擬的優(yōu)點，特別是用于便攜式設備。將藍牙技術與數(shù)據(jù)采集技術相結合，集成在一起組成數(shù)據(jù)采集與無線數(shù)傳模塊，設計出體積小、功耗低、安裝維護方便的便攜式產品，就是本課題所研究的主要內容，這無論在國內或者國際上都是較為先進的。L2CAP)層、主機控制器接HCI層(Host Controller Interface)和應用框架與支持(Application Framework amp。主機控制器接口提供Bluetooth與主機設備之間連結接口的控制指令。完整的協(xié)議由Bluetooth特定的協(xié)議(如LMP和L2CAP)和非Bluetooth特定的協(xié)議(如對象交換協(xié)議OBEX和用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UDP)等組成。藍牙技術在具有各種突出優(yōu)點的同時，也有其難以克服的弊端，如互操作性差，存在安全性問題等，此外還有來自超寬帶和WLAN等技術的競爭。第三章主要是講述藍牙協(xié)議規(guī)范的內容，藍牙技術作為一種短距離無線通信技術標準，其實質內容是建立通用的低功耗、低成本無限空中接口及其控制軟件的公開標準，是通信和計算機技術進一步融合，使得不同廠家生產的藍牙設備能夠在近距離內具有互操作性。最后在結論中對論文工作總結與展望。本文所采用的是凌陽16位SPCE061A型單片機。nSP?16位微處理器芯片。39。39。nSP?系列產品SPCE500A等之后凌陽科技推出的又一個16位結構的微控制器。nSP?能夠非常容易地、快速地處理復雜的數(shù)字信號。其整體性能如下：16位u39。39。39。nSP?為核心的SPCE061A微控制器是適用于數(shù)字語音識別應用領域產品的一種最經濟的選擇，也可以作控制核心使用。在84個引腳中有15個空腳。nSP?的內核主要是由CPU掌管和操作，其基本上由總線、算術運算邏輯單元、寄存器組、中斷系統(tǒng)和堆棧等部分組成。通用型寄存器包括R1～R4，作為算術邏輯運算的源及目標寄存器。BP是基址指針寄存器，用于變址尋址方式[BP+IM6]。39。因而，通過segment和offset的配合即可產生22位地址線。 堆棧RAM區(qū)專門開辟出來的按照“先進后出”原則進行數(shù)據(jù)存取的一種工作方式，如圖23所示，主要用于子程序調用及返回和中斷處理斷點的保護及返回。39。181。軟件中斷是由軟件指令break產生的中斷，其向量地址為FFF5H。SPCE061A單片機有兩個外部中斷，分別為EXT1和EXT2，兩個外部輸入腳分別為B口的IOB2和IOB3的復用腳。整個片內存儲器可以分為靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器SRAM和程序存儲器ROM兩塊區(qū)域。前64個字可采用6位地址直接地址尋址方法，尋訪速度位兩個CPU時鐘周期。39。輸入口的方式可設置為內部上拉電阻、內部帶下拉電阻或懸浮式的端口。 時鐘系統(tǒng)SPCE061A時鐘電路采用晶體振蕩電路。SPCE061A的時鐘信號Fosc和CPU工作信號CPUCLK均來自其時鐘系統(tǒng)。 定時/計數(shù)器SPCE061A提供了兩個16位的定時/計數(shù)器：TimerA和TimerB。它是一種信號轉換接口，可以把模擬量信號轉換成數(shù)字量信號以便輸入給計算機進行各種處理。SPCE061A采用逐次逼近式原理實現(xiàn)模數(shù)轉換。而當讀取A/D轉換數(shù)據(jù)后，會使RDY信號重新變?yōu)椤?”，再次啟動ADC的模/數(shù)轉換。 表22 ADC的控制要素 控制要素寫人控制單元讀出控制單元工作方式手動自動（1） 手動方式下模擬電壓比較結果（2） 轉換是否完成標志位采樣/保持開關位置A/D轉換允許/禁止自動增益功能設置/取消模擬通道控制LINE_IN(屏蔽功能) SPCE061A最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)接線如圖26所示，在OSC0、OSC1端接上晶振及諧振電容，在鎖相環(huán)壓控振蕩器的阻容輸入VCP端接上相應的電容電阻后即可工作。其中的基帶、鏈路管理協(xié)議、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議以及服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議等屬于藍牙和新協(xié)議的范疇，電纜代替帶協(xié)議則是藍牙借用ETSI ，電話控制協(xié)議包括AT命令集和電話控制規(guī)范兩個部分，PPP. TCP/IP, UDP. WAP. WAE, vCard和vCal等協(xié)議則是藍牙所采納的高層通用議。隨著用戶用法模型的增多以及藍牙應用的擴展，藍牙的用戶應用框架也會逐漸增多。需要說明，這里只是對藍牙的基帶、主機控制接口、邏輯鏈路控制與適配協(xié)議、電纜替代協(xié)議、服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議和局域網接入框架等進行簡要的說明。 圖32 藍牙基帶功能 藍牙通信過程(1)查詢過程(inquiry)。先是Master在不同跳頻頻率上不斷發(fā)送查詢消息(也叫ID包)，(注:跳頻頻率由GIAC的LAP決定)后是Slave在查詢掃描(inquiry Sean)頻率上發(fā)回響應，每次占據(jù)18個時隙。Master在不同跳頻頻率點上按3200次/秒的規(guī)律發(fā)送包含DAC的消息，DAC由Slave的BD_ADDR派生出來，所使用跳頻序列由Slave的設備地址決定。隨后Slave采納Master所提供的跳頻和時鐘。主從切換過程發(fā)生在Slave想成為Master的情況下Slave先發(fā)出切換請求消息，Master同意切換時就回發(fā)切換接受消息。多個Piconet相互之間有重疊時形成Scatter net。某個藍牙設備之所以能夠成為幾個Piconet的Slave，是因為該設備存放有那幾個Piconet的Master BD_ADDR和相應的時鐘偏移量，進而以時分復用的方式與不同的Master進行通信。主動發(fā)起Inquiry的單元將自己的BD_ADDR傳給其他可以Inquiry Sean的單元，那些單元用所獲得的BD_ADDR生成CAC和跳頻頻率，并獲得與主動Inquiry的單元之間的時鐘偏移量。主控設備是指發(fā)起本次通信的藍牙設備，該微微網的基本特征(跳頻