【正文】 A左右 ,系統(tǒng)平均負載電流小于充電電流 ,電池在使用的同時仍然會被充電。因此本文采用了 MAX1555來實現(xiàn)電池充電功能 ,該芯片具有兩種充電模式 ,這里用的是交流適配器供電模式 ,該芯片不管在有沒有電池的情況下都能提供標準的 。 2 系統(tǒng)硬件設(shè)計 [12] 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)比較簡單 ,主要由電源部分 、單片機拓展部分及串行通信接口部分 (包括傳感器和藍牙部分 )組成 ,如圖 1所示。同 時內(nèi)部集成的轉(zhuǎn)換器也具有一定精度 ,處理器內(nèi)部自帶兩個 12位的 D/A轉(zhuǎn)換器和一個 8位的 A/D轉(zhuǎn)換器 ,8位的 A/D有 8個外部的輸入端 ,最大的可編程采樣速率為 500ksps。5個通用的 16 位定時器 ?？蓪ぶ?64KB 地址空間的外部數(shù)據(jù)存儲器接口 。64KB 可在系統(tǒng)編程的 FLASH 存儲器 ,這對一般應(yīng)用而言 ,容量基本足夠 。新華龍公司出產(chǎn)的 C8051F020 是 C51系列片子中用得比較廣的一款 ,此芯片主要特點有 :高速、流水線結(jié)構(gòu)的 805兼容的 CIP5內(nèi)核 (25MIPS)。 1 芯片的選擇和特點簡介 目前 ,嵌入式系統(tǒng) 芯片眾多 ,主要有 51系列、 ARM系列及 DSP系列。因此 ,近年來越來越多的藍牙設(shè)備也開始應(yīng)用于工業(yè)無線領(lǐng)域。這些優(yōu)點使得藍牙技術(shù)在民用市場上的應(yīng)用也越來越廣泛 ,手機周邊配件就是它的一個典型且成熟的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞 :藍牙 ， 粉塵傳感器 ， C8051F020 A pplication of Bluetooth Technology inIndustrial Control System Abstract:Anapplication example of Bluetooth is proposedin the industrial control Bluetooth air dustdetectoris designed by using the C8051F020 and the Bluetooth chip BCM05. It can be used to detect the dustin the air with Bluetooth access hardware and the software designs of the embedded device are proposed. Keywords:Bluetooth,dustsensor,C8051F020 引 言 目前 ,藍牙技術(shù)已臻于完善。 1 藍牙技術(shù)在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 摘要 :介紹了一種短距離無線通信技術(shù) —— 藍牙在工業(yè)控制系統(tǒng)的應(yīng)用實例。利用新華龍公司的C8051F020和第一代藍牙模塊芯片 BCM05,設(shè)計一個藍牙空氣粉塵檢測器 ,使之與藍牙接入設(shè)備搭建一套用于工業(yè)控制領(lǐng)域的的空氣粉塵檢測系統(tǒng) ,同時給出了該藍牙粉塵檢測器的硬件設(shè)計和系統(tǒng)的軟件框架。在局部范圍內(nèi) ,藍牙通信具有可靠性、安全性及容錯能力強等優(yōu)點。在惡劣環(huán)境下 ,工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備具有布線難及維修不方便等諸多缺點 ,把藍牙技術(shù)應(yīng)用于這些工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境中將可以發(fā)揮藍牙通信的優(yōu)勢而解決環(huán)境惡劣情況下的諸多不便。本文設(shè)計的藍牙粉塵檢測器就是藍牙技術(shù)在工業(yè)無線檢測系統(tǒng)中的一個應(yīng)用實例。后兩者現(xiàn)在越來越有取代前者的趨勢 ,但考慮到作者學(xué)校主要在 51系列芯片上教學(xué) ,做過開發(fā) ,且目前 C51系列仍有不少市場 ,因此本文芯片選用 C51系列。全速、非侵入式 (不占用片內(nèi)資源 )的在系統(tǒng)調(diào)試接口 (片內(nèi) )。4352(4KB+256)字節(jié) 的片內(nèi) RAM。接口豐富 ,具有硬件實現(xiàn)的 SPI、 SMBus/I2C和兩個 UART串行接口 。片內(nèi)看門狗定時器、 VDD監(jiān)視器和溫度傳感器 。具有 6個捕捉 /比較模塊的可編陜西科技大學(xué)畢業(yè)論文 2 程計數(shù)器 /定時器陣列。 圖 1 設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖 電源模塊部分設(shè)計 本文在設(shè)計該設(shè)備的時候 ,考慮到藍牙接入設(shè)備的可移動性 ,電源部分采用有源供電和電池供電兩種方式 ,電壓適配器采用普通的直流供電輸入范圍在 ～ 7V之間 ,電池則采用普通的 Li電池。同時采用 MAX8881芯片將 換為標準的 ,采用 MAX1615芯片將 5V,從而給芯片供電 。為了增強設(shè)備的電源抗干擾能力 ,設(shè)計時在每級電源的前后級都加上濾波電路來減少外部干擾和前級電源的影響。 圖 2 電源模塊電路原理圖 單片機拓展部分電路設(shè)計 晶振時鐘電路 ,本文設(shè)計的是由外部電路提供 ,采用晶體振蕩器和兩個負 載電容 ,電容的大小取決 3 于晶體的頻率和輸入阻抗等參數(shù)。 JTAG口在線調(diào)試支持斷點調(diào)試 ,支持寄存器和內(nèi)存值顯示等一系列先進的調(diào)試方法 ,大大方便了用戶的軟件調(diào)試和代碼下載工作。傳感器部分設(shè)計 :本文采用的傳感器是韓國SYHITECH公司的 DSM501粉塵傳感器。靈敏度高 ,可檢測直徑以上的粉塵粒子 。內(nèi)置加熱器可實現(xiàn)自動吸入空氣 。值得說明的是 ,器件管腳中 ,輸出腳 Vout2為普通輸出腳位 ,靈敏度已預(yù)設(shè)定 ,最小粒子檢出能力為 輸出腳 Vout1 為可調(diào)輸出腳位 ,靈敏度可通過控制腳來調(diào)整 ,默認為 Vout2的 ,即最小粒子檢出能力為 控制腳 :通過在此腳與 GND之間加一個電阻可調(diào)整 Vout1 的最小粒子檢出水平 ,調(diào)整電阻值可調(diào)整 Vout1 的靈敏度。 藍牙電路設(shè)計 藍牙接入設(shè)備選用以 Bluecore02 為內(nèi)核的藍牙芯片 ,型號 :BCM05,此藍牙芯片體積小 ,功耗低 ,滿足藍牙 ,提供了多種通信接口 ,如 USB口、 UART口、 I2C口以及語音接口。(2)工作電壓為 。對于藍牙電路部分 ,需要特別注意的是對藍牙芯片的供電電壓不能正負極顛倒 ,否則容易燒毀藍牙芯片。UART口驅(qū)動程序主要包含 C8051F020 微處理器的串口 (與藍 牙的 UART相接 )初始化、藍牙通信參數(shù)設(shè)定、 HCI指令封裝、數(shù)據(jù)信息處理等部分 ,主要函數(shù)功能描述如下 : (1)串行口初始化函數(shù) ,主要設(shè)定其串口波特率為 38,400bps,數(shù)據(jù)格式為一個起始位、 8個數(shù)據(jù)位、1個停止位 ,同時對串口作相應(yīng)的處理 。 (3)數(shù)據(jù)信息處理函數(shù) ,此函數(shù)主要實現(xiàn)藍牙初始化時返回數(shù)據(jù)的處理 ,通過判斷這些返回的信息來確定藍牙模塊的狀態(tài) 。粉塵檢測器通過普 通 IO口和 CPU進行數(shù)據(jù)交換。//初始化 uart 接口 ,驅(qū)動藍牙模塊 initdevice()。//接收來自藍牙接入點的數(shù) 據(jù)并更新指令 taskdevice()。//發(fā)送采集的數(shù)據(jù)給藍牙接入 點 } 4 結(jié)束語 在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中 ,因為無線網(wǎng)絡(luò)可以提供更大的靈活性、流動性 ,省去了花在綜合布線上的 費用和精力 ,而且它更適應(yīng)于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境下的通訊圖 3 藍牙粉塵檢測器工作流程圖 特點 ,同時隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步發(fā)展 ,也必將大大促進藍牙在工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用進程。該設(shè)備根據(jù)實際要求還可以將藍牙模塊替換為符合串口接口的 ZigBee模塊 ,實