【正文】 ： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 范。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。系統(tǒng)主要完成 利用 藍牙 協(xié)議棧的編寫， 實現(xiàn) 數(shù)據(jù)采集終端與 PC 之間的無線數(shù)據(jù)通信。后來，業(yè)內(nèi)所共同發(fā)起的 藍 牙技術(shù)推廣組織 ，將藍牙技術(shù)的發(fā)展推向了時代的浪潮。 不僅如此， 傳統(tǒng)的測溫系統(tǒng) 的功耗都比較大， 需要定期的人工 維護 ，這樣下來，傳統(tǒng)的有線 測溫系統(tǒng)的成本和效果都不盡人意。 圖 21 是 CC2540 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 5 圖 21 CC2540 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 如圖 21 所示， CC2540 的這些模塊大致可以分為三類： CPU 和內(nèi)存相關(guān)的模塊；外設(shè)、時鐘和電源管理相關(guān)的模塊，以及無線電相關(guān)的模塊。 協(xié)議棧文件夾下 有以下 幾個目錄 ： ? Accessories—— \Accessories\Drivers 里面存放的 是燒寫了 HostTestRelease 程序的 CC2540 USBDongle 的 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動 程序，很 多用戶反 應(yīng)說 USBDongle 9 插到 電腦上沒有被識別 成串口號，這里就要注意， USBDongle 出廠時燒寫的 是PacketSniffer 的 固 件 ， 是 協(xié) 議 分 析 儀 ， 叧 有 當(dāng) USBDdongle 燒寫了 HostTestRelease 程序時才會表現(xiàn)為一個串口，此時 USBDongle 的 驅(qū)動 程序即在 Drivers 目錄下。 這是一款功能強大的電路設(shè)計軟件，其原型為大家所熟知的 Protel，為廣大的硬件設(shè)計者提供了完美的硬件開發(fā)系統(tǒng)，這套軟件從原理圖的繪制到電路的實際仿真， PCB 版圖的設(shè)計等方面極大地便利了用戶的自主開發(fā) 。 圖 39 復(fù)位電路 下載調(diào)試電路設(shè)計 CC2540EM 開發(fā)板使用標(biāo)準(zhǔn)的 CCDebugger 調(diào)試接口，為了方便調(diào)試，特意將debugger 接口的 9 腳 和 2 腳短接，這樣可以使用 CCDebugger 為 板子 供電。 19 屬性協(xié)議層（ Atttibute protocol）允許設(shè)備向另一個設(shè)備展示一塊特定的數(shù)據(jù)，稱之為“屬性”。其中 uint16 的定義為： typedef unsigned short uint16。連接請求包括下面一些連接參數(shù)。當(dāng)一方發(fā)起終止連接時，另一方必須響應(yīng)。應(yīng)用程序和 Profiles 通過廠商特定的 HCI 命令與 CC2540 通信，這一過程需要使用硬件或 UART 接口，或者通過 USB 使用虛擬的 UART 接口 。然后主機發(fā)起連接，開始通信。系統(tǒng)在接收到數(shù)據(jù)時會 28 調(diào)用這個 callback 向我們發(fā)出通知。其函數(shù)如圖 410 所示。 圖 51 從機開機狀態(tài) 將 USBDongle 插入 PC 端的 USB 口，打開 BTool 軟件， 33 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計是第一次接觸到協(xié)議棧這個新的領(lǐng)域，在剛開始的時候，對這個名詞幾乎是沒有深入的了解， 在最初的學(xué)習(xí)時經(jīng)常是一頭霧水，云里霧里，后來在反復(fù)讀了歐陽俊等老師所著的《藍牙 BLE 開發(fā)完全手冊 物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)實戰(zhàn)》幾遍后，又在實際情況下親手操作了幾個例程，總算是對藍牙 BLE 通信有了一個大致的理性的認識。 基于藍牙技術(shù)的手機與 PC 通信的實現(xiàn) [J].浙江：計算機時代， 20xx 年第 6 期 . [3] 金純、肖玲娜、羅緯 . 超低功耗 (ULP)藍牙技術(shù)規(guī)范解析 [M].北京： 國防工業(yè)出版社 ， 20xx,5. [4] 金純等編著，藍牙協(xié)議及其源代碼分析 [M],國防工業(yè)出版 社， 20xx 年。他不僅帶我們做了這次的畢業(yè)設(shè)計，還指導(dǎo)我們參加了學(xué)校的競賽和全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽，并且取得不錯的成績。 第 66 行：調(diào)用 HalUARTRead 讀取 uart 緩存里的數(shù)據(jù)到 pktBuffer 中。雖然它也包含了一個稱為 APP 的工程文件夾，但這些文件并不是真正的應(yīng)用程序，只是簡化的代碼層，用來將外部 PC 發(fā)來的信息轉(zhuǎn)化為調(diào)用協(xié)議棧的 API 功能，任何從協(xié)議棧收到的消息都會發(fā)送給外部 PC，這些轉(zhuǎn)換的所有源碼都包含在 文件中， HostTestRelease 工程如圖 49 所示： 29 圖 49 SimpleBLEPeriphal 工程文件 TI BLE 協(xié)議棧中已經(jīng)做了 UART 底層驅(qū)動， 因此并不需要 重頭編寫 UART 的驅(qū)動代碼，而是直接調(diào)用 中的 api函數(shù)。 系統(tǒng)消息處理函數(shù)如圖 46 所示。 SimpleBLEPeripheral 工程如圖 44 所示： 圖 44 SimpleBLEPeriphal 工程文件 文件列表分成如下幾個文件夾： APP—— 包含應(yīng)用程序源代碼和頭文件； HAL—— 包含硬件抽象層源代碼和頭文件； INCLUDE—— 這個組包含所有的 BLE 協(xié)議 棧 API 的頭文件； LIB—— 協(xié)議棧庫文件； OSAL—— 包含操作系統(tǒng)抽象層源代碼和頭文件； PROFILE—— 包含 GAP 角色 Profile、 GAP 安全 Profile、 GATT Profile 的源代碼和頭文件； TOOLS—— 包含 、 ?？蛻舳诵枰廊绾谓馕鲞@些不同的特性值的數(shù)據(jù)。另外，超時值必須大于有效的連接間隔[有效的連接間隔 =連接間隔 *（ 1+從機延遲） ]。 GAP 層總是作為下面四種角色之一： 廣播者 — 不可連接的廣告設(shè)備； 觀測者 — 掃描廣播，但不發(fā)起建立連接； 外部設(shè)備 — 可連 接的廣告設(shè)備，可以在單個鏈路層連接中作為從機； 集中器 — 掃描廣告設(shè)備并發(fā)起連接，在單鏈路層或多鏈路層作為主機，目前， BLE協(xié)議棧支持一個集中器連接三個外設(shè)。 其中，在藍牙 BLE 協(xié)議棧內(nèi)嵌操作系統(tǒng)中，經(jīng)常使用的方法是關(guān)中斷。 鏈路層（ Link Layer）用于控制設(shè)備的射頻狀態(tài)，設(shè)備將會處于五種狀態(tài)之一：等待、廣告、掃描、初始化、連接。 五向按鍵的電路比較復(fù)雜，但是原理非常簡單，當(dāng)按鍵按下時首先產(chǎn)生一個高電平，觸發(fā)一個 GPIO 中斷，然后通過放大器 輸出不同的電壓值， 當(dāng) CC2540 接收到中斷后開始去讀五向按鍵 的電壓，不同的方向按下產(chǎn)生的電壓值不同，這樣就實現(xiàn)了 joystick。 BTool BTool 是一款 TI 公司出品的， 與 CC2540 開發(fā)配套的 PC 端應(yīng)用程序，通過使用主機控制接口 （ HCI） 命令的方式與藍牙 BLE 外設(shè)通信。 其特點如下： ? 完全兼容標(biāo)準(zhǔn) C 語言 。 CC2540 單片機使用單周期訪問 SFR、 DATA 和住 SRAM。這項技術(shù)只有在人與人之間以及人與機器之間相互交往的時候才會更大程度的體現(xiàn)出它的價值。 藍牙 作為 20xx 年新推出的新一代藍牙技術(shù)規(guī)范，目前各大公司和廠家都紛紛推出自己的硬件開發(fā)平臺和軟件支持，因此在硬件平臺和軟件支持的選擇上不僅要滿足系統(tǒng)的需求， 還要符合藍牙未來發(fā)展的潮流； 在保證系統(tǒng)可實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，做出常用的 I/O 口模塊，拓展藍牙應(yīng)用的領(lǐng)域； 藍牙 的軟件編程是基于一定的協(xié)議棧的基礎(chǔ)之上的，類比于以前的編程來說難度不太好確定，但至少是要在熟悉協(xié)議棧的基礎(chǔ)上進行開發(fā)，因此協(xié)議棧的學(xué)習(xí)成了一個重點； 本次設(shè)計采用的是 以 TI 公司的 CC2540 芯片為核心的 EM 開發(fā)板，并在外圍拓展所需的按鍵、溫度傳感器和 LCD等外設(shè) 構(gòu)成 數(shù)據(jù)的采集端， PC 端由 TI公司提供的 CC2540 USBDongle 和上位機串口調(diào)試軟件構(gòu)成。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。 數(shù)據(jù)采集端由 TI 官方的 CC2040EM 核心板 和外圍電路，如按鍵、 LCD、 DS18B20 組成， PC 端由TI 官方的 CC25640 USBDongle 和串口 調(diào)試 軟件組成。 20xx 年 4 月 20 日， 藍牙 協(xié)議 發(fā)布，這是目前 最新 的藍牙版本，為第三代藍牙的 升級版。 而 利用本設(shè)計提供的 CC2540 數(shù)據(jù)采集模塊 ， 可以實現(xiàn) 在糧食倉庫的任意 需要測量溫度的位置放置 CC2540 數(shù)據(jù)采集模塊 ， 實時地 將采集的溫度 通過 藍牙 協(xié)議無線傳輸給 PC 端，以便 PC 端根據(jù)采集的溫度對溫控系統(tǒng) 進行適當(dāng)?shù)牟僮?或做出其他 相應(yīng)的操作 ,使需要改變溫度的位置得到 改善 。 CC2540EM 核心板。 \Accessories\HexFiles 里面存放的 是 TI 開發(fā) 板上的 預(yù)先 編譯的 hex 文件 。 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件框圖包括 CC2540 核心板和外圍電 路，整個系統(tǒng)傳輸過程如圖 31 所示： 圖 31 系統(tǒng)硬件框圖 硬件電路圖 CC2540 核心板硬件資源 CC2540EM 核心板主要包括 CC2540 單片機、全尺寸倒 F 天線，晶振以及擴展接口，CC2540EM 核心板如圖 32 所示 ： 12 圖 32 CC2540 核心板 天線及巴倫匹配電路設(shè)計 CC2540 外部僅需幾個簡單的阻容網(wǎng)絡(luò) 即實現(xiàn)復(fù)雜的 RF 前端。 下載調(diào)試電路如圖 310 所示。在 ATT 環(huán)境中，展示“屬性”的設(shè)備稱為服務(wù)器，與之配對的設(shè)備稱為客戶端。 taskArr：這是一個數(shù)組 ； 該數(shù)組的聲明為： pTaskEventHandlerFn taskArr[].這是一個函數(shù)指針，指向了對應(yīng)的事件處理函數(shù)。 連接間隔 — 在兩個 BLE 設(shè)備的連接中使用跳頻機制，兩個設(shè)備使用特定的信道收發(fā)數(shù)據(jù)，然后過一段時間后再使用新的信道（鏈路層處理信道切換），兩設(shè)備在信道切換后收發(fā)數(shù)據(jù)稱之為連接事件。然后兩個設(shè)備才能退出連接設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)處理器配置 適用于應(yīng)用程序在另一個設(shè)備（外部微控制器或 PC）上運行的情況。這里涉及的廣播內(nèi)容和掃描回應(yīng)內(nèi)容就是在這里設(shè)置的。在 的開頭有這個回調(diào)函數(shù)的定義，如圖 48 所示。 30 圖 410 串口應(yīng)用程序初始化函數(shù) 第 33 行：設(shè)置波特率，本設(shè)計使用的是 57600。下面對本次畢業(yè)設(shè)計中所做的主要工作做以下總結(jié)： 硬件電路設(shè)計： 這次的畢業(yè)設(shè)計的硬件電路板，其中核心板直接采用購買的 CC2540— EM 核心板，這主要涉及到核心板上的倒 F 天線設(shè)計，如果自己動手設(shè)計的話，無法保證設(shè)計的精度，同時又將影響到通信的質(zhì)量。 [5] 李明亮，邢斌，藍牙硬件電路與藍牙核心技術(shù)及應(yīng)用 [M]，北京電子科技出版社，20xx 。 然后要感謝指導(dǎo)我們的老師 —— 霍金 老師。 第 64 行：調(diào)用 Hal_UART_RxBufLen 函數(shù)，返回當(dāng)前可讀的數(shù)據(jù)長度。 HostTestRelease 網(wǎng)絡(luò)處理器工程結(jié)構(gòu)和一般的協(xié)議棧 demo 一樣，同樣適用硬件抽象層，操作系 統(tǒng)虛擬層。 471 行：有 int 函數(shù)啟動的任務(wù)函數(shù)入口點，啟動從機程序，并且開啟周期性的任務(wù)處理，這個周期性的任務(wù)并不是必須的。 Projects\ble\SimpleBLEPeripheral\CC2540\ 進入 主體源文件。 讀多個特性值 — 客戶端一次請求中讀取幾個句柄的特征值，服務(wù)器將這些特征值回應(yīng)給客戶端（假設(shè) 屬性有讀權(quán)限）。這個值的單位是 10ms，管理超時的范圍是 10（ 100ms） ~3200（ 32ms）。 （