基于基于ARM的蓝牙实时数据采集系统的设计的蓝牙实时数据采集系统的设计
本文提出了一种基于ARM的蓝牙无线数据采集系统。结合嵌入式技术与蓝牙技术的优势,解决了传统工业现场数
据采集系统中无法同时满足低功耗、低价格与高性能,并受到电缆布线限制和使用不便等问题。采用蓝牙无线通
信技术来实现数据的采集,使得数据的采集和远程监测更为简单和方便,并且提高了数据采集的抗干扰性能。
1 引言
随着计算机技术的发展,尤其是无线技术广泛深入到人们生活的各个方面,使人们的生 活发生了深刻的变化。就工业
为了解决上述问题,本文提出了一种基于
2 系统总体设计
基于 ARM 的蓝牙实时数据采集系统由基于ARM 的数据中心、单片机智能节点和蓝牙 无线通信链路三大部分组成。数据
中心,采用基于ARM9 微处理器S3C2410 的硬件平台, 运行 Windows CE 嵌入式操作系统,可为操作人员管理现场数据、控
制目标设备提供友好、 方便的用户接口;单片机节点,负责采集现场数据,通过蓝牙无线通信链路接收数据中心命 令并将数
据上传给数据中心;蓝牙无线通信链路,通过在数据中心和单片机节点安装的蓝牙 模块实现。考虑到系统的可扩展性,系统
还可以通过RS-232 接口实现ARM 数据中心与PC机的数据通信。系统总体构成如图1 所示。
3 系统硬件设计
基于 ARM 的蓝牙实时数据采集系统的硬件设计包含蓝牙模块天线和外围电路、基于 ARM 的数据中心、单片机节点三个
部分。现在分别对各个主要模块做简单介绍。
3.1 蓝牙模块天线和外围电路
蓝牙模块是蓝牙通信的基础,在此采用嵌入式蓝牙模块 DFBM-CS120。它集成了蓝牙 标准通信协议,对用户提供全双工
UART 接口和射频信号输出,使用户能通过UART 控制 模块操作,并通过天线将承载数据的射频信号发射出去。
蓝牙模块外围电路设计主要包括天线设计、电源设计和UART 接口设计,如图2 所示。
其中,天线的性能好坏直接关系到整个蓝牙通信系统能否正常传输数据,必须采用射频 电路的设计方法进行具有针对性
的设计。在此由于DFBM-CS120 有一个天线管脚Antenna, 输出2.402~2.480GHz 射频信号,天线管脚的输出阻抗为50Ω。
根据最大功率传输定理,在 天线管脚上外接阻抗50Ω的AT3216 多层陶瓷天线。考虑到由于制造参数与设计参数之间的 误差
可能造成的信号衰减,在模块的天线管脚和蓝牙天线之间增加了一个由一个电感和两个 电容组成的π型网络,用来放大射频信
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