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07-09
2023
車載藍(lán)牙電話技術(shù)
車載藍(lán)牙電話技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)車載藍(lán)牙電話是專為行車安全和舒適性而設(shè)計(jì)，用戶只需要擁有一部帶有藍(lán)牙功能的手機(jī)，便可與車載藍(lán)牙連接，從而通過車載設(shè)備來進(jìn)行呼叫功能。使用者不需要觸碰手機(jī)便可控制手機(jī)，用語音指令控制、操作車載終端甚至方向盤來接聽或撥打電話，通過車上的音響或藍(lán)牙無線耳麥進(jìn)行通話，可以保證良好的通話效果。車載藍(lán)牙電話普遍使用在前裝車載娛樂終端和后裝車載設(shè)備上，是一項(xiàng)適用的技術(shù)。本文主要介紹基于Android系統(tǒng)車載設(shè)備藍(lán)牙電話功能實(shí)現(xiàn)原理。一、Android系統(tǒng)藍(lán)牙架構(gòu)Android系統(tǒng)藍(lán)牙包括應(yīng)用層、框架層和本地庫、HAL層和Kernel內(nèi)核驅(qū)動代碼。BlueZ協(xié)議主要在本地庫和內(nèi)核代碼中實(shí)現(xiàn)，本地庫和內(nèi)核通過HAL層接口進(jìn)行通信?？蚣軐又饕獙?shí)現(xiàn)藍(lán)牙應(yīng)用協(xié)議Profile的管理，通過JNI接口與本地庫交互?？蚣軐影ū镜厮{(lán)牙設(shè)備適配、本地藍(lán)牙信息及管理、遠(yuǎn)端設(shè)備屬性、基于RFCOMM的藍(lán)牙設(shè)備服務(wù)端和客戶端socket管理、藍(lán)牙各類Profile服務(wù)等。藍(lán)牙電話功能相管理的模塊包括SettingsApp，Phone，Bluetooth，主要是車載智能設(shè)備的Android系統(tǒng)對藍(lán)牙HFP協(xié)議(Hands—freeProfile)的支持。HFP可以在藍(lán)牙連接基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)電話控制功能，為藍(lán)牙電話功能提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。二、Android系統(tǒng)藍(lán)牙電話實(shí)現(xiàn)2.1藍(lán)牙HFP協(xié)議HFP協(xié)議定義了音頻網(wǎng)關(guān)(AG)和免提組件(HF)兩個角色：AG設(shè)備作為音頻的輸入/輸出網(wǎng)關(guān)，即手機(jī)端；HF設(shè)備作為音頻網(wǎng)關(guān)的遠(yuǎn)程音頻輸入，輸出機(jī)制，即車載設(shè)備端。HFP協(xié)議提供了HF設(shè)備若干電話相關(guān)的遙控功能，首先是建立RFCOMM連接，通過RFCOMM協(xié)議通道在兩個設(shè)備間交互AT命令，AT命令集基于ITUTV．250和GSM07．07。HF端下發(fā)AT命令讀取AG端狀態(tài)以及控制AG端電話功能。同時，AG端通過AT命令(+CIEV：)指示終端的狀態(tài)。2.2Android系統(tǒng)HF議的實(shí)現(xiàn)Android系統(tǒng)HFP協(xié)議AG端接收并解析呼叫相關(guān)的AT命令并對調(diào)用電話系統(tǒng)接口進(jìn)行處理。AT命令包括：“AT+D”撥號操作；“AT+A”接聽操作；“AT+CHUP”掛斷操作；“AT+CLCC”呼叫狀態(tài)查詢；“AT+VTS”雙音多頻音發(fā)送；“AT+CHLD”呼叫保持操作；“AT+VGS”揚(yáng)聲器音量調(diào)節(jié)；“AT+VGM”麥克音量調(diào)節(jié)；“+CIND”手機(jī)狀態(tài)指示等。滿足了HF端所有的電話控制功能。因此，Android系統(tǒng)手機(jī)是支持AG端藍(lán)牙耳機(jī)和藍(lán)牙電話功能的，作為HF端的車載設(shè)備也應(yīng)該具備對等的功能。車載設(shè)備端需要增加藍(lán)牙電話的界面交互和邏輯處理，支持HFP協(xié)議HF端處理流程。Android5．0以上的框架層(Framework)增加了免提服務(wù)客戶端管理并完善了HFP協(xié)議流程處理，因此采用Android5．0以上系統(tǒng)的車載設(shè)備可在已有框架基礎(chǔ)上提供完整的藍(lán)牙電話功能，具體的實(shí)現(xiàn)流程如圖1所示。BluetoothClientService中增加電話控制相關(guān)接口，包括dial0、acceptCall()、holdCall0、terminateCall()、holdcau0、getCurrentCalls0等，提供了撥號、接聽、掛斷、保持、呼叫狀態(tài)查詢等功能。HeadsetClientStateMachine作為框架層和協(xié)議處理之間的橋梁，主要完成HFP在框架層的邏輯處理和狀態(tài)跳轉(zhuǎn)，包含以下兩方面：(1)從本地的協(xié)議層模塊中接收電話指示，通過系統(tǒng)廣播通知應(yīng)用程序振鈴或者更新呼叫狀態(tài)顯示。(2)管理協(xié)議狀態(tài)(連接或者斷開)，調(diào)用本接口，將應(yīng)用的控制下發(fā)到協(xié)議模塊。在藍(lán)牙協(xié)議層中，Bta—hf—client—cmd負(fù)責(zé)AT指令的組裝和發(fā)送，Bta_hfclient負(fù)責(zé)AT指令的接收、解析和上報。藍(lán)牙電話APP主要負(fù)責(zé)uI交互和界面邏輯處理，給用戶提供便捷的功能，包括撥號盤、同步通信錄和通話記錄、查找聯(lián)系人、來電提醒、通話界面的按鈕等。如果在方向盤上增加電話功能按鍵，通過車上線束將方向盤的按鍵事件發(fā)送到車載設(shè)備，就可觸發(fā)呼叫、接聽、掛斷等功能，這樣駕駛員在手不離開方向盤的情況下，控制手機(jī)電話?？偨Y(jié)目前，藍(lán)牙設(shè)備使用廣泛，藍(lán)牙協(xié)議也發(fā)展較成熟，通過藍(lán)牙連接將手機(jī)的功能轉(zhuǎn)移到車載設(shè)備上實(shí)現(xiàn)車載互聯(lián)的一種形式，其目的就是為了方便行車，提高用戶體驗(yàn)。隨著硬件、軟件技術(shù)的發(fā)展，將會有更多基于藍(lán)牙連接方案的電子產(chǎn)品應(yīng)用到車載、醫(yī)療健康等領(lǐng)域，給用戶提供更多的便捷。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的車載藍(lán)牙電話技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)方法。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
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06-29
2023
藍(lán)牙音箱類產(chǎn)品開發(fā)
藍(lán)牙音箱類產(chǎn)品開發(fā)是指設(shè)計(jì)和制造藍(lán)牙音箱設(shè)備的過程。藍(lán)牙音箱是一種具備藍(lán)牙無線連接功能的音頻設(shè)備，可以通過藍(lán)牙技術(shù)接收和播放來自各種音源（如智能手機(jī)、平板電腦、電腦等）的音頻內(nèi)容。以下是涉及到的主要技術(shù)方面：藍(lán)牙技術(shù)：藍(lán)牙音箱需要支持藍(lán)牙無線連接，使其能夠與其他藍(lán)牙設(shè)備（如音頻源設(shè)備）建立連接并進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)的傳輸。藍(lán)牙技術(shù)涉及藍(lán)牙協(xié)議棧、藍(lán)牙配置文件等，以確保音箱與其他設(shè)備之間的兼容性和通信能力。音頻處理和解碼技術(shù)：藍(lán)牙音箱需要能夠接收、解碼和處理不同格式的音頻數(shù)據(jù)，以提供高質(zhì)量的音頻輸出。這可能涉及到音頻編解碼器、數(shù)字信號處理（DSP）、音頻放大器等技術(shù)，以確保音頻信號的準(zhǔn)確還原和放大。電池管理和功耗優(yōu)化：藍(lán)牙音箱通常需要內(nèi)置電池以供移動使用。因此，電池管理和功耗優(yōu)化是重要的技術(shù)考慮因素。這包括設(shè)計(jì)高效的電源管理電路、采用低功耗組件和優(yōu)化功耗控制算法等，以延長電池壽命并提供長時間的使用時間。聲學(xué)設(shè)計(jì)和音頻驅(qū)動單元：藍(lán)牙音箱的聲學(xué)設(shè)計(jì)是確保音質(zhì)和音量表現(xiàn)良好的重要方面。這涉及到選用合適的揚(yáng)聲器單元、設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)囊粝湎潴w和聲學(xué)隔離等，以獲得卓越的音質(zhì)和音頻性能。用戶界面和控制：藍(lán)牙音箱通常會具備用戶界面和控制功能，以方便用戶進(jìn)行音箱設(shè)置、音量調(diào)節(jié)、音源切換等操作。這可能包括按鈕、旋鈕、觸摸面板、遙控器、應(yīng)用程序等多種形式的用戶交互界面。無線連接穩(wěn)定性和距離覆蓋：藍(lán)牙音箱需要提供可靠的無線連接穩(wěn)定性，并在一定的距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的信號覆蓋。這需要考慮天線設(shè)計(jì)、信號干擾排除、信號衰減補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)手段。連接穩(wěn)定性和多設(shè)備連接：藍(lán)牙音箱通常支持同時連接多個設(shè)備，例如連接多個智能手機(jī)或其他音頻源設(shè)備。因此，開發(fā)過程中需要確保連接穩(wěn)定性、多設(shè)備切換和管理的技術(shù)。防水防塵設(shè)計(jì)：藍(lán)牙音箱常常需要具備防水和防塵功能，以適應(yīng)戶外和多種環(huán)境條件的使用。這需要采用適當(dāng)?shù)拿芊庠O(shè)計(jì)、防水涂層、材料選擇等技術(shù)。設(shè)備互操作性和兼容性：在開發(fā)藍(lán)牙音箱時，要考慮與其他設(shè)備的互操作性和兼容性，以確保能夠與各種品牌和型號的音頻源設(shè)備進(jìn)行配對和通信。遠(yuǎn)程控制和智能功能：一些高級藍(lán)牙音箱產(chǎn)品可能支持遠(yuǎn)程控制和智能功能，如語音助手集成、智能家居集成、音箱云服務(wù)等。這涉及到與云平臺、智能家居協(xié)議的集成，以及相關(guān)的應(yīng)用程序開發(fā)等技術(shù)。制造和生產(chǎn)技術(shù)：藍(lán)牙音箱的開發(fā)還涉及到制造和生產(chǎn)技術(shù)，包括PCB設(shè)計(jì)、組裝工藝、質(zhì)量控制等，以確保產(chǎn)品的可制造性和一致性。需要注意的是，具體的藍(lán)牙音箱開發(fā)過程和涉及的技術(shù)可能會因產(chǎn)品類型、功能需求和制造商而有所不同。因此，在實(shí)際開發(fā)中，可能需要根據(jù)具體要求進(jìn)行技術(shù)選型和定制化開發(fā)。
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06-28
2023
藍(lán)牙耳機(jī)類產(chǎn)品開發(fā)
藍(lán)牙耳機(jī)類產(chǎn)品開發(fā)是指設(shè)計(jì)和制造藍(lán)牙無線耳機(jī)設(shè)備的過程。藍(lán)牙耳機(jī)是一種通過藍(lán)牙技術(shù)與音頻源設(shè)備無線連接，并提供音頻播放和通話功能的耳機(jī)設(shè)備。以下是涉及到的主要技術(shù)方面：藍(lán)牙技術(shù)：藍(lán)牙耳機(jī)需要支持藍(lán)牙無線連接，以與音頻源設(shè)備（如智能手機(jī)、平板電腦等）建立連接并進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)的傳輸。藍(lán)牙技術(shù)涉及藍(lán)牙協(xié)議棧、藍(lán)牙配置文件等，以確保耳機(jī)與其他設(shè)備之間的兼容性和通信能力。音頻處理和解碼技術(shù)：藍(lán)牙耳機(jī)需要能夠接收、解碼和處理來自音頻源設(shè)備的音頻數(shù)據(jù)，以提供高質(zhì)量的音頻播放和通話功能。這可能涉及音頻編解碼器、數(shù)字信號處理（DSP）、降噪技術(shù)等，以實(shí)現(xiàn)清晰的音頻效果。電池管理和功耗優(yōu)化：藍(lán)牙耳機(jī)通常需要內(nèi)置電池以供移動使用。因此，電池管理和功耗優(yōu)化是重要的技術(shù)考慮因素。這包括設(shè)計(jì)高效的電源管理電路、采用低功耗組件和優(yōu)化功耗控制算法等，以延長電池壽命并提供長時間的使用時間。無線連接穩(wěn)定性和距離覆蓋：藍(lán)牙耳機(jī)需要提供可靠的無線連接穩(wěn)定性，并在一定的距離范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)良好的信號覆蓋。這需要考慮天線設(shè)計(jì)、信號干擾排除、信號衰減補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)手段。用戶界面和控制：藍(lán)牙耳機(jī)通常會具備用戶界面和控制功能，以方便用戶進(jìn)行音量調(diào)節(jié)、歌曲切換、接聽/拒接電話等操作。這可能包括按鈕、觸摸控制、語音控制等多種形式的用戶交互界面。防水防汗設(shè)計(jì)：由于藍(lán)牙耳機(jī)常用于運(yùn)動和戶外活動，防水和防汗設(shè)計(jì)成為重要的技術(shù)要求。這可能涉及到防水涂層、防水密封設(shè)計(jì)、材料選擇等，以提供耳機(jī)在潮濕環(huán)境下的可靠性和耐用性。噪聲控制和降噪技術(shù)：藍(lán)牙耳機(jī)常常需要提供良好的噪聲控制和降噪功能，以減少環(huán)境噪音對音頻質(zhì)量和通話清晰度的影響。這可能涉及到主動降噪技術(shù)、環(huán)境音傳遞功能等，以提供更好的音頻體驗(yàn)。設(shè)備互操作性和兼容性：在開發(fā)藍(lán)牙耳機(jī)時，要考慮與其他設(shè)備的互操作性和兼容性，以確保能夠與各種品牌和型號的音頻源設(shè)備進(jìn)行配對和通信。音頻編碼和傳輸協(xié)議：藍(lán)牙耳機(jī)需要支持適當(dāng)?shù)囊纛l編碼和傳輸協(xié)議，如SBC（Subband Coding）、AAC（Advanced Audio Coding）等，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的音頻傳輸和兼容性。耳機(jī)設(shè)計(jì)和人體工程學(xué)：藍(lán)牙耳機(jī)的設(shè)計(jì)需要考慮舒適性、穩(wěn)定性和符合人體工程學(xué)的要求。這包括耳塞或耳罩的形狀和材料選擇、耳機(jī)的重量平衡、可調(diào)節(jié)的頭戴式結(jié)構(gòu)等，以提供舒適的佩戴體驗(yàn)。充電技術(shù)和無線充電：藍(lán)牙耳機(jī)通常通過充電盒或充電線進(jìn)行充電。在產(chǎn)品開發(fā)中，需要考慮合適的充電技術(shù)和接口設(shè)計(jì)，以及可能的無線充電功能?？煽啃院唾|(zhì)量控制：藍(lán)牙耳機(jī)需要經(jīng)受日常使用和攜帶的考驗(yàn)，因此可靠性和質(zhì)量控制是重要的技術(shù)考慮因素。這包括設(shè)計(jì)耐用的外殼材料、進(jìn)行可靠性測試和質(zhì)量控制過程等，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。需要注意的是，具體的藍(lán)牙耳機(jī)開發(fā)過程和涉及的技術(shù)可能會因產(chǎn)品類型、功能需求和制造商而有所不同。因此，在實(shí)際開發(fā)中，可能需要根據(jù)具體要求進(jìn)行技術(shù)選型和定制化開發(fā)。
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06-27
2023
藍(lán)牙DONGLE模塊
藍(lán)牙Dongle模塊是一種用于添加藍(lán)牙功能到非藍(lán)牙設(shè)備的小型模塊。它通常以USB插頭或其他接口形式提供，并可連接到計(jì)算機(jī)、電視、音頻設(shè)備等非藍(lán)牙設(shè)備，以使其具備藍(lán)牙通信能力。以下是涉及到的主要技術(shù)方面：藍(lán)牙通信技術(shù)：藍(lán)牙Dongle模塊的關(guān)鍵技術(shù)是藍(lán)牙通信技術(shù)。它使用藍(lán)牙協(xié)議棧與其他藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行通信，包括建立連接、數(shù)據(jù)傳輸和控制命令等。藍(lán)牙通信技術(shù)涉及到藍(lán)牙協(xié)議、藍(lán)牙配置文件、藍(lán)牙核心規(guī)范等方面的知識。射頻和天線設(shè)計(jì)：藍(lán)牙Dongle模塊需要進(jìn)行射頻設(shè)計(jì)和天線設(shè)計(jì)，以確保良好的無線信號傳輸和接收性能。這包括天線選型、天線布局、匹配電路設(shè)計(jì)等，以優(yōu)化射頻性能和信號覆蓋范圍。USB或其他接口設(shè)計(jì)：藍(lán)牙Dongle模塊通常使用USB接口或其他特定接口與非藍(lán)牙設(shè)備連接。在設(shè)計(jì)過程中，需要考慮接口電氣特性、信號傳輸速率和兼容性等因素。電源管理和功耗優(yōu)化：藍(lán)牙Dongle模塊通常需要使用設(shè)備自身的電源或從連接設(shè)備獲取電源供應(yīng)。因此，需要進(jìn)行電源管理和功耗優(yōu)化，以延長電池壽命或減少對連接設(shè)備電源的負(fù)載。驅(qū)動程序開發(fā)和兼容性：為了使藍(lán)牙Dongle模塊在操作系統(tǒng)中正常工作，需要開發(fā)相應(yīng)的驅(qū)動程序。這涉及到驅(qū)動程序開發(fā)和與操作系統(tǒng)的兼容性測試。數(shù)據(jù)安全和加密：藍(lán)牙通信中的數(shù)據(jù)安全和加密是重要的考慮因素。藍(lán)牙Dongle模塊需要支持藍(lán)牙安全協(xié)議和加密算法，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院头乐刮唇?jīng)授權(quán)的訪問。軟件開發(fā)和API集成：藍(lán)牙Dongle模塊通常需要提供相應(yīng)的軟件開發(fā)包（SDK）和API，以便開發(fā)者可以集成藍(lán)牙功能到應(yīng)用程序中。這包括提供藍(lán)牙通信相關(guān)的API、示例代碼和開發(fā)工具，以簡化軟件開發(fā)過程。用戶界面和配置工具開發(fā)：為了方便用戶操作和配置藍(lán)牙Dongle模塊，可能需要開發(fā)相應(yīng)的用戶界面和配置工具。這些工具可以提供藍(lán)牙連接的管理、設(shè)備配對、參數(shù)設(shè)置等功能，以增強(qiáng)用戶的交互體驗(yàn)。兼容性測試和認(rèn)證：在開發(fā)過程中，進(jìn)行兼容性測試以確保藍(lán)牙Dongle模塊能夠與各種藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行正常通信和配對。此外，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，進(jìn)行藍(lán)牙認(rèn)證，例如藍(lán)牙SIG（Special Interest Group）的認(rèn)證，以獲得藍(lán)牙技術(shù)的合規(guī)性和認(rèn)可。固件升級和維護(hù)：隨著藍(lán)牙技術(shù)的不斷發(fā)展和新功能的引入，可能需要對藍(lán)牙Dongle模塊的固件進(jìn)行升級和維護(hù)。這涉及到固件的更新、傳輸和安裝過程的設(shè)計(jì)，以確保模塊具備最新的功能和性能。藍(lán)牙Dongle模塊的開發(fā)和制造過程需要綜合考慮硬件、軟件、射頻和工業(yè)設(shè)計(jì)等多個領(lǐng)域的知識和技術(shù)。通過高質(zhì)量的工程實(shí)踐、全面的測試和認(rèn)證流程，可以開發(fā)出功能強(qiáng)大、可靠穩(wěn)定的藍(lán)牙Dongle模塊，為用戶提供方便的無線連接和通信解決方案。
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06-21
2023
智能溫控風(fēng)扇設(shè)計(jì)
藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)是由2塊STC15F2K60S2單片機(jī)分別作為主控制器、從控制器，采用體溫傳感模塊作為溫度采集器件，HC-05主從一體藍(lán)牙串口模塊發(fā)送接收風(fēng)扇檔位信息，通過系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度與系統(tǒng)檢測到的體溫的比對，完成風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)速的自動調(diào)節(jié)以及自動啟停，并通過三極管控制風(fēng)扇電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。并將風(fēng)扇檔位、預(yù)設(shè)的溫度、檢測到的體溫同時顯示在LCD1602上。一、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)思路利用體溫傳感模塊采集人體溫度并輸出電壓數(shù)據(jù)給主控制器（STC15F2K60S2）進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)化及計(jì)算，在LCD1602上顯示當(dāng)前人體溫度值、預(yù)設(shè)溫度限值及風(fēng)扇檔位。其中預(yù)設(shè)溫度限值和檢測到的當(dāng)前人體溫度都可精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。通過主角色藍(lán)牙發(fā)送檔位給從角色藍(lán)牙，直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速通過控制器（STC15F2K60S2）根據(jù)檔位采用PWM脈寬調(diào)制方式來變動。系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度限值通過三個按鍵改變，第一個移動改變限值對應(yīng)的位置，第二個提高預(yù)設(shè)限值，第三個降低預(yù)設(shè)限值。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框如圖1所示。二、藍(lán)牙智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)要用藍(lán)牙的無線短距離傳輸智能的完成風(fēng)扇電機(jī)的溫度控制，通過采用溫度變化分辨率較高且性能穩(wěn)定的換擋停機(jī)控制部件，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇電機(jī)根據(jù)人體溫度的變化自動改變轉(zhuǎn)速及啟停。（1）溫度傳感器的選擇：溫度傳感器采用體溫傳感模塊，該模塊體積小，與主控制器連接只需一個采集口，加上電源正、負(fù)兩個腳共三個腳就能工作。人體只要觸摸到其探頭，該模塊就能采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)經(jīng)過主控制器A/D轉(zhuǎn)化及計(jì)算后能精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位。（2）控制器的選擇：控制器采用兩塊STC15F2K60S2單片機(jī)分別作為主控制器、從控制器，通過軟件編程的方法進(jìn)行體溫數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、計(jì)算和比較，同時通過主角色藍(lán)牙在其串口輸出檔位信號。STC15F2K60S2單片機(jī)內(nèi)含2048字節(jié)的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲器RAM，性能高，工作電壓低，不需外部晶振，單片價格實(shí)惠，適用于本文的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。（3）顯示器件的選擇：本設(shè)計(jì)采用LCD1602液晶顯示屏顯示溫度、設(shè)置限值、檔位。該液晶顯示屏能夠顯示16x02即32個字符，功耗極低，顯示的數(shù)據(jù)明確醒目，顯示程序的編寫也相對簡單，不僅可以顯示數(shù)字而且還能顯示字符甚至圖形，同時其顯示字符美觀。（4）調(diào)速方式的選擇：本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)軟件編程來實(shí)現(xiàn)PWM（脈沖寬度調(diào)制）的調(diào)速方法。最常用的就是矩形波PWM信號，在控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速時，通過調(diào)節(jié)PWM波的占空比實(shí)現(xiàn)調(diào)速，占空比越大，轉(zhuǎn)速就越快。通過采用軟件延時方法，實(shí)現(xiàn)高、低電平延時時間與I/O口電平循環(huán)變動得到PWM信號。（5）無線傳輸器件的選擇：無線傳輸器采用兩塊HC-O5主從一體藍(lán)牙模塊作為無線傳輸?shù)钠骷Ｔ撃K可設(shè)置主從模式，進(jìn)行主、從角色間的連接及發(fā)送接收。HC-O5主從一體藍(lán)牙模塊操作簡單，功耗低，通信距離10米以內(nèi)，適合本設(shè)計(jì)。三、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì)有主控制器、從控制器兩部分：3.1主控制器程序流程圖(如圖2所示)3.2從控制器程序流程圖(如圖3所示)四、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)軟件調(diào)試（1）按鍵顯示的調(diào)試：根據(jù)本設(shè)計(jì)編寫的系統(tǒng)程序：程序的按鍵接口采用主控制器的P2.5、P2.4、P2.3口，LCD1602顯示數(shù)據(jù)口采用P0口，RS端接P4.5口，RW端接P2.7口，E端接P2.6口，從而完成按鍵功能及LCD1602的顯示。通過編譯未出錯，進(jìn)而把接口改為仿真調(diào)試的接口，LCD1602能正常顯示預(yù)設(shè)溫度上下限值、檔位及程序給定的溫度。按鍵功能也實(shí)現(xiàn)了，當(dāng)按下設(shè)置鍵時，光標(biāo)閃爍，再按下加、減鍵時也能對光標(biāo)閃爍中的數(shù)進(jìn)行加一、減一，再按下設(shè)置鍵，光標(biāo)右移（光標(biāo)移動的位置有8個），對溫度的上下限進(jìn)行修改。（2）體溫傳感模塊采集部分的調(diào)試：由于體溫傳感模塊的集成化，調(diào)式極為簡便。其高精度、低功耗、小體積的特性為實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)的高穩(wěn)定和高精度提供了可能。采用主控制器P1.4口為模擬輸入口，由于需要對輸入的模擬信號進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化和處理才能顯示體溫，因此需要增加體溫轉(zhuǎn)化程序。通過軟件程序設(shè)計(jì)完成對人體溫度的持續(xù)檢測，LCD1602會顯示到溫度的百分位部分。將該模塊接入電路，LCD1602會顯示一溫度，但這并不是環(huán)境溫度，本設(shè)計(jì)中該模塊只能檢測人體溫度。待人將手指捏住（或人體其他部位接觸）該模塊的探頭后，LCD1602能顯示當(dāng)前檢測到的人體溫度。（3）風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速電路的調(diào)試：本設(shè)計(jì)采用兩個三極管驅(qū)動風(fēng)扇直流電機(jī)。軟件設(shè)置了P0.0口輸出不同的PWM波形給兩個三極管來驅(qū)動風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)動。軟件設(shè)定根據(jù)不同溫度輸出不同的PWM波得到不同的占空比來控制風(fēng)扇電機(jī)，占空比越大檔位越高。程序?qū)崿F(xiàn)了P0.0口的PWM波形輸出，當(dāng)人體溫度低于下限溫度時，風(fēng)扇自動停止轉(zhuǎn)動（0檔）；當(dāng)人體溫度高于下限并低于中限溫度時，風(fēng)扇低速轉(zhuǎn)動（1檔）或是自動開始轉(zhuǎn)動；當(dāng)人體溫度高于中限并低于上限時，風(fēng)扇中速轉(zhuǎn)動（2檔）；當(dāng)人體溫度高于上限時，風(fēng)扇全速轉(zhuǎn)動（3檔）。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)的風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速可進(jìn)行四級調(diào)速，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的上下溫度限值與體溫傳感模塊檢測的溫度的比較，完成轉(zhuǎn)速變換。在程序中改變從控制器接收的檔位信息，風(fēng)扇電機(jī)能實(shí)現(xiàn)對應(yīng)檔位的調(diào)速。（4）主、從角色藍(lán)牙電路的調(diào)試：主控制器將現(xiàn)得出的檔位與上一次比較，若檔位發(fā)生變化，則通過主角色藍(lán)牙把變化的檔位發(fā)送給從控制器，從角色藍(lán)牙接收主角色藍(lán)牙發(fā)出的檔位信息，然后傳給從控制器，當(dāng)有檔位給從控制器時，從控制器將輸出與檔位對應(yīng)的PWM波。在主控制器側(cè)產(chǎn)生檔位（可通過LCD1602的顯示得知），然后用串口助手連接從角色藍(lán)牙，可得到一致的檔位信息，再將從角色藍(lán)牙接入從控制器電路，風(fēng)扇電機(jī)也可實(shí)現(xiàn)對應(yīng)的轉(zhuǎn)速。五、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)硬件調(diào)試5.1按鍵顯示的調(diào)試系統(tǒng)按鍵部分實(shí)現(xiàn)了以下功能：按下設(shè)置鍵即接主控制器P2.5口的按鍵，進(jìn)行溫度上下限值的設(shè)置（進(jìn)行LCD光標(biāo)移動并閃爍）；按加鍵即P2.4口的按鍵，實(shí)現(xiàn)了光標(biāo)閃爍的值加一；按減鍵即P2.3口的按鍵實(shí)現(xiàn)相應(yīng)值的減一。若按鍵時間過長，光標(biāo)不是移動一位，而是增加二位，主要原因是按鍵的去抖動延時時間過長，可將對應(yīng)的按鍵去抖動延時時間適量增加作為改進(jìn)方法。本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了LCD1602可顯示溫度上下限值、檔位及人體溫度，溫度上下限值能根據(jù)不同的需求通過按鍵進(jìn)行調(diào)整，且LCD1602的顯示效果很好，很穩(wěn)定。5.2體溫傳感模塊溫度采集部分的調(diào)試將體溫傳感模塊的AD口通過方形排母間接接在主控制器的P1.4口。方形排母在主控制器的右側(cè)四口即為體溫傳感模塊的AD、GND、DC、VCC口，可將模塊直接插在該排母上。系統(tǒng)調(diào)試中為驗(yàn)證模塊是否能在主控制器板上工作，將人的手指捏?。ɑ蛏眢w其他部位）該模塊的探頭，即可發(fā)現(xiàn)LCD1602顯示的數(shù)值也隨著變化，待穩(wěn)定后即為檢測到的人體體溫，由此驗(yàn)證了該模塊能在系統(tǒng)板上正常工作。由于該模塊只有4個引腳，因此在調(diào)試過程中因注意其各個引腳的對應(yīng)位置，以免將其接反導(dǎo)致模塊不能工作甚至燒毀模塊。5.3風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速電路的調(diào)試由于調(diào)速電路的設(shè)計(jì)中主要在于軟件設(shè)計(jì)，所以外圍的驅(qū)動電路只是簡單的將傳輸來的PWM信號放大進(jìn)而驅(qū)動風(fēng)扇電機(jī)轉(zhuǎn)動。當(dāng)人體溫度高于系統(tǒng)預(yù)設(shè)溫度下限值時，電機(jī)開始轉(zhuǎn)動，由于人體的溫度較恒定，不會發(fā)生太大的變化，因此風(fēng)扇電機(jī)的檔位也不會發(fā)生過于頻繁的變化。風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速會隨著檔位的切換而變化。將手指（身體其他部位）離開體溫傳感模塊的探頭時，發(fā)現(xiàn)檢測的溫度先增大然后減小直到穩(wěn)定，原因是該模塊本身電路的設(shè)計(jì)，不過這變化的時間很短，并不影響該系統(tǒng)的性能。六、智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)功能（1）系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能：本設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)檢測人體溫度的變化，根據(jù)體溫變化，通過無線藍(lán)牙傳輸檔位信號來控制風(fēng)扇直流電機(jī)的啟停和調(diào)速。通過單片機(jī)輸出不同的占空比，從而產(chǎn)生不同的轉(zhuǎn)速；還可通過按鍵預(yù)設(shè)不同的溫度上下限值，再根據(jù)設(shè)置的溫度限值與檢測到的人體溫度的比較調(diào)節(jié)檔位來控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。當(dāng)體溫低于預(yù)設(shè)溫度下限時，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動；當(dāng)體溫高于預(yù)設(shè)溫度下限時，單片機(jī)P0.0口輸出不同占空比的PWM信號，從而調(diào)控風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速。系統(tǒng)還能動態(tài)的顯示當(dāng)前人體溫度、設(shè)置溫度限值及檔位。（2）系統(tǒng)功能分析：系統(tǒng)總體上由主控制器側(cè)、從控制器側(cè)兩大部分組成。主控制器側(cè)由五部分組成，既主控制器（單片機(jī)）、LCD1602顯示電路、體溫檢測模塊體溫采集電路、獨(dú)立按鍵電路、主角色藍(lán)牙連接電路；從控制器側(cè)由三部分組成，即從角色藍(lán)牙連接電路、從控制器（單片機(jī)）、風(fēng)扇電機(jī)調(diào)速電路。人體溫度檢測模塊中的體溫采集電路是整個設(shè)計(jì)系統(tǒng)的首要部分。首先要檢測到體溫，才能用主控制器與溫度限值比較得出檔位，從控制器通過檔位信號來控制直流風(fēng)扇電機(jī)的轉(zhuǎn)速；接著是主、從角色藍(lán)牙連接電路，該部分使用主從角色藍(lán)牙間的通信。主控制器的檔位信號通過主角色藍(lán)牙發(fā)送給從角色藍(lán)牙，進(jìn)而傳給從控制器；再次是風(fēng)扇電機(jī)驅(qū)動電路，這部分通過外圍電路將從控制器輸出的PWM波放大輸出，不同的PWM波得到不同的電機(jī)轉(zhuǎn)速。電路設(shè)計(jì)采用兩個三極管完成較好的控制效果；最后LCD1602的動態(tài)顯示電路實(shí)現(xiàn)了設(shè)置溫度限值、人體溫度及風(fēng)扇電機(jī)檔位的顯示，還有獨(dú)立按鍵可根據(jù)不同的需求實(shí)現(xiàn)溫度限值的調(diào)整?？偨Y(jié)設(shè)計(jì)的本系統(tǒng)以單片機(jī)為控制元件，根據(jù)體溫傳感模塊檢測到的人體溫度與設(shè)置溫度限值的比較得出檔位，通過藍(lán)牙間的無線傳輸來傳輸檔位，在一定距離內(nèi)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可推廣到家庭的風(fēng)扇電機(jī)控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)風(fēng)扇轉(zhuǎn)速的的智能控制調(diào)節(jié)，亦可實(shí)現(xiàn)人體溫度的監(jiān)測（特別是小孩及老人群體）。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸智能溫控風(fēng)扇系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。注：部分圖片內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。
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06-20
2023
藍(lán)牙iBeacon與Mesh
藍(lán)牙 iBeacon 與 Mesh 組網(wǎng)技術(shù)本文主要內(nèi)容為從原理與協(xié)議上分析BLE的iBeacon廣播技術(shù)，以及介紹低功耗藍(lán)牙的Mesh自組網(wǎng)技術(shù)，從而打破傳統(tǒng)藍(lán)牙無法自組網(wǎng)或者說組網(wǎng)功能弱的瓶頸。一、藍(lán)牙iBeaconBLE發(fā)送的信號有兩種形式即廣播和連接，iBeacon技術(shù)是蘋果公司提出的一種基于BLE的間歇性廣播技術(shù)即Internal beacon。1.1 iBeacon數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的解析BLE廣播一幀的數(shù)據(jù)量最長可以達(dá)到47字節(jié)，其包括1個字節(jié)的報頭、4個字節(jié)的地址、39個字節(jié)廣播通道PDU數(shù)據(jù)包、以及3個字節(jié)的CRC校檢碼，結(jié)構(gòu)如圖5.1所示：iBeacon廣播技術(shù)是采用最簡單的廣播數(shù)據(jù)格式，它刪除了PDU數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)報頭和MAC地址，只發(fā)送31字節(jié)的數(shù)據(jù)；本課題在研究iBeacon廣播時，設(shè)置其數(shù)據(jù)格式為6字節(jié)的預(yù)置數(shù)據(jù)、1字節(jié)制造商數(shù)據(jù)、2字節(jié)公司服務(wù)代號、16字節(jié)128比特的UUID、2字節(jié)的主設(shè)備號、2字節(jié)的次設(shè)備號、1字節(jié)信號發(fā)射強(qiáng)度，除了預(yù)置位數(shù)據(jù)，其它字段的數(shù)據(jù)可自行修改。移動終端可以接收BLE基站發(fā)出的iBeacon廣播信號，通過軟件抓取iBeacon數(shù)據(jù)。1.2 iBeacon的RSSI特性解析iBeacon技術(shù)采用間歇性的向空間中輻射廣播數(shù)據(jù)，因此空間的RSSI網(wǎng)絡(luò)分布是以一定的規(guī)律在變化，本課題設(shè)置廣播間隔為±=1095 msmsT，即在環(huán)境因素不變的條件下，RSSI網(wǎng)絡(luò)以T為時間間隔做周期性變化。實(shí)時通信中信號強(qiáng)度的測量方式有2種：RX與RSSI，兩者都是天線對信號接收功率的衡量指標(biāo)，但是前者測量的是信號的功率，單位是毫瓦；而RSSI則表示接收信號強(qiáng)度的百分比，是一種相對比較的測量方式，且比較的標(biāo)準(zhǔn)由芯片制造商自定義。二、藍(lán)牙Mesh自組網(wǎng)傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備與ZigBee相比，自組網(wǎng)能力差是其很難用于實(shí)現(xiàn)大范圍物聯(lián)網(wǎng)的原因之一；BLE技術(shù)的快速發(fā)展與普及，在本課題中提出基于藍(lán)牙Mesh的自組網(wǎng)將打破傳統(tǒng)藍(lán)牙的缺陷，完成藍(lán)牙Mesh的跨島連接。2.1傳統(tǒng)藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)絡(luò)微微網(wǎng)（piconet）是一種傳統(tǒng)的藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，一個微微網(wǎng)內(nèi)只能有1個主設(shè)備，以及小于等于7個wake狀態(tài)的從設(shè)備。主從設(shè)備以輪詢的規(guī)則與從設(shè)備進(jìn)行通信，而從設(shè)備之間通信需要主設(shè)備做橋接聯(lián)通；單個微微網(wǎng)采用星型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，多個微微網(wǎng)鏈接在一起采用樹型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其原理符合1主7從的分配模型，即微微網(wǎng)之間以交叉的形式互聯(lián)；網(wǎng)絡(luò)A的從節(jié)點(diǎn)4作為網(wǎng)絡(luò)B的主節(jié)點(diǎn)，如此多個piconet構(gòu)成了散射網(wǎng)(scatternet)如圖5.5所示。散射網(wǎng)的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜冗余，兩個相鄰但不在同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的從節(jié)點(diǎn)，需要以多跳的形似進(jìn)行信息交互，傳輸速度慢，造成資源浪費(fèi)。2.2藍(lán)牙Mesh自組網(wǎng)無線藍(lán)牙Mesh網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點(diǎn)采用多跳的技術(shù)接入自組網(wǎng)，兩個設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間有一條或多條路由，采用協(xié)作的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。藍(lán)牙iBeacon信號除去包頭的大小，每一幀攜帶的真正信息量大小為31個字節(jié)，而無線Mesh網(wǎng)絡(luò)本身是一種高容量、高速率的網(wǎng)絡(luò)，因此，用于傳輸數(shù)據(jù)量較少的藍(lán)牙無線通信是非常高效的。理論上一個藍(lán)牙無線Mesh網(wǎng)絡(luò)能夠連接65535個設(shè)備節(jié)點(diǎn)，實(shí)際實(shí)驗(yàn)中受設(shè)備CPU和內(nèi)存容量等因素的限制，其數(shù)量為200多個，其中每個設(shè)備節(jié)點(diǎn)傳輸距離大于50米，對于大型網(wǎng)絡(luò)可以通過多個自組網(wǎng)連接。在BLE的應(yīng)用中，Mesh自組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了每個設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的相互通信，摒棄微微網(wǎng)中1個主設(shè)備配對7個從設(shè)備的概念，協(xié)作式通信拓寬了系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)交互的通道，實(shí)現(xiàn)的模型如圖5.6所示。各個設(shè)備節(jié)點(diǎn)之間的鏈路，相互連接形成一張密集的網(wǎng)絡(luò)，其中，虛線部分表示兩個設(shè)備節(jié)點(diǎn)通過中間節(jié)點(diǎn)橋接的方式，完成間接的數(shù)據(jù)通信，信號傳遞的形式就像波浪的遞推。在一個Mesh網(wǎng)絡(luò)中，導(dǎo)致數(shù)據(jù)間接通信的原因有兩個：如虛線m，是因?yàn)樵O(shè)備節(jié)點(diǎn)間的距離大于藍(lán)牙信號傳播的最大距離；虛線n，為非視距通信，設(shè)備節(jié)點(diǎn)間存在藍(lán)牙信號無法透傳的障礙物。2.3藍(lán)牙Mesh自組網(wǎng)的相關(guān)協(xié)議（1）信道的協(xié)調(diào)分配：當(dāng)藍(lán)牙多信道連接Mesh自組網(wǎng)時，每個iBeacon設(shè)備節(jié)點(diǎn)每次只能監(jiān)測到一個可用信道，設(shè)備節(jié)點(diǎn)可通過特定協(xié)商機(jī)制，來確保每個節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號在同一信道上，即設(shè)備節(jié)點(diǎn)可從不同信道實(shí)時切換到可用信道上；研究采用ATIM窗口多信道同步機(jī)制，其原理是：在窗口開始的時候強(qiáng)行將所有設(shè)備節(jié)點(diǎn)信號切換到同一個信道上。Mesh網(wǎng)絡(luò)的信道劃分，是從頻率的劃分來分配網(wǎng)絡(luò)對信道的使用，以確保Mesh網(wǎng)絡(luò)的高效性；其中，主流的信道分配方案是組的劃分，分配規(guī)則是選取相鄰節(jié)點(diǎn)間沖突最少的信道。（2）網(wǎng)絡(luò)搜索與路由轉(zhuǎn)發(fā)：網(wǎng)絡(luò)搜索技術(shù)是用來發(fā)現(xiàn)Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的iBeacon節(jié)點(diǎn)，并建立節(jié)點(diǎn)信息庫，其使用的主要方法為：網(wǎng)絡(luò)信息的掃描與節(jié)點(diǎn)信息庫的維護(hù)；當(dāng)搜索到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的新設(shè)備，該設(shè)備的節(jié)點(diǎn)信息將以路由轉(zhuǎn)發(fā)的形式，在Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳播。路由轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)直接影響網(wǎng)絡(luò)的利用率，Mesh網(wǎng)絡(luò)采用的是一種多跳技術(shù)，即信號可以經(jīng)過多個節(jié)點(diǎn)的跳躍被目標(biāo)節(jié)點(diǎn)接收；選擇路由時有3點(diǎn)需要考慮：1.綜合考慮路由的選擇，最小跳數(shù)不是判斷最佳路由的唯一準(zhǔn)則，2.提高M(jìn)esh網(wǎng)路路由的容錯性，避免鏈路中斷導(dǎo)致信號傳輸失敗，3.提高資源的利用率，多路由選擇；其中主流的Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議是動態(tài)源路由協(xié)議，它是一種對稱反應(yīng)式自組織路由協(xié)議。（3）網(wǎng)絡(luò)安全：Mesh網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的多跳技術(shù)與自組網(wǎng)技術(shù)，保證了Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全性；同時為了解決Mesh網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)流量的保密性、iBeacon節(jié)點(diǎn)入網(wǎng)的控制與監(jiān)管，Mesh安全關(guān)聯(lián)提出一種以Mesh密鑰為核心的安全架構(gòu)；其中只有通過認(rèn)證的密鑰才可以組織通信，該認(rèn)證過程有3個步驟：1.鏈接管理協(xié)議交互階段，2.EAP認(rèn)證，3.Mesh安全關(guān)聯(lián)的4次握手。因此本課題在建立Mesh網(wǎng)絡(luò)時，預(yù)先設(shè)置好了網(wǎng)絡(luò)密鑰。實(shí)現(xiàn)Mesh自組網(wǎng)的方式是：移動終端的應(yīng)用軟件搜索發(fā)現(xiàn)iBeacon廣播設(shè)備，并建立鏈接，選擇安全配置菜單，設(shè)置Mesh網(wǎng)絡(luò)的安全密鑰，切換到設(shè)備搜索菜單，選擇信息列表中相應(yīng)的設(shè)備接入到網(wǎng)絡(luò)中，組建以移動終端為MP節(jié)點(diǎn)的Mesh自組網(wǎng)絡(luò)。這里聲明一個網(wǎng)絡(luò)安全問題，一個BLE設(shè)備在Mesh網(wǎng)絡(luò)中可以作為信息傳遞的中間橋梁，但是只能同時擁有1枚網(wǎng)絡(luò)密鑰，即只能被一個MP節(jié)點(diǎn)控制?？偨Y(jié)本文主要介紹低功耗藍(lán)牙的iBeacon技術(shù)，對iBeacon信號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，并補(bǔ)充了信號的RSSI特性，通過對數(shù)路徑損耗模型，表示不同芯片接收到信號強(qiáng)度值與信號傳播距離的關(guān)系；隨后將傳統(tǒng)藍(lán)牙組網(wǎng)技術(shù)（微微網(wǎng)）與藍(lán)牙Mesh自組網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)行對比分析，從信道的協(xié)調(diào)分配、網(wǎng)絡(luò)搜索與路由轉(zhuǎn)發(fā)、網(wǎng)絡(luò)安全3個方面敘述藍(lán)牙Mesh協(xié)議與實(shí)現(xiàn)方式。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙 iBeacon 與 Mesh 組網(wǎng)技術(shù)詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
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06-19
2023
藍(lán)牙抗干擾技術(shù)
一、藍(lán)牙自適應(yīng)跳頻（AFH）技術(shù)藍(lán)牙系統(tǒng)工作在2.4GHz的ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，許多設(shè)備工作在該頻段，在這樣的頻段上工作，相互干擾必然相對嚴(yán)重，因此藍(lán)牙系統(tǒng)使用了跳頻技術(shù)來防止衰落和抑制干擾。在建立連接以前藍(lán)牙設(shè)備在固定的一個頻段內(nèi)選擇跳頻頻率，快速交換時間和地址握手信息，進(jìn)而迅速取得時間和頻率同步。連接建立后，雙方設(shè)備根據(jù)跳變序列改變信道頻率，使跳頻頻率呈現(xiàn)隨機(jī)性。藍(lán)牙定義了32個頻點(diǎn)為一個頻段，劃分為79個子頻段，藍(lán)牙主設(shè)備時鐘CLK和主設(shè)備地址的最低28位決定了藍(lán)牙工作的頻段及跳頻序列，如圖2.10所示；藍(lán)牙系統(tǒng)定義了5種工作狀態(tài)下的跳頻序列：尋呼、尋呼響應(yīng)、查詢、查詢響應(yīng)和連接跳頻序列，不同狀態(tài)下有不同的策略產(chǎn)生跳頻序列。圖2.11表明了藍(lán)牙系統(tǒng)的跳頻序列產(chǎn)生原理；輸入X由時鐘信息位決定，它決定了起跳頻點(diǎn)在某一頻段的32個頻率序列中的相痊--段內(nèi)頻率序列的偏移量，同時跳頻頻點(diǎn)改變的速度也由它決定；A到F決定跳頻序列的順序，在藍(lán)牙系統(tǒng)中，要獲得相應(yīng)狀態(tài)的跳頻序列，正是利用了不同狀態(tài)下改變A~F的取值；在查詢/尋呼掃描狀態(tài)下，A到F輸入序列只與地址有關(guān)，因此其跳頻序列是唯一確定的，在其他狀態(tài)下，A~F由時鐘和藍(lán)牙地址共同控制，其跳頻序列隨著時鐘的改變而作相應(yīng)的跳變；Y1、Y2則對收發(fā)跳頻序列的選擇進(jìn)行控制，Y1保證收發(fā)頻點(diǎn)不會重復(fù)，Y2使收發(fā)頻點(diǎn)在不同的頻段內(nèi)；PERM5是一個由C、D、Y1控制的蝶形運(yùn)算器，它起到擾亂的作用。（1）尋呼/尋呼掃描狀態(tài)：藍(lán)牙設(shè)備通過尋呼來尋找其他的設(shè)備加入其微微網(wǎng)；尋呼設(shè)備每312.5μs選擇一個新的跳頻點(diǎn)來發(fā)起尋呼，在尋呼掃描時，被尋呼設(shè)備每1.28s選擇一個新的頻點(diǎn)來監(jiān)聽，尋呼和被尋呼設(shè)備使用被尋呼設(shè)備地址的低28位，產(chǎn)生的尋呼跳變序列是一個定義明確的周期序列，它的32個頻點(diǎn)均勻的分布在79個頻率信道上。（2）查詢/查詢掃描狀態(tài)：藍(lán)牙設(shè)備通過查詢來尋找周圍的其他設(shè)備，查詢設(shè)備每隔312.5μs選擇一個新的頻率來發(fā)送查詢消息，被查詢設(shè)備每1.28s選擇一個新的頻率監(jiān)聽；查詢和被查詢設(shè)備使用通用查詢接入碼作為查詢地址。產(chǎn)生的32個查詢跳變序列均勻分布在79個頻率信道上。（3）連接狀態(tài)：使用主設(shè)備地址的最低28位有效位，藍(lán)牙通信設(shè)備雙方每隔625μs改變一個頻率，產(chǎn)生的信道跳變序列周期非常長，而且79個跳變序列在任何的一小段時間內(nèi)都是接近均勻分布的，能夠滿足跳頻系統(tǒng)的要求。在藍(lán)牙1.2協(xié)議中增加了自適應(yīng)跳頻的算法；當(dāng)藍(lán)牙通信過程中發(fā)現(xiàn)某個信道信號質(zhì)量差，即成為“壞”的信道時，可以在跳頻時丟棄這些壞信道，而選取其他信道質(zhì)量好的跳頻信道來代替，從而避開了某些頻點(diǎn)上的通信干擾，進(jìn)而增強(qiáng)其抗干擾能力。二、藍(lán)牙基帶糾錯機(jī)制藍(lán)牙技術(shù)采用了前向糾錯FEC和自動重傳請求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）技術(shù)，采用的糾錯機(jī)制比較簡單。其中前向糾錯FEC是發(fā)送端將數(shù)據(jù)信息按照一定的規(guī)則編碼后，組成具有糾錯能力的編碼；接收端收到編碼后的數(shù)據(jù)，按預(yù)先規(guī)定的規(guī)則進(jìn)行相應(yīng)的解碼，來確定接收的數(shù)據(jù)信息中是否有錯誤，若有錯誤，確定其位置并進(jìn)行糾正，該編碼方式比較適用于實(shí)時傳輸系統(tǒng)，但是該技術(shù)的缺點(diǎn)是糾錯能力有限。自主重傳請求又稱為判決反饋，它使用確認(rèn)和超時，在不可靠服務(wù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可靠的信息傳輸；在發(fā)送端，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分組編碼，加入一定的冗余碼，使之具有一定的檢錯能力；接收端在接收到編碼信息后，對其進(jìn)行解碼并且進(jìn)行判決，檢測是否存在一定的誤碼，然后通過反饋信道將判決結(jié)果發(fā)送回發(fā)送端；發(fā)送端依據(jù)反饋的判決結(jié)果，決定是否對數(shù)據(jù)進(jìn)行重傳；但是重傳也不是無限度，多次重傳后，超過系統(tǒng)規(guī)定的時間后，系統(tǒng)將不再進(jìn)行重傳。藍(lán)牙基帶中具體的糾錯方式包括：1/3比例FEC、2/3比例FEC和ARQ。其中，1/3比例FEC對每位信息重復(fù)3次進(jìn)行編碼，編碼方法較為簡單，編碼序列長度是原序列長度的3倍。2/3比例FEC編碼采用一個生成多項(xiàng)式把10位數(shù)據(jù)編碼為15位，是一個（15，10）截短漢明碼，數(shù)據(jù)接收方進(jìn)行相應(yīng)的逆向運(yùn)算，根據(jù)算法提供的檢錯與糾錯機(jī)制恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)。在ARQ方式下，數(shù)據(jù)包一直被重傳，直到最終接收到確認(rèn)或重傳超時。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙抗干擾技術(shù)詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。注：部分圖片內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。
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06-18
2023
ZigBee無線技術(shù)
一、ZigBee技術(shù)簡介家庭和工業(yè)上的很多場景都需要大量使用無線控制和監(jiān)控，這些需求往往需要較低的數(shù)據(jù)傳輸速率、較長的電池壽命以及較低的使用復(fù)雜性。為了滿足這些要求，IEEE提出了一種無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.15.4，這種技術(shù)也被稱為ZigBee。ZigBee是一種用于短距離、低數(shù)據(jù)速率的無線通信協(xié)議，它有三個工作頻段，在國內(nèi)主要使用的是2.4GHz頻段。ZigBee有如下特點(diǎn)：(1)低功耗；(2)提供完整的無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)；(3)單個網(wǎng)絡(luò)最多能將65000多個設(shè)備連接起來；(4)易于部署；(5)經(jīng)濟(jì)，價格便宜；(6)使用比其他無線技術(shù)更小的數(shù)據(jù)包。二、ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了精簡型和全功能型這兩種設(shè)備類型。前者功能有限，而后者擁有所有功能，后者也可以配置為任意功能設(shè)備。精簡功能型設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中只能與全功能型設(shè)備通信，而全功能型設(shè)備能與任意設(shè)備通信。精簡功能型設(shè)備用于完成比較簡單的工作，例如負(fù)責(zé)開啟或關(guān)閉功能的開關(guān)，精簡功能型設(shè)備的存儲器大小和處理能力通常不如全功能型設(shè)備。ZigBee標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中有路由器、協(xié)調(diào)器和終端設(shè)備這三種功能設(shè)備。作為網(wǎng)絡(luò)中的核心設(shè)備，協(xié)調(diào)器是一個全功能型設(shè)備，它構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的根，通過它可以連接到其他網(wǎng)絡(luò)。每個ZigBee網(wǎng)絡(luò)中只有一個協(xié)調(diào)器，ZigBee網(wǎng)絡(luò)最初由協(xié)調(diào)器創(chuàng)建，它存儲有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的信息，并充當(dāng)安全密鑰的存儲庫。在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中路由器路由來自其他設(shè)備的數(shù)據(jù)，路由是對數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)發(fā)到目的地設(shè)備的路徑的處理。ZigBee終端設(shè)備可以與協(xié)調(diào)器或路由器連接以加入網(wǎng)絡(luò)，但不能中繼數(shù)據(jù)，這種特性使得終端設(shè)備節(jié)點(diǎn)可以在大部分時間里處于非活動狀態(tài)，從而延長電池壽命。如圖3-1所示，由不同功能設(shè)備組成的ZigBee網(wǎng)絡(luò)可以有星形、樹型和網(wǎng)狀這三種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中樹型、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)屬于對等網(wǎng)絡(luò)。在樹型網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器充當(dāng)樹的根，路由器或終端設(shè)備可以連接到協(xié)調(diào)器，并且可以像一棵樹一樣進(jìn)行擴(kuò)展。終端設(shè)備不能擁有子節(jié)點(diǎn)，因其不能中繼信息。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許網(wǎng)絡(luò)中有多個級別的節(jié)點(diǎn)，終端設(shè)備可不用依靠協(xié)調(diào)器而直接通過路由器加入網(wǎng)絡(luò)，所有的消息都可以通過路由發(fā)送到其他任意設(shè)備。這種類型的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是ZigBee設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信最可靠的一種。星型網(wǎng)絡(luò)以協(xié)調(diào)器為中心，多個終端設(shè)備直接連接到協(xié)調(diào)器，是最簡單的網(wǎng)絡(luò)。使用這種結(jié)構(gòu)時，終端設(shè)備只能與協(xié)調(diào)器直接通信，兩個終端設(shè)備之間的通信需協(xié)調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)消息，協(xié)調(diào)器充當(dāng)了路由器的功能。因此，星型網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)流量較大，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)越多，整個網(wǎng)絡(luò)的通信效率越低下。網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是最為靈活且應(yīng)用范圍最廣泛的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，它允許網(wǎng)絡(luò)種搜索消息的備用路徑，消息從起點(diǎn)到目的地有多條路徑可以選擇。因此，在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中消息傳輸非?？煽坎⑶視r延很低。無論使用哪種結(jié)構(gòu)，ZigBee網(wǎng)絡(luò)都是由唯一的PAN(PersonalAreaNetwork，個域網(wǎng))協(xié)調(diào)器所創(chuàng)建。該協(xié)調(diào)器管理整個網(wǎng)絡(luò)，并負(fù)責(zé)如下工作：(1)啟動、終止或路由整個網(wǎng)絡(luò)的消息；(2)分配16位或64位網(wǎng)絡(luò)地址給之后加入網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備；(3)生成該網(wǎng)絡(luò)對應(yīng)的PAN標(biāo)識符(PANID)，每個PANID對應(yīng)一個不同的ZigBee網(wǎng)絡(luò)，PANID允許網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備使用16位短地址與整個網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備通信。PAN協(xié)調(diào)器一般都具有較長的活躍期，因此通常使用市電電源供電，其他設(shè)備通常由電池供電。最小的ZigBee網(wǎng)絡(luò)只包含一個終端設(shè)備和一個PAN協(xié)調(diào)器。三、ZigBee協(xié)議棧由圖3-2中可知，ZigBee協(xié)議棧的結(jié)構(gòu)有四層，其中物理層和媒體訪問控制層由IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)定義，網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層則由ZigBee聯(lián)盟定義。3.1應(yīng)用層ZigBee的APL層包含三個部分：應(yīng)用程序支持子層(APS)、應(yīng)用程序框架(AF)以及ZigBee設(shè)備對象(ZDO)。APS提供網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層之間的接口，主要功能為：(1)維持綁定表；(2)在綁定設(shè)備之間傳送消息；(3)管理組地址。AF是托管應(yīng)用對象以控制和管理應(yīng)用層的環(huán)境。應(yīng)用對象由制造商開發(fā)，可為設(shè)備定制應(yīng)用，具有唯一標(biāo)識的端點(diǎn)號(端點(diǎn)1到端點(diǎn)240)，單個設(shè)備最多擁有240個應(yīng)用程序?qū)ο蟆igBee設(shè)備對象是APS與AF之間的接口。ZDO負(fù)責(zé)初始化APS、網(wǎng)絡(luò)層和安全服務(wù)規(guī)范，主要功能為：(1)定義設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的角色：協(xié)調(diào)器、路由器或終端設(shè)備；(2)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的設(shè)備與應(yīng)用，啟動或相應(yīng)綁定請求；(3)執(zhí)行相關(guān)安全任務(wù)。3.2網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)管理網(wǎng)絡(luò)的形成、加入、離開與路由維護(hù)。網(wǎng)絡(luò)層也支持管理服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)，數(shù)據(jù)由相應(yīng)的數(shù)據(jù)實(shí)體負(fù)責(zé)傳輸，可通過網(wǎng)絡(luò)層數(shù)據(jù)實(shí)體服務(wù)訪問點(diǎn)訪問。管理服務(wù)則由相應(yīng)的管理實(shí)體負(fù)責(zé)，可以通過該層的管理實(shí)體服務(wù)訪問點(diǎn)為應(yīng)用層提供網(wǎng)絡(luò)層管理服務(wù)。由協(xié)調(diào)器的網(wǎng)絡(luò)層創(chuàng)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)，并將網(wǎng)絡(luò)地址分配給其后加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。每一幀數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)木嚯x(跳數(shù))由網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定。協(xié)調(diào)器在網(wǎng)絡(luò)層可啟用安全功能——使用128位AES加密密鑰對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)加密，新加入到該協(xié)調(diào)器創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備只有在分發(fā)到密鑰后才可以在該網(wǎng)絡(luò)上與其他設(shè)備通信?？偟膩碚f，網(wǎng)絡(luò)層負(fù)責(zé)以下功能：(1)加入或離開網(wǎng)絡(luò)；(2)提供AES加密；(3)發(fā)現(xiàn)和維護(hù)設(shè)備之間的路由；(4)路由功能，終端設(shè)備除外；(5)將設(shè)備配置為不同功能設(shè)備：協(xié)調(diào)器、路由器或終端設(shè)備；(6)發(fā)現(xiàn)周圍不需要路由即可通信的鄰居并維護(hù)鄰居表；(7)分配地址給新加入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，只適用于協(xié)調(diào)器和路由器。3.3MAC層在MAC層中由MAC管理對象負(fù)責(zé)MAC層管理服務(wù)，MAC層通過MAC管理對象訪問點(diǎn)給網(wǎng)絡(luò)層提供服務(wù)接口。MAC層規(guī)定了四種類型的幀：MAC命令幀、應(yīng)答幀、數(shù)據(jù)幀和信標(biāo)幀。其中，信標(biāo)幀為協(xié)調(diào)器發(fā)送的信標(biāo)，用于將同一網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備同步到信標(biāo)。數(shù)據(jù)幀被用于發(fā)送有效數(shù)據(jù)，應(yīng)答幀用于確認(rèn)數(shù)據(jù)幀的接收，MAC命令幀則專用于發(fā)送MAC命令。MAC層使用了特殊的信道接入機(jī)制以支持多個設(shè)備使用同一信道互相通信，即利用沖突避免的載波偵聽多路訪問(CSMA-CA)。在CSMA-CA中，設(shè)備發(fā)送消息前會在信道上偵聽以確保信道為空閑狀態(tài)。如果信道被占用，它會取消發(fā)送并在一段隨機(jī)時間后重試，直到達(dá)到最大重試次數(shù)或該信道變?yōu)榭臻e狀態(tài)。MAC層主要功能為：(1)提供本層安全功能；(2)管理信道接入；(3)采用CSMA-CA信道訪問；(4)將設(shè)備與信標(biāo)同步(在使用信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò))；(5)生成信標(biāo)(僅適用于協(xié)調(diào)器)；(6)在網(wǎng)絡(luò)中提供解除關(guān)聯(lián)和關(guān)聯(lián)功能；(7)在對等設(shè)備之間建立可靠的鏈路。3.4物理層物理層為協(xié)議棧最低層，該層與硬件最為接近。物理層的主要功能包括：直接傳輸數(shù)據(jù)；選擇通信頻道；對信道偵聽以判斷是否為空閑狀態(tài)；對信號能量進(jìn)行檢測；控制無線收發(fā)機(jī)的開關(guān)；對鏈路質(zhì)量進(jìn)行檢測；數(shù)據(jù)調(diào)制和解調(diào)。物理層同樣提供管理服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)。管理服務(wù)是通過數(shù)據(jù)庫管理該層相關(guān)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)服務(wù)是與其他ZigBee設(shè)備通信時封裝并發(fā)送數(shù)據(jù)包或接收并解析數(shù)據(jù)包。四、ZigBee數(shù)據(jù)傳輸方式ZigBee設(shè)備有競爭或無競爭兩種方式使用信道。在競爭方式中，網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備都使用CSMA-CA機(jī)制發(fā)送消息，第一個找到空閑信道的先傳輸數(shù)據(jù)。而在無競爭方式中，PAN協(xié)調(diào)器為其他設(shè)備分配發(fā)送消息的時間，即保證時隙。設(shè)備在保證時隙內(nèi)不需要偵聽信道空閑狀態(tài)即可發(fā)送數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)器通過信標(biāo)來保持網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的同步，從而提供保證時隙。在IEEE802.15.4中數(shù)據(jù)傳輸有三種方式：(1)從對等設(shè)備到對等設(shè)備；(2)從設(shè)備到協(xié)調(diào)器；(3)從協(xié)調(diào)器到設(shè)備。4.1對等設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)在對等網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備通常是同步的，任何設(shè)備之間都可以通信。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)從發(fā)送端到接收端有多條可選路線，如果因環(huán)境變化不能使用原先路線，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備通過協(xié)作尋找備選路線。這種動態(tài)創(chuàng)建和修改路由的能力增加了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴?.2數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器在啟用信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)中，設(shè)備通過信標(biāo)定期同步其時鐘。若不在保證時隙內(nèi)，設(shè)備使用CSMA-CA方法將數(shù)據(jù)發(fā)送到協(xié)調(diào)器，該時序圖如圖3-3(a)所示。圖3-3(b)顯示了在未啟用信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)被發(fā)送到協(xié)調(diào)器的過程，設(shè)備一旦檢測到信道空閑就會發(fā)送數(shù)據(jù)。只有在設(shè)備需要時，協(xié)調(diào)器才會回復(fù)確認(rèn)消息以表示收到數(shù)據(jù)。4.3從協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)圖3-4(a)說明了在啟用信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)中將數(shù)據(jù)從協(xié)調(diào)器發(fā)送到接收設(shè)備的過程。首先，協(xié)調(diào)器會在信標(biāo)中提醒接收設(shè)備有數(shù)據(jù)需要傳輸，收到信標(biāo)后接收設(shè)備向協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)請求，表明準(zhǔn)備接收數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)器收到數(shù)據(jù)請求消息后回復(fù)確認(rèn)并將數(shù)據(jù)發(fā)送到目標(biāo)設(shè)備，接收設(shè)備收到數(shù)據(jù)時根據(jù)需要回復(fù)確認(rèn)。在不支持信標(biāo)的網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器會緩存數(shù)據(jù)等待接收設(shè)備主動請求數(shù)據(jù)。如果協(xié)調(diào)器沒有數(shù)據(jù)緩存，則發(fā)送具有特定格式的確認(rèn)回復(fù)或者零長度有效載荷的數(shù)據(jù)消息，表示沒有數(shù)據(jù)需要發(fā)送。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的ZigBee無線通信技術(shù)詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。注：部分圖片內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。
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06-17
2023
藍(lán)牙拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)
藍(lán)牙拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)技術(shù)方案深化教學(xué)改革、使教學(xué)具有更強(qiáng)的互動性是教育技術(shù)發(fā)展的重要目標(biāo)之一，也是現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用于教育變革中價值的體現(xiàn)。一方面，在傳統(tǒng)的教學(xué)采用班級授課制等來進(jìn)行學(xué)生劃分，學(xué)生的水平存在差異，很難滿足因材施教。另一方面，傳統(tǒng)的教學(xué)模式割裂了知識內(nèi)容與其產(chǎn)生的真實(shí)豐富的情景關(guān)系，造成了主觀上的學(xué)習(xí)被動型與知識停滯狀態(tài)，不利于有效地構(gòu)建完整的知識體系與創(chuàng)新。傳統(tǒng)教育采用填鴨式的教育方式，學(xué)生無法獲得感性的、多元化的學(xué)習(xí)模式，并且教師與學(xué)生之間、學(xué)生與學(xué)生之間的交互性很差。所以應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)的提升，互動式教育、自主選擇課程及其學(xué)習(xí)環(huán)境等新型教育模式應(yīng)該被廣泛采納并接受。無線網(wǎng)絡(luò)教育與傳統(tǒng)的校園網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，向人們展示了一個嶄新的、廣闊的學(xué)習(xí)層面，突破了傳統(tǒng)教育方式的束縛，只要有一臺數(shù)字終端與接入網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，就可隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)與培訓(xùn)。無線通信領(lǐng)域中出現(xiàn)的藍(lán)牙技術(shù)可以同步傳輸語音、圖像及文字等數(shù)據(jù)，是實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)教育的有效技術(shù)。藍(lán)牙(Bluetooth)是1995年由愛立信、IBM、英特爾、諾基亞、東芝等5家公司聯(lián)合制定的近距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其目的是實(shí)現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸率為1Mb/s、最大傳輸距離為10m的無線通信。藍(lán)牙工作頻率為在全球通用的2.4GHz ISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段，因此不需要從聯(lián)邦通信委員會（FederalCommunication Commission）或任何國際管理機(jī)構(gòu)申請適用許可。藍(lán)牙產(chǎn)品與因特網(wǎng)之間相互通信，使得教室與辦公室之間、學(xué)生數(shù)據(jù)終端與校園網(wǎng)絡(luò)之間的設(shè)備不需要電纜也能夠?qū)崿F(xiàn)互通互聯(lián)，大大提高了辦公和通信效率。一、藍(lán)牙技術(shù)簡介藍(lán)牙是一種開放的低成本、短距離無線連接技術(shù)的規(guī)范，用于不同設(shè)備之間傳送語音、圖像及其文本數(shù)據(jù)。藍(lán)牙作為固定式電子設(shè)備與便攜式電子設(shè)備之間的、替代電纜連接的近程無線互聯(lián)通信的標(biāo)準(zhǔn)，其主要特點(diǎn)是工作穩(wěn)定、設(shè)備簡單、功率低、對人體危害小、價格便宜。藍(lán)牙技術(shù)主要面向無線網(wǎng)絡(luò)中各類語音及數(shù)據(jù)設(shè)備，以無線通信的方式將他們連接成一個微微網(wǎng)，多個微微網(wǎng)之間也可以互聯(lián)成一個分布式網(wǎng)，從而方便快捷地實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備之間的通信。具有藍(lán)牙功能的通信設(shè)備，在一定距離內(nèi)就可以建立起連接，從而建立臨時的個人無線網(wǎng)絡(luò)。藍(lán)牙技術(shù)無線收發(fā)器是很小的一塊芯片，大約有9mm×9mm，可方便地嵌入到任何固定或便攜式設(shè)備中，安裝方便，不影響設(shè)備的外觀，具有很高的實(shí)用性和可操作性。藍(lán)牙技術(shù)支持點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多的通信，其實(shí)現(xiàn)原理是藍(lán)牙設(shè)備依靠專用的藍(lán)牙芯片在短距離范圍內(nèi)發(fā)送無線電信號，去尋找另一個藍(lán)牙設(shè)備，一旦找到設(shè)備之間就開始進(jìn)行通信。藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)主要包括：①短程的藍(lán)牙無線通訊距離為10m，節(jié)省了電池電量：②功率低、體積小、成本低的無線收發(fā)芯片只有0.5平方英寸；③采用簡單的鏈路層協(xié)議和二進(jìn)制跳頻技術(shù)進(jìn)而降低了射頻芯片的復(fù)雜度和成本；④藍(lán)牙技術(shù)為微微網(wǎng)提供1Mbit/s的標(biāo)準(zhǔn)速率；⑤用外加的功率放大器可擴(kuò)展的無線通信距離100m。在一個藍(lán)牙射程范圍內(nèi)，可以存在多個獨(dú)立的微微網(wǎng)。這些微微網(wǎng)組成分布式網(wǎng)絡(luò)，以便讓更多的藍(lán)牙設(shè)備被激活，組合起來提供更高的帶寬。二、藍(lán)牙技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與OSI（開放系統(tǒng)互連）一樣，藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議體系結(jié)構(gòu)中使用了分層的辦法，其目的也是為了使應(yīng)用程序做到互相操作。遠(yuǎn)端設(shè)備的應(yīng)用程序如果在同一協(xié)議棧上運(yùn)行，就可以相互通信，不同的應(yīng)用程序可以使用不同的協(xié)議棧。藍(lán)牙協(xié)議棧都使用通用的藍(lán)牙數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議。藍(lán)牙核心協(xié)議是藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所特有的協(xié)議，由SIG（藍(lán)牙特別興趣小組）開發(fā)制定。藍(lán)牙設(shè)備都必須支持藍(lán)牙無線接口和核心協(xié)議，而其他的協(xié)議可以根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇，主要包括邏輯鏈路控制與適配協(xié)議（L2CAP）、服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP），以及基帶協(xié)議與鏈路管理協(xié)議（LMP）。（1）基帶協(xié)議。主要負(fù)責(zé)建立微網(wǎng)內(nèi)各個藍(lán)牙設(shè)備單元之間的物理射頻鏈路，即控制跳頻序列的同步和傳輸。由于藍(lán)牙射頻系統(tǒng)使用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，即在2.4GHz的頻段上以1600跳/秒的速率進(jìn)行跳頻來實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)送和接收。分組意為在指定的時間和指定的頻率上發(fā)送。跳頻技術(shù)主要是把頻段分成若干個跳頻信道。在這一層上通過尋呼和查詢過程使得不同的藍(lán)牙設(shè)備的時鐘和發(fā)送跳頻頻率達(dá)到同步。（2）鏈路管理協(xié)議（LMP）。主要負(fù)責(zé)藍(lán)牙設(shè)備之間的鏈路的控制和建立，以及協(xié)商和控制基帶分組的大小，主要負(fù)責(zé)完成設(shè)備鏈路質(zhì)量管理、設(shè)備功率管理、數(shù)據(jù)分組管理、鏈路控制管理和鏈路安全管理等五方面的任務(wù)。它通過連接的發(fā)起、交換與核實(shí)進(jìn)行身份驗(yàn)證和加密，通過協(xié)商確定基帶數(shù)據(jù)分組大小。具有藍(lán)牙功能設(shè)備的用戶通過鏈路管理器對遠(yuǎn)端藍(lán)牙設(shè)備及本地藍(lán)牙設(shè)備的鏈路情況進(jìn)行設(shè)置和控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對鏈路的管理。（3）邏輯鏈路控制與適配協(xié)議（L2CAP）。邏輯鏈路控制與適配協(xié)議支持高層協(xié)議的二次復(fù)用，分組的重組和分段以及業(yè)務(wù)質(zhì)量。它屬于底層的藍(lán)牙傳輸協(xié)議，主要側(cè)重于數(shù)據(jù)和語音數(shù)據(jù)的無線通信在物理鏈路上的實(shí)現(xiàn)，是為高層傳輸層和應(yīng)用層協(xié)議屏蔽基帶協(xié)議的適配協(xié)議。該協(xié)議容許高層協(xié)議和應(yīng)用程序收發(fā)長至64K字節(jié)的數(shù)據(jù)。邏輯鏈路控制與適配協(xié)議只支持異步無連接（ACL）鏈路。（4）服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（SDP）。服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議在藍(lán)牙技術(shù)框架中起著非常關(guān)鍵的作用，是所有用戶模型的基礎(chǔ)。在藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，本地設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和利用遠(yuǎn)端設(shè)備所提供的服務(wù)與功能，向其他藍(lán)牙設(shè)備提供自身的服務(wù)，也是網(wǎng)絡(luò)資源共享的主要途徑，也是SDP需要解決的問題。通過服務(wù)發(fā)現(xiàn)協(xié)議可以查詢到設(shè)備信息、服務(wù)特征和服務(wù)類型。用戶可以從鄰近的服務(wù)中選一個可用的，在兩個或多個藍(lán)牙設(shè)備間建立起連接。藍(lán)牙支持分組交換和電路交換技術(shù)，同時分別定義了兩種鏈路類型，即面向無連接的異步鏈路(ACL)和面向連接的同步鏈路(SCO)。每種鏈路支持16種不同的分組類型，其中4種是用于控制分組。三、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在現(xiàn)代化高校中的應(yīng)用基于藍(lán)牙技術(shù)設(shè)計(jì)的現(xiàn)代化高校網(wǎng)絡(luò)，首先要解決的是網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的劃分，因此選擇一個合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已成為設(shè)定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備一般分為主設(shè)備與從設(shè)備，其中主設(shè)備的時鐘和跳頻序列被用來同步所有的其他設(shè)備，即從設(shè)備。執(zhí)行尋呼并建立連接的設(shè)備被默認(rèn)為該網(wǎng)連接的主設(shè)備，網(wǎng)中與主設(shè)備的時鐘和跳頻序列同步的設(shè)備就是從設(shè)備。由于藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)既支持點(diǎn)到點(diǎn)也支持點(diǎn)到多點(diǎn)連接，根據(jù)需要可以建立多網(wǎng)，進(jìn)而可以將多網(wǎng)連接成為散射網(wǎng)的拓?fù)鋱D。由于藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)的易用性及高度聚合性，可根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D實(shí)現(xiàn)高校無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。典型的基于藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)是以Internet網(wǎng)絡(luò)管理中心為核心，由管理中心提供有線網(wǎng)絡(luò)到各功能服務(wù)器。用戶可以通過智能手機(jī)、筆記本電腦以及PDA等具有藍(lán)牙功能的數(shù)字終端設(shè)備，通過服務(wù)器的無線訪問節(jié)點(diǎn)來訪問相應(yīng)的服務(wù)器，無論何時何地，只要有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，即可訪問到相應(yīng)信息。總結(jié)根據(jù)藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)接入方式的不同，可以構(gòu)建不同的基于無線網(wǎng)絡(luò)的解決方案，目前主要采用點(diǎn)對點(diǎn)應(yīng)用和無線接入點(diǎn)等應(yīng)用方式。藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)在高校中的構(gòu)建是隨著電腦網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及現(xiàn)代化通信技術(shù)的迅猛發(fā)展而發(fā)展起來，無線網(wǎng)絡(luò)不是對有線網(wǎng)絡(luò)的取締，而是對其進(jìn)行功能性的擴(kuò)充。雖然目前藍(lán)牙的一些技術(shù)細(xì)節(jié)、藍(lán)牙組建的融合性以及價格方面等存在問題，但是隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，基于藍(lán)牙的無線網(wǎng)絡(luò)在高校中的應(yīng)用前景將更加廣闊。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙技術(shù)開發(fā)詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(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06-16
2023
車載藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用
藍(lán)牙(Bluetooth)技術(shù)，實(shí)際上是一種短距離無線通信技術(shù)。最初是由電信巨頭愛立信公司創(chuàng)制，當(dāng)時是作為RS232數(shù)據(jù)線的替代方案。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機(jī)等移動終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化這些設(shè)備與Internet的通信，使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。隨著科技的不斷發(fā)展，藍(lán)牙的性能穩(wěn)定性和安全性也得到了巨大的提升，使用者可以有更好的體驗(yàn)。而汽車作為人們重要的交通工具，將藍(lán)牙技術(shù)與汽車系統(tǒng)相結(jié)合，將會為汽車生產(chǎn)和汽車服務(wù)帶來極大的便利。目前藍(lán)牙技術(shù)已廣泛應(yīng)用于車載應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)控制等領(lǐng)域，今后在汽車領(lǐng)域?qū)玫礁鼜V泛、更深入的應(yīng)用。一、藍(lán)牙技術(shù)在汽車中的應(yīng)用現(xiàn)狀藍(lán)牙技術(shù)在汽車領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用源于其自身的高端技術(shù)，尤其應(yīng)用在汽車免提通訊、后視鏡、藍(lán)牙娛樂系統(tǒng)、藍(lán)牙自診斷技術(shù)、藍(lán)牙防盜系統(tǒng)和汽車駕駛盤控制系統(tǒng)等六個方面。（1）藍(lán)牙免提通訊：如今許多汽車上都裝有車載電話，主要是運(yùn)用了藍(lán)牙的無線通訊技術(shù)功能。車載電話可自動識別使用者的手機(jī)卡，對其中的具體信息做出詳細(xì)的分類，如用戶的通訊錄、電話的歸屬、手機(jī)自身的號碼，同時可以自動的連接車載網(wǎng)絡(luò)。這些功能都能使得用戶的手機(jī)與車載電話通訊以無線通信的方式連接起來。當(dāng)用戶在駕駛過程中需要接聽或者撥打電話時可以直接使用車載電話通訊，這樣對于駕駛的安全性也有著重大的意義。（2）藍(lán)牙后視鏡：汽車的藍(lán)牙后視鏡是類似于一種新型的車載手機(jī)顯示器。它將汽車的后視鏡與手機(jī)通過無線藍(lán)牙功能連接在一起，這使得其成為一種前沿的車載通訊設(shè)備。此時，后視鏡就可以顯示接聽電話時的來電號碼，并自動生成免提功能。后視鏡有著一個內(nèi)置電池，通過汽車為其供電。這種應(yīng)用增加了使用者駕駛過程中的便捷性，無需通過手機(jī)屏幕就可以直接看到來電的手機(jī)號碼。（3）車載藍(lán)牙娛樂系統(tǒng)：如今，人們對于汽車性能的需求越來越高，希望能夠在駕駛過程中有多方面的體驗(yàn)。在汽車駕駛過程中司機(jī)往往會感到無聊，而藍(lán)牙娛樂系統(tǒng)能夠通過與用戶手機(jī)的無線藍(lán)牙連接，將音頻、視頻等在車載中播放和顯示出來。車載藍(lán)牙的娛樂系統(tǒng)現(xiàn)今使用最多的是導(dǎo)航一體機(jī)，它是在汽車的導(dǎo)航設(shè)備上增添藍(lán)牙車載的功能，這樣使得該設(shè)備不僅擁有通訊功能，也使之與智能手機(jī)的連接成為一種現(xiàn)實(shí)，大大增加了駕駛過程的娛樂性。（4）車載藍(lán)牙自診斷技術(shù)：由于長期駕駛會使得汽車出現(xiàn)一定的故障，而部分隱蔽的故障無法及時的通過肉眼發(fā)現(xiàn)，將會給使用者帶來極大的安全隱患。車載上的藍(lán)牙自診斷技術(shù)能夠通過無線藍(lán)牙的傳輸發(fā)送到用戶的手機(jī)中，讓駕駛者能夠直觀的了解到汽車的性能和可能出現(xiàn)故障的原因。通過一種新型的數(shù)據(jù)表達(dá)，自動為汽車進(jìn)行初步的評估，保證行車駕駛的安全系數(shù)。同時，藍(lán)牙自診斷技術(shù)的檢測數(shù)據(jù)還可以通過用戶的手機(jī)發(fā)送給專業(yè)的汽車維修公司，由專門的維修技術(shù)人員來進(jìn)行全方面評估，杜絕可能存在的安全隱患，使得一些駕駛新手也能夠放心的開車出行。（5）汽車藍(lán)牙防盜系統(tǒng)：如何在停車時既能有效的防盜同時增加使用防盜系統(tǒng)的便捷性成為當(dāng)下汽車領(lǐng)域的焦點(diǎn)?，F(xiàn)如今使用的藍(lán)牙防盜系統(tǒng)主要是將手機(jī)與車載的藍(lán)牙進(jìn)行一種無線連接，然后使用專門的軟件來對車門進(jìn)行上鎖和解鎖。而發(fā)動機(jī)的防盜主要是由車載藍(lán)牙來實(shí)現(xiàn)對發(fā)動機(jī)啟動電路的通斷控制。當(dāng)車載藍(lán)牙能夠連接到之前匹配的手機(jī)藍(lán)牙時，發(fā)動機(jī)才可以正常的發(fā)動。而一旦手機(jī)藍(lán)牙超出車載藍(lán)牙的連接范圍，汽車的發(fā)動機(jī)則會處于無法啟動的狀態(tài)。針對車門和發(fā)動機(jī)的防盜，采用了兩種藍(lán)牙防盜系統(tǒng)，而這兩種系統(tǒng)可以使用兩種不同的認(rèn)證密碼，增加使用的安全系數(shù)。（6）汽車方向盤控制系統(tǒng)：隨著科技的不斷高速發(fā)展，汽車方向盤也朝著智能化的方向發(fā)展，越來越多的汽車方向盤上也通過藍(lán)牙的數(shù)據(jù)傳輸來實(shí)現(xiàn)汽車方向盤面板相關(guān)操作的控制。這種汽車駕駛盤控制系統(tǒng)的成本相對較低，同時穩(wěn)定性好、安全系數(shù)高。二、藍(lán)牙技術(shù)在汽車中的發(fā)展趨勢如今藍(lán)牙技術(shù)已在人們生活中被廣泛應(yīng)用，其在汽車方面的應(yīng)用就是一種有力的證明。它使得汽車駕駛越來越便捷化、智能化、人性化，成為未來不可阻擋的社會潮流。同時在未來的汽車行業(yè)發(fā)展中，藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)發(fā)揮其自身的特殊優(yōu)勢，提高自己的應(yīng)用層次和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸。接下來主要對車輪力傳輸系統(tǒng)和車輛運(yùn)行工況記錄系統(tǒng)進(jìn)行概述。（1）車輪力傳輸系統(tǒng):車輪力傳輸系統(tǒng)要求高精度的標(biāo)準(zhǔn)，而藍(lán)牙無線技術(shù)能夠在數(shù)據(jù)傳輸中提高車輪力傳感器采集數(shù)據(jù)的精度。汽車在行駛過程中的受力是多方向、多維度的，如何將這些受力很好的采集，對車輛的性能評估有著重要的意義。這樣可以讓專業(yè)的評測人員了解到車輛在動態(tài)行駛過程中的各方面性能系數(shù)。（2）車輛運(yùn)行工況記錄系統(tǒng):車輛的運(yùn)行工況是車輛整個行駛是否安全的有力數(shù)據(jù)。藍(lán)牙技術(shù)通過汽車裝置中的采集設(shè)備，有效獲取準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。其中數(shù)據(jù)收發(fā)芯片具有安裝攜帶簡易、同時傳輸數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性高等多種優(yōu)點(diǎn)，藍(lán)牙技術(shù)無線采集的數(shù)據(jù)更方便集中處理和控制。三、藍(lán)牙技術(shù)存在的問題以及應(yīng)對措施雖然藍(lán)牙技術(shù)能夠在駕駛過程中帶來極大的便利，但是它也存在著許多的問題仍需人們?nèi)ソ鉀Q。在我們的生活中到處都是藍(lán)牙技術(shù)，但是許多人還是對藍(lán)牙技術(shù)一知半解，缺乏藍(lán)牙技術(shù)相關(guān)的安全知識，導(dǎo)致出現(xiàn)一系列的問題。下面主要對藍(lán)牙劫持和藍(lán)牙竊聽這兩個相對嚴(yán)重的問題進(jìn)行闡述。藍(lán)牙劫持是指用戶通過藍(lán)牙的相關(guān)技術(shù)匿名發(fā)送名片信息。這種做法并不會導(dǎo)致手機(jī)等設(shè)備刪除或者直接更改相關(guān)的信息，但是可能會通過藍(lán)牙將一些重要的隱私數(shù)據(jù)傳送出去，亦或是會將外界的一些無用的垃圾信息導(dǎo)入到手機(jī)等設(shè)備當(dāng)中。而藍(lán)牙竊聽是指外界在不提醒設(shè)備用戶的情況下直接訪問手機(jī)的一種做法，使得外人可以直接通過手機(jī)來獲取重要的隱私數(shù)據(jù)，甚至可以通過藍(lán)牙技術(shù)來修改相關(guān)的信息。廣為人知的藍(lán)牙竊聽技術(shù)就是監(jiān)聽私人電話，這將會給使用者帶來極大的安全隱私問題。針對這兩個問題采取的主要措施:相關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)商要通過硬件來加強(qiáng)各個方面的安全系數(shù)。同時，專業(yè)軟件公司也要開發(fā)、升級具體的安全軟件，從技術(shù)的角度減少這種重大隱患。而使用者在操作過程中也要注意安全問題，比如日常在不使用藍(lán)牙技術(shù)時，或者在一些不確實(shí)是否安全的未知場所，可將手機(jī)等設(shè)備設(shè)置為不可發(fā)現(xiàn)的模式，或設(shè)置為不與未知設(shè)備相配對等模式。結(jié)語目前藍(lán)牙技術(shù)仍處于發(fā)展階段，它在給人們帶來生活便利的同時也存在許多問題。在汽車中的廣泛應(yīng)用，藍(lán)牙技術(shù)給使用者帶來免提通訊、藍(lán)牙后視鏡等便捷的應(yīng)用時，也帶來了一定的隱私安全問題。如今，國內(nèi)的藍(lán)牙芯片的價格也相對較高，生產(chǎn)較為困難。但是隨著國家高新技術(shù)的發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)一定會帶來全新的變革。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的藍(lán)牙技術(shù)在汽車中的應(yīng)用詳情。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。
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06-15
2023
藍(lán)牙動態(tài)多協(xié)議技術(shù)
ZigBee藍(lán)牙動態(tài)多協(xié)議技術(shù)一、動態(tài)多協(xié)議技術(shù)簡介ZigBee/藍(lán)牙動態(tài)多協(xié)議技術(shù)是由Silicon Labs公司提出的能在單一系統(tǒng)芯片上并發(fā)運(yùn)行低功耗藍(lán)牙和ZigBee兩種不同協(xié)議的技術(shù)。這種技術(shù)結(jié)合了兩種協(xié)議的主要優(yōu)勢，可完成兩種協(xié)議棧的主要功能，并沒有增加硬件的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度和成本。相比于具有相同功能的雙芯片結(jié)構(gòu)，動態(tài)多協(xié)議通過共用射頻模塊將芯片面積和成本降低了接近四成。在支持動態(tài)多協(xié)議技術(shù)的芯片中，運(yùn)行其中的軟件系統(tǒng)內(nèi)核基于優(yōu)先級分時運(yùn)行ZigBee任務(wù)和藍(lán)牙任務(wù)，并在切換任務(wù)時快速修改無線射頻模塊配置參數(shù)，以便可靠地支持不同協(xié)議棧。系統(tǒng)在運(yùn)行每個任務(wù)時還要偵聽所有系統(tǒng)相關(guān)任務(wù)和任務(wù)間的通信。因此，有效的動態(tài)多協(xié)議系統(tǒng)除了需要具有公共代碼基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、足夠的內(nèi)存和通用無線接口外，還需要能支持任務(wù)切換、資源共享以及用于管理時間分片的無線電調(diào)度程序。二、動態(tài)多協(xié)議技術(shù)原理2.1動態(tài)多協(xié)議系統(tǒng)框架（1）硬件架構(gòu)：動態(tài)多協(xié)議系統(tǒng)硬件框架如圖3-10所示，由RAIL(Radio Abstraction Interface Layer，無線抽象接口層)提供直觀、易于配置的無線電接口和應(yīng)用程序接口(API)以支持多種無線協(xié)議。RAIL包含一個公有的無線配置接口和無線電調(diào)度器，支持動態(tài)多協(xié)議操作。無線電調(diào)度程序視重要程度和時間敏感度為每個協(xié)議中的不同無線電操作分配默認(rèn)優(yōu)先級，以便在無線電使用發(fā)生沖突時進(jìn)行決策。在動態(tài)多協(xié)議設(shè)計(jì)時可利用兩種協(xié)議特性的不同。在藍(lán)牙低功耗的任務(wù)中無線電使用計(jì)劃非常嚴(yán)格且可以預(yù)測，廣播和連接都在預(yù)定時間內(nèi)進(jìn)行。相比之下，ZigBee任務(wù)在處理消息事件的時間方面更加靈活，ZigBee中的CSMA-CA具有隨機(jī)躲避機(jī)制，可將ZigBee事件延遲數(shù)毫秒。藍(lán)牙信標(biāo)的數(shù)據(jù)包非常短，不超過30個字節(jié)，發(fā)送時僅占用大約1ms時間的無線電。信標(biāo)之間的時間間隔通常不短于100ms，所以藍(lán)牙在無線電使用中僅有約1％的占空比，這意味著可以在其他99％的時間將無線電用于主要的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。因此可以保證在正常使用藍(lán)牙低功耗的同時，還能使用ZigBee可靠地發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。（2）軟件架構(gòu)：如圖3-11所示，在動態(tài)多協(xié)議系統(tǒng)中每個堆棧使用Micrium OS內(nèi)核運(yùn)行單獨(dú)的RTOS任務(wù)以提供任務(wù)切換，任務(wù)等同于其他操作系統(tǒng)中的線程。這些任務(wù)使用消息隊(duì)列和信號量等進(jìn)程間通信(IPC)機(jī)制來協(xié)調(diào)互相通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。2.2動態(tài)多協(xié)議無線電調(diào)度由于兩種不同協(xié)議不能依靠單個無線電收發(fā)器同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，為了實(shí)現(xiàn)雙協(xié)議，兩個協(xié)議只能共享使用無線電收發(fā)器。為了不對任一協(xié)議的功能造成影響，它們必須能夠在不顯著降低性能或丟失數(shù)據(jù)的情況下間斷地停止使用無線電。在不同情況下，兩種協(xié)議中的不同無線電操作的重要程度或?qū)r間敏感的程度不同，這就需要使用無線電調(diào)度對無線電使用進(jìn)行規(guī)劃。無線電調(diào)度程序是一個軟件程序，可以智能地響應(yīng)堆棧請求以執(zhí)行無線電操作，能最大限度地提高可靠性并減少延遲。在調(diào)度程序中每個事件都被分解為無線電操作，對應(yīng)相應(yīng)的無線電配置和優(yōu)先級。如果調(diào)度程序接收到在時間上有沖突的更高優(yōu)先級操作時，會中斷當(dāng)前操作并執(zhí)行更高優(yōu)先級操作，無法按照計(jì)劃運(yùn)行的較低優(yōu)先級操作將失敗，之后由堆棧進(jìn)行重試。一旦調(diào)度程序開始執(zhí)行無線電操作，堆棧就可以持續(xù)使用無線電直到操作結(jié)束或者調(diào)度程序接收到更高優(yōu)先級的無線電操作。BLE無線電操作幾乎總是比ZigBee無線電操作擁有更高的優(yōu)先級。每個堆棧可以請求無線電調(diào)度程序執(zhí)行三種無線電操作：(1)后臺接收：連續(xù)接收數(shù)據(jù)，除非被其他任務(wù)中斷；(2)定時接收：在未來某個時間點(diǎn)以最短的時間接收數(shù)據(jù)；(3)定時發(fā)送：在未來某個時間點(diǎn)以最短的時間發(fā)送數(shù)據(jù)。每種操作都有開始時間、預(yù)留時間、處理時間和優(yōu)先級。其中，開始時間指示無線電操作將在何時進(jìn)行，預(yù)留時間表示操作使用無線電且可以被堆棧接受的時間，處理時間表示完成操作所需的大概時間。發(fā)送操作通常具有明確的處理時間，而接收操作的處理時間通常是未知的，無線電調(diào)度程序通過處理時間確定是否允許該操作。三、動態(tài)多協(xié)議技術(shù)優(yōu)勢動態(tài)多協(xié)議技術(shù)通過時間復(fù)用來切換運(yùn)行不同協(xié)議，共享無線電收發(fā)器的方式簡化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)并降低了物料成本。通過綜合使用兩種協(xié)議，動態(tài)多協(xié)議擁有了ZigBee和藍(lán)牙的關(guān)鍵優(yōu)勢。與ZigBee技術(shù)相比，動態(tài)多協(xié)議技術(shù)有如下優(yōu)勢：(1)支持直接的基于智能手機(jī)的配置和控制；(2)提供診斷功能，可通過智能手機(jī)檢查設(shè)備的健康狀況；(3)可通過藍(lán)牙對固件進(jìn)行高速OTA升級；(4)支持定位功能。與藍(lán)牙技術(shù)相比，動態(tài)多協(xié)議技術(shù)有如下優(yōu)勢：(1)在ZigBee端組網(wǎng)更加靈活、簡單；(2)采用路由方式的ZigBee網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)容量更大，而BLE Mesh采用大數(shù)據(jù)流的泛洪，網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更大且拓展性更差；(3)遵守規(guī)范的ZigBee設(shè)備互通性優(yōu)秀，而藍(lán)牙互通需要手動修改藍(lán)牙連接的設(shè)置。相對于傳統(tǒng)的雙芯片支持的雙協(xié)議(例如ZigBee/藍(lán)牙網(wǎng)關(guān))，動態(tài)多協(xié)議有如下優(yōu)勢：(1)通過共用射頻模塊將尺寸和物料成本降低了近四成并簡化了無線子系統(tǒng)設(shè)計(jì)；(2)動態(tài)多協(xié)議采用分時復(fù)用降低了工作在同頻段的藍(lán)牙和ZigBee之間信號的干擾。綜上可知動態(tài)多協(xié)議比起單種協(xié)議以及雙芯片支持的雙協(xié)議優(yōu)勢明顯，不僅綜合利用了藍(lán)牙和ZigBee各自的強(qiáng)大之處，還能節(jié)省成本并增強(qiáng)可拓展性。因此，本文在控制中心處采用動態(tài)多協(xié)議技術(shù)，并將ZigBee技術(shù)作為系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間的主要通信方式。本文討論了 ZigBee/藍(lán)牙動態(tài)多協(xié)議技術(shù)， 說明了其工作原理，并分析了動態(tài)多協(xié)議技術(shù)相對于單種協(xié)議和傳統(tǒng)雙芯片雙協(xié)議的優(yōu)勢。
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06-14
2023
溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
基于藍(lán)牙的無線溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析目前，現(xiàn)有的溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，傳感器采集到的溫濕度數(shù)據(jù)經(jīng)過抗干擾能力強(qiáng)，技術(shù)成熟的有線串口（ＲＳ－２３２或ＲＳ－４８５）方式傳送到上位機(jī)上。如果采集點(diǎn)比較多，傳感器與上位機(jī)之間需要大量的數(shù)據(jù)線進(jìn)行有線連接，有線連接的這種方式會造成很大的不便；如果需要建立的是臨時性的溫濕度數(shù)據(jù)采集，用傳統(tǒng)的有線連接方式會造成成本的增加；同時有線連接的方式在惡劣環(huán)境下會給施工造成很大的不便。因此需要一種成本低，穩(wěn)定性高的無線數(shù)據(jù)傳輸方式取代現(xiàn)有的有線數(shù)據(jù)傳輸方式。無線通訊是在開放的空間通過輻射和接收電磁波進(jìn)行通信的，一方面受自然界中各種干擾和噪聲的影響比有線更為嚴(yán)重；另一方面一定區(qū)域范圍內(nèi)的無線通訊信號也會互相干擾。為了克服無線通信信號之間的干擾，必須把可用的無線信道分為若干互不相干的子信道在分別分給各個用戶。雖然相比有線通信，無線通信在傳輸質(zhì)量、傳輸速率等方面存在著較大不足，但是無線通信具有不受連線束縛、組網(wǎng)迅速靈活等優(yōu)點(diǎn)，特別是能提供移動通信，使無線通訊技術(shù)成為研究最為活躍的通信技術(shù)領(lǐng)域。藍(lán)牙作為一種低成本、低功耗、近距離的無線通信技術(shù)，正廣泛應(yīng)用于固定設(shè)備與移動設(shè)備間的通信。藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)１Ｍｂ／ｓ，采用跳頻／時分復(fù)用技術(shù)，具有進(jìn)行一對一和一對多的通信方式。因此本文提出了一種基于藍(lán)牙的無線溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析方案。一、溫濕度采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集是工業(yè)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分，是進(jìn)行工業(yè)控制的根本依據(jù)。隨著科技的發(fā)展大規(guī)模集成電路、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)等在工業(yè)控制領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，使數(shù)字化的數(shù)據(jù)采集在工業(yè)控制領(lǐng)域中成為必然。本設(shè)計(jì)由下位機(jī)的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸部分及上位機(jī)的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)處理部分組成。如圖１系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖所示。下位機(jī)主要由單片機(jī)和藍(lán)牙模塊組成，數(shù)據(jù)采集主要是ＤＨＴ１１溫濕度傳感器；數(shù)據(jù)傳輸部分主要通過藍(lán)牙模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的無線傳輸，將數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)上，在由上位機(jī)進(jìn)行處理。 二、溫濕度采集系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)作為下位機(jī)的主控單片機(jī)。系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)主要分為３個部分：Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)控制部分、ＤＨＴ１１溫濕度傳感器、藍(lán)牙無線通訊模塊。Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)具有豐富的接口，有數(shù)字Ｉ／Ｏ口，模擬Ｉ／Ｏ口，同時它支持ＳＰＩ，ＩＩＣ，ＵＡＲＴ等通信方式?？梢酝ㄟ^外接多種不同類型的傳感器，可以控制燈光、馬達(dá)等多種設(shè)備。Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)與普通的單片機(jī)比起來沒有復(fù)雜的底層代碼，具有豐富的庫函數(shù)，可以通過調(diào)用不同的庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)不同的功能，具有編程方便的特點(diǎn)。而且它有專門的集編程下載環(huán)境ＩＤＥ，方便了開發(fā)人員對Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)的二次開發(fā)。２.１ＤＨＴ１１傳感器溫濕度采用ＤＨＴ１１溫濕度傳感器進(jìn)行測量。測量的溫度精度達(dá)到±５％ＲＨ，溫度±２℃，測量的濕度范圍為２０－９０％ＲＨ，溫度范圍為０～＋５０℃。ＤＨＴ１１溫濕度傳感器是一款含有數(shù)字信號輸出的復(fù)合傳感器。ＤＨＴ１１溫濕度傳感器內(nèi)含一個電阻式感濕元件和一個ＮＴＣ測溫元件，并與一個高性能８位單片機(jī)相連接。同時傳感器具有單線制串行接口，傳感器采集到的溫濕度信息可以通過單線串行接口傳送到Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)中。由于ＤＨＴ１１傳感器與Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸通過單線串行接口，為了保證數(shù)據(jù)的完整性，一次通訊時間被設(shè)定在４ｍｓ左右，數(shù)據(jù)分為小數(shù)部分和整數(shù)部分兩部分，一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為４０ｂｉｔ，高位先出。數(shù)據(jù)格式：８ｂｉｔ濕度整數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ濕度小數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ溫度整數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ溫度小數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“８ｂｉｔ濕度整數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ濕度小數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ溫度整數(shù)數(shù)據(jù)＋８ｂｉｔ溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末８位。當(dāng)Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)向ＤＨＴ１１傳感器發(fā)送開始信號后，傳感器從低功耗待機(jī)模式立即轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ髂Ｊ?，ＤＨＴ１１傳感器向單片機(jī)發(fā)送響應(yīng)信號，發(fā)出４０ｂｉｔ溫濕度數(shù)據(jù)。２.２藍(lán)牙通訊模塊本設(shè)計(jì)應(yīng)用的是采用英國ＣＳＲ公司ＢｌｕｅＣｏｒｅ４－Ｅｘｔ芯片的ＨＣ－０５藍(lán)牙模塊。該模塊支持ＵＡＲＴ，ＵＳＢ，ＳＰＩ，ＰＣＭ，ＳＰＤＩＦ等接口，并支持ＳＰＰ藍(lán)牙串口協(xié)議，具有主從一體功能，內(nèi)置ＰＣＢ射頻天線，而且可以連接７個從設(shè)備，同時該模塊的工作電壓為３。３－６Ｖ，所以此模塊具有成本低、體積小、功耗低、收發(fā)靈敏性高等優(yōu)點(diǎn)。由于ＨＣ－０５藍(lán)牙模塊具有具有兩種工作模式：命令響應(yīng)工作模式和自動連接工作模式。在自動連接工作模式下模塊又可分為主（Ｍａｓｔｅｒ）、從（Ｓｌａｖｅ）和回環(huán)（Ｌｏｏｐｂａｃｋ）三種工作角色。當(dāng)模塊處于自動連接工作模式時，將自動根據(jù)事先設(shè)定的方式連接的數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)模塊處于命令響應(yīng)工作模式時能執(zhí)行ＡＴ操作命令，可以通過電腦向模塊發(fā)送ＡＴ指令，為模塊設(shè)定控制參數(shù)或發(fā)布控制命令。通過控制模塊外部引腳輸入電平的高低可以實(shí)現(xiàn)模塊工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。三、溫濕度采集系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)編程為了保證編寫程序的可讀、簡潔性采用Ｃ語言進(jìn)行編程。Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)采用了定時方式進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，即每隔１秒向ＤＨＴ１１溫濕度傳感器發(fā)送采樣信號，同時ＤＨＴ１１將采集到的數(shù)據(jù)通過單線串口接口將數(shù)據(jù)傳送到單片機(jī)中，然后將數(shù)據(jù)存儲到單片機(jī)內(nèi)部存儲器中等待藍(lán)牙模塊通過無線方式發(fā)送。連接到Ａｒｄｕｉｎｏ單片機(jī)的藍(lán)牙模塊通過串口方式將單片機(jī)內(nèi)部存儲器中的數(shù)據(jù)取出，然后按照設(shè)定好的通訊方式向上位機(jī)發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)。３.１上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)上位機(jī)系統(tǒng)采用現(xiàn)在圖形編程比較廣泛的Ｃ＃語言進(jìn)行編寫，Ｃ＃是一種安全的、穩(wěn)定的、簡單的編程語言，它是由Ｃ和Ｃ＋＋衍生出來的一種面向?qū)ο缶幊陶Z言。它繼承了Ｃ和Ｃ＋＋的功能的同時去掉了他們的復(fù)雜性。同時Ｃ＃編程語言結(jié)合了ＶＢ編程語言的可視化圖形界面和Ｃ＋＋語言的高效運(yùn)行效率。首先系統(tǒng)進(jìn)行初始化，建立藍(lán)牙連接，如果連接不成功則進(jìn)行重新建立連接。連接成功后開始進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，如果無法接收數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)接收失敗，重新開始數(shù)據(jù)接收，直到數(shù)據(jù)可以成功接收。由于經(jīng)過藍(lán)牙無線模塊傳輸給上位機(jī)的信息是同串口進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的，所以在上位機(jī)中要設(shè)置接收串口號，波特率，校驗(yàn)位，數(shù)據(jù)位和停止位。點(diǎn)擊開始接收系統(tǒng)會自動每５秒會接收一次信息。如果需要進(jìn)行手動采集可以直接點(diǎn)擊手動采集進(jìn)行自動與手動之間的切換。采集到的信息會顯示在右側(cè)框中，格式分別是時間，溫度，濕度。如果需要對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存方便以后的分析整理可以點(diǎn)擊保存數(shù)據(jù)，此時系統(tǒng)會自動將數(shù)據(jù)保存為ＴＸＴ格式的文件。總結(jié)本文主要是設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于藍(lán)牙的無線溫濕度采集系統(tǒng)。通過藍(lán)牙無線通信方式，把采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)采集系統(tǒng)中，采集系統(tǒng)負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)的接收處理、信息提取、保存?？紤]到實(shí)際應(yīng)用中的通訊特點(diǎn)，文中的通訊方式采用了藍(lán)牙無線通訊與串口通訊相結(jié)合的方式。分別對藍(lán)牙通信的建立和實(shí)現(xiàn)、串口通信實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了簡單介紹。上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)采用了Ｃ＃語言進(jìn)行編程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的初始化，建立藍(lán)牙通訊，數(shù)據(jù)接收等進(jìn)程管理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)可靠性強(qiáng)，實(shí)用性強(qiáng)，軟件設(shè)計(jì)簡單方便進(jìn)行二次開發(fā)，可以滿足不同情況下的數(shù)據(jù)采集和通訊要求。以上就是我們深圳市組創(chuàng)微電子有限公司為您介紹的基于藍(lán)牙的無線溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析。如果您有藍(lán)牙產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)需求，可以放心交給我們，我們有豐富的智能電子產(chǎn)品定制開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，可以盡快評估開發(fā)周期與IC價格，也可以核算PCBA報價。我們是多家國內(nèi)外芯片代理商：松翰、應(yīng)廣、杰理、安凱、全志、realtek，有MCU、語音IC、BLE藍(lán)牙IC、雙模藍(lán)牙模塊、wifi模塊。我們的擁有硬件設(shè)計(jì)與軟件開發(fā)能力。涵蓋了電路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、單片機(jī)開發(fā)、軟件定制開發(fā)、APP定制開發(fā)、微信公眾號開發(fā)、語音識別技術(shù)、藍(lán)牙開發(fā)、wifi技術(shù)等。還可以承接智能電子產(chǎn)品研發(fā)、家用電器方案設(shè)計(jì)、美容儀器開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)、智能家居方案設(shè)計(jì)、TWS耳機(jī)開發(fā)、藍(lán)牙耳機(jī)音箱開發(fā)、兒童玩具方案開發(fā)、電子教育產(chǎn)品研發(fā)。注：部分圖片內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系刪除。
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