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基于蓝牙的无线接入点设计1

作者:金桥电子  来源:本站整理  发布时间:2011-01-19 17:10:52

 摘  要: 以51单片机P89V51RD2为主控制器、ROK101008为蓝牙模块、W3100A为TCP/IP硬件协议栈、以太网网卡芯片RTL8201为网络接口,介绍了一种基于蓝牙的无线接入点的硬件结构和软件流程。该设计支持TCP/IP协议和蓝牙协议,具备蓝牙设备的无线上网功能,通过Internet实现数据的远程传输。

  无线接入技术是实现无线网接入有线网的网络通信技术,其典型应用就是无线接入点。无线接入点是一个用于将无线网与有线网连接到一起,使无线客户端和有线网络之间能够相互发送和接收数据的装置,是无线移动终端设备接入到Internet的网络接口。无线移动终端可通过无线接入点访问Internet资源。

  基于蓝牙的无线接入点就是实现蓝牙无线移动终端接入Internet的网络接口,其主要功能是通过蓝牙无线传输技术,使蓝牙设备接入Internet网,实现一个或数个蓝牙设备的无线上网功能。

  1 蓝牙接入点的组成

  蓝牙接入点的结构框图如图1所示。它由前端和后端两部分组成,前端部分由蓝牙模块和单片机组成,构成蓝牙收/发模块,主要功能是通过蓝牙协议,与其他蓝牙设备建立无线链接,实现蓝牙设备间的无线通信;后端则由单片机和TCP/IP协议栈芯片、以太网网卡芯片组成,构成单片机网络接口模块,主要功能是通过TCP/IP协议栈芯片、网卡芯片,再经RJ45接入Internet,根据TCP/IP协议,与Internet上的服务器进行通信,实现数据的远程传输。这样,通过蓝牙接入点就可实现从蓝牙网接入到Internet网,完成蓝牙协议与TCP/IP协议的转换。蓝牙接入点为其他蓝牙设备提供了无线上网途径。


 

  2 蓝牙接入点的设计

  由图1可知,蓝牙接入点的设计包括蓝牙收/发模块的设计和单片机网络接口模块的设计,每个模块又包括硬件设计和软体设计两部分。

  2.1 蓝牙收/发模块设计

  2.1.1 硬件设计

  蓝牙收/发模块主要由单片机通过异步串行通信接口与蓝牙模块连接而成。由于单片机与蓝牙模块的工作电压不一定相同,不仅需要考虑电源变换问题,还需要考虑逻辑电平的转换问题。若所选单片机与蓝牙模块都是+3.3 V供电,则可把单片机的UART串口与蓝牙模块的UART串口直接相连接。

  在本设计中,所选用的单片机P89V51RD2是+5 V供电,ROK101008是+3.3 V供电,需要进行电源变换。电源变换电路比较简单,采用电源变换芯片AMS1117-3.3即可。至于逻辑电平转换,可在P89V51RD2与ROK101008之间接入IDT公司的电平转换芯片IDT74FCT164245T,其连接示意图如图2所示。


 

  2.1.2 软体设计

  蓝牙收/发模块的软体设计包括蓝牙链接和数据的收/发两部分。蓝牙设备间的通信主要是通过单片机向蓝牙模块发送HCI指令、接收HCI事件的形式实现。当两个蓝牙模块链接成功后,就可以按照蓝牙规范规定的ACL数据包格式收/发数据。

  本系统设计的是蓝牙终端点对点的链接,其通信流程如图3所示。由图可知,蓝牙通信过程主要有蓝牙模块的初始化、查询、链接、数据通信和链接断开等几个过程。实现时,可以将蓝牙指令以函数的形式封装成一个HCI指令接口函数库。编写HCI驱动程序时,可直接从函数库中调用HCI指令函数,对蓝牙设备进行基本操作,如对蓝牙设备进行复位、读取蓝牙设备的地址、初始化、查询、建立链接、收发数据和断开链接等。


 


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