【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 成。結(jié)構(gòu)框圖中前半部分為中心控制部分，主要由PC機(jī)、藍(lán)牙無(wú)線收發(fā)模塊組成；后半部分為多個(gè)受控單元，主要由受控電器、單片機(jī)、藍(lán)牙模塊組成。在受控單元中，藍(lán)牙模塊和單片機(jī)之間通過串口輸入HCI指令實(shí)行數(shù)據(jù)通信。其工作過程是：PC機(jī)發(fā)送一條控制命令，通過串口發(fā)送給藍(lán)牙模塊，并由藍(lán)牙模塊發(fā)送出去，這條指令被多個(gè)藍(lán)牙模塊接收后由單片機(jī)進(jìn)行識(shí)別，并作出相應(yīng)的動(dòng)作，最終完成對(duì)家電的控制。在本設(shè)計(jì)中作為通信部分的藍(lán)牙模塊均采用的是ROK101008，單片機(jī)選用性價(jià)比較高的C8051F120. 主要硬件模塊介紹 愛立信藍(lán)牙模塊ROK 101 008簡(jiǎn)介愛立信ROK 101008是愛立信(Ericsson)公司出品的適用于短距離通信的無(wú)線／基帶模塊，它集成度高、功耗小、完全兼容藍(lán)牙1．0B協(xié)議規(guī)范，可嵌入到任何需要藍(lán)牙功能的設(shè)備中。它同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音的傳輸，輸出功率滿足Class2的要求。它提供有UART、PCM接口，可方便地實(shí)現(xiàn)與主機(jī)之間的通信。它在UART接口上的最高傳輸速率為460Kb／s，缺省波特率是57．6Kb／s，可支持的波特率為300、600，900，1200、2400，4800，9600、19200，384001 57600，115200、230400，60800bit／s，并有一個(gè)128字節(jié)的FIFO隊(duì)列111】。它采用壓縮結(jié)構(gòu)(3．31．7X0．365cm)，金表層覆蓋。 愛立信ROK 101 008藍(lán)牙模塊外觀圖ROK 。處于模塊底層的是無(wú)線層(Radio)和基帶)縣(Baseband)，以硬件的形式存在；處于模塊中上層的，是鏈路管理器(LM)和HCI，以固件的形式存在。 101 008藍(lán)牙模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖ROK 101008由基帶控制器(Baseband)、快閃式存儲(chǔ)器(Flash Memory)、無(wú)線電收發(fā)器(PBA 31301／2)、電壓調(diào)節(jié)器(Voltage Regulation)、13MHz晶振(13MHz Crystal)共5部分組成。 愛立信ROK 101 008藍(lán)牙模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖①基帶控$1J器(Baseband)：是一個(gè)以ARM7一Thumb為基礎(chǔ)的的芯片，通過接口控制無(wú)線電收發(fā)器的運(yùn)行。ROK 101 008的基帶控制器提供UART和PCM兩種接口。②快閃式存儲(chǔ)器r(Flash Memory)：閃存和基帶控制器同時(shí)使用。③無(wú)線電收發(fā)器(PBA 31301／2)：PBA313 01／2是短距離微波無(wú)線電收發(fā)器，其天線濾波器、RX和TX不平衡變壓器都集成在電路中，可作為嵌入式結(jié)構(gòu)應(yīng)用。④電壓調(diào)節(jié)器：(Voltage Regulation)：Vcc典型值是3．3V，產(chǎn)生兩個(gè)可調(diào)電壓。⑤13MHz晶振(13MHz Crystal)：晶振提供頻率為13MHz的內(nèi)置時(shí)鐘。愛立信ROK 101 。 愛立信監(jiān)牙模塊ROK 101 008芯片引腳封裝圖引腳號(hào)排列按照從左向右依次為A、B、C、R、T，其中每個(gè)字母代表一列，每列又按從下到上依次為6。： 101 008藍(lán)牙模塊芯片部分引腳說(shuō)明 藍(lán)牙適配器模塊藍(lán)牙適配器圖片藍(lán)牙（Bluetooth）是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)的一種，原本是用來(lái)取代紅外的。與紅外技術(shù)相比，藍(lán)牙無(wú)需對(duì)準(zhǔn)就能傳輸數(shù)據(jù)，傳輸距離小于10米（紅外的傳輸距離在幾米以內(nèi)）。而在信號(hào)放大器的幫助下，通訊距離甚至可達(dá)100米左右。藍(lán)牙技術(shù)非常適合耗電量低的數(shù)碼設(shè)備相互分享數(shù)據(jù)，如手機(jī)、掌上電腦等。、 、 、 ，帶寬約1M24Mbps（，局域網(wǎng)帶寬為10Mbps/100Mbps/1000Mbps，火線IEEE1394帶寬為400Mbps。所以說(shuō)，藍(lán)牙非常適合于傳送小的文件（10MB以下的圖片、鈴聲、電子書、文稿等等），方便與速度兼得。+EDR版本。第四章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 下位機(jī)模塊設(shè)計(jì) 單片機(jī)C8051F120簡(jiǎn)介微控制器(MCu)是藍(lán)牙應(yīng)用系統(tǒng)的核心，它的選擇將直接影響到系統(tǒng)的性能。C8051F120是Cygnal公司的一種與8051兼容的高速SOC單片機(jī)，它具有高速CIP．51內(nèi)核、靈活的I／O交叉開關(guān)、先進(jìn)的時(shí)鐘系統(tǒng)、JTAG系統(tǒng)調(diào)試接口以及多源復(fù)位系統(tǒng)。它性能卓越，內(nèi)核采用流水線結(jié)構(gòu)，速度可達(dá)100MIPS，比普通的51快40倍，而且在資源豐富、體積小、功耗低、集成度高且調(diào)試方便。下面列出了它的一些主要特性：●高速、流水線結(jié)構(gòu)的8051兼容的CIP．51內(nèi)核；●真正8位500ksps的ADC，帶PGA和8通道模擬多路開關(guān)；●2周期的1616的乘法和累加引擎；●8448(8K+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM；●可尋址64K字節(jié)地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器接口；●硬件實(shí)現(xiàn)的SPI、SMBus／12C和兩個(gè)UART串行接El[10l；●5個(gè)通用的16位定時(shí)器；●具有6個(gè)捕捉／比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器／定時(shí)器陣列；●FLASH存儲(chǔ)器具有在系統(tǒng)中重新編程能力，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新固件；●片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許非侵入式(不占用片內(nèi)資源)、全速、在系統(tǒng)測(cè)試；●可在工業(yè)溫度范NI(．45C一+85。c)N用2．7V～3．6V的電壓工作?！馛8051F120為100腳TQFP封裝。 單片機(jī)與藍(lán)牙模塊的連接單片機(jī)與藍(lán)牙模塊的硬件連接比較簡(jiǎn)單， ：圖中的①、②、③分別標(biāo)出了連接中需要注意的3個(gè)地方。①數(shù)據(jù)線和信號(hào)線單片機(jī)C8051F120具有兩個(gè)UART，在此選用UART0。在編程時(shí)候可通過交叉開關(guān)設(shè)置，將UART0分配到兩個(gè)管腳上，例如P0．0(TXD)和P0．I(RXD)，分別與藍(lán)牙模塊的RXD(AS)和TXD(B5)相連，用于傳輸控制信號(hào)。另外，單片機(jī)端需另外分配兩個(gè)管腳，例如P1．6和P1．7，分別作為流量控制信號(hào)CTS和RTS，分別與藍(lán)牙模塊的RTS(A6)和CTS(B6)相連。若CTS為1則允許對(duì)方發(fā)送，若CTS為0則禁止對(duì)方發(fā)送。②藍(lán)牙模塊電源線藍(lán)牙模塊的電壓管理器共有3個(gè)輸入，分別是Vcc(C6)、Vcc_io(C4)和ON(C2)。Vcc提供電源電壓，典型值是3．3V：Vet io為UART提供一個(gè)獨(dú)立的電源回路，可以與單片機(jī)邏輯接口相同，可以連接到Vcc；ON信號(hào)控制內(nèi)部電壓穩(wěn)壓器導(dǎo)通或關(guān)斷。將Vcc、Vcc io和ON連接在一起使用時(shí)，不需要考慮藍(lán)牙模塊的加電順序；否則，則要嚴(yán)格按照“GND．Vet—ON．Vcc io”的順序加電，斷電時(shí)候順序相反。在此處采用前者，將Vet、Vcc io和ON一起連接到3．3V的外部電源上。③藍(lán)牙模塊天線藍(lán)牙模塊ANT管腳連接到50歐的天線，天線的電壓駐波比小于2：1。在本課題的實(shí)驗(yàn)板的設(shè)計(jì)中，單片機(jī)和藍(lán)牙模塊是焊接在一個(gè)PCB板上的。由于藍(lán)牙模塊采用平面封裝，而且引腳很密集，要想直接焊接到PCB板上很困難，而且天線也很難焊接上去。因而自行設(shè)計(jì)了一個(gè)輔助電路板，先將藍(lán)牙模塊焊接到此輔助電路板上，然后將要用到的藍(lán)牙模塊的部分引腳引出來(lái)，通過插座將藍(lán)牙模塊連接到PCB板上，這樣就使得藍(lán)牙模塊的裝卸變得很方便。輔助電路板引出的管腳有GND．地線、VCC．3．3V、數(shù)據(jù)收發(fā)線RXD和TXD、流控線RTS和CTS、使能信號(hào)線．EN、復(fù)位信號(hào)線．RESET，其中BT EN即圖4．6中的ON信號(hào)，實(shí)際應(yīng)用中將它與VCC接在一起，其他的與單片機(jī)相連。 008輔助電路板引出管腳圖 PC機(jī)與藍(lán)牙模塊的連接PC端硬件連接比較簡(jiǎn)單，將藍(lán)牙USB適配器直接通過USB連接到PC上即可。 PC端硬件結(jié)構(gòu)圖需要注意的是，插上適配器后，如果是在XP系統(tǒng)下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)裝載藍(lán)牙適配器驅(qū)動(dòng)程序，因?yàn)樵诖耸且_發(fā)自己的基于HCI層的應(yīng)用程序，而自動(dòng)安裝的驅(qū)動(dòng)程序是針對(duì)高級(jí)應(yīng)用開發(fā)的，覆蓋了HCI層，因此需要將其卸載，安裝針對(duì)特定適配器的硬件驅(qū)動(dòng)程序。此處使用的藍(lán)牙USB適配器是CSR Blue Core 04，安裝CSR USB Driver 1．18，安裝成功后可在“設(shè)備管理器’’．“通用串行總線控制器中查找到“CSR Blue Core Bluetooth。 CSR Blue Core Bluetooth安裝成功示意圖 單片機(jī)與家用電器的連接家用電器控制模塊其主要功能是根據(jù)接收系統(tǒng)中心控制模塊的命令，以控制電視機(jī)開關(guān)為例，將控制電視機(jī)開關(guān)的單片機(jī)引腳設(shè)定為p1^3,當(dāng)該引腳為高電平時(shí)繼電器吸合，電視開，當(dāng)為低電平時(shí)繼電器斷開，電視機(jī)關(guān)。 家電控制電路原理圖，當(dāng)光耦合器導(dǎo)通，呆滯繼電器吸合，給信息插座通電，從而接通家用電器。，單片機(jī)則通過TXD和RXD發(fā)送報(bào)警信號(hào)，當(dāng)藍(lán)牙模塊輸出到中心控制器。 在上述電路中電阻R1的選擇至關(guān)重要，他影響著2N45開通與關(guān)閉的性能。R1較小時(shí)，可減小開關(guān)時(shí)間與開關(guān)損耗，R1較大時(shí)則相反。一般根據(jù)產(chǎn)品手冊(cè)上提供的數(shù)據(jù)作為參考，在參考值（48歐姆）的1倍到10倍見選取，在這里選取5倍的參考值，即240歐姆。 系統(tǒng)電源模塊原理圖C8051F120微控制器的內(nèi)核和I/O使用同一電源電壓， 。，輸入9V直流電源，電感L1用