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1、摘要传统工业数据通信系统以单片机为下位机采集系统、PC构建的数据中心以及RS232等有线方式构建通信链路组成，该系统无法同时满足高性能的要求，并受到电缆布线的限制。在此背景下，本文提出一种新颖的基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计，该系统以基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统为下位机，通信链路使用蓝牙技术，相对于传统工业数据通信解决方案有一定的创新性。本文详细阐述了基于ARM的的蓝牙无线通信系统的原理、系统的软硬件设计和系统调试。介绍了蓝牙协议及蓝牙发射和接收技术等；硬件设计是以ARM9处理器为核心的硬件平台的设计，详细介绍蓝牙模块硬件设计及其配置方法，嵌入式主板及接口电路的设计；软件设计中介绍了
2、嵌入式linux系统的移植、make工程管理文件的设计方法、基于ARM的蓝牙通信应用软件的工作流程和基于QT的界面设计，详细介绍了串口驱动程序设计、对串口终端参数的配置、数据发送和接收模块的的设计；系统调试中介绍了蓝牙模块和蓝牙适配器的通信调试以及嵌入式系统和蓝牙模块的通信调试过程。系统完成后进行了系统整机调试，成功的实现了基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统和蓝牙适配器的无线通信。软硬件工作正常，系统性能达到课题预期要求。目 录摘要.2第一章绪论.41.1课题背景.41.2工业数据通信系统.51.2.1无线通信的分类和特点.51.3课题的研究内容.6第二章蓝牙技术基础.72.1蓝牙技术和蓝牙S
3、IG组织.72.2蓝牙协议.82.3蓝牙发射和接收技术.92.3.1蓝牙无线传播规范.92.3.2蓝牙信号的发送与接收.92.3.3蓝牙调制方式.112.3.4跳频选择和蓝牙地址.11第三章系统硬件设计.123.1蓝牙模块.123.1.1模块概述.123.1.2模块配置说明.133.1.3 AT指令说明.143.1.4配置蓝牙模块.183.2主板的设计.183.3硬件结构.193.3.1 SDRAM存储系统.203.3.2 FLASH存储系统.213.3.3电源系统及接口.213.3.4串口.223.3.5 USB接口.223.3.6 LCD接口.22第四章系统调试.234.1嵌入式系统和蓝牙
4、适配器通信调试.23第五章结论.255.1研究总结.25参考文献.26致谢.27第一章 绪论1.1课题背景随着工业信息化程度的提高，数据通信系统在工业中也信系统架构由三部分构成：第一部分为带传感器的下位机备组成的数据处理中心的上位机系统；第三部分为上位机的工业数据通信系统的结构图如图1.1所示：在工业数据通信中往往通过传感器将检测到的数据上传至上位机控制中心，这样由电脑等设备构成的上位机数据控制中心能够把握所测量和监控对象的全面信息，建立监控下位机的信息系统。传统的工业通信系统较常用的解决方案：单片机构成下位机系统实现数据的采集；电脑等设备构成的上位机系统实现数据监测；单片机和电脑的有线传输方
5、式。随着社会的发展人们对工业信息化要求的提高，往往希望将采集到的复杂的数据进行后期的细致处理，包括利用商业化的数据处理软件进行复杂的数据运算和绘图，这些软件大多要求在windows平台下运行；许多工业环境下不适宜复杂的连线，如何去掉繁杂的连线，简化通信链路，是一个值得思考的问题。在此背景下，本文提出一个基于ARM的蓝牙无线通信系统，在此系统中蓝牙代替有线电缆实现数据传输。本系统具有很强的现实意义，可用于无线抄表，工业数据传输，智能家居等领域。1.2工业数据通信系统根据工业数据通信的需要常用的通信链路分为有线通信和无线通信，有线通信利用人造的传输媒体来传输信号，无线通信利用电磁波在空间中的传播来
6、传输信号：其中有线通信分为串行传输和并行传输；无线通信根据传输距离的不同可分为远程无线通信和近程无线通信1。远程无线通信包括用GSM网络和GPRS网络业务承载数据；常用的近程无线通信方案包括射频、红外、无线局域网、蓝牙等。1.2.1无线通信的分类和特点无线通信在工业数据通信中具有广泛的应用。本题的目标是讨论车间级的工业数据传输，故讨论近距离无线通信数据传输设计方案。常用的短距离无线通信有射频、红外、无线局域网、蓝牙等。射频传输有低频射频和高频射频传输；低频射频通信常用于非接触式通信，如射频卡；高频射频通信常用于无线数据对传。射频通信的缺点是由于其工作频段广，对于低频、高频、甚高频需要不同的设计
7、方案，硬件难度高，在协议层开发者需要自己编写通信协议，增加了开发难度2。红外传输的常用于遥控器、手机、电脑等手持终端之间的通信，红外通信的缺点是指向性强，中间不能有任何障碍，必须对准，通常传输角度不能大于30度。无线局域网对应于802.11标准，覆盖面积通常可达到百米，覆盖面积呈圆形分布，是目前传输速率最高的一种无线通信方式，但是使用无线局域网实现无线通信价格昂贵，多用于笔记本、无线路由器等娱乐消费类产品，目前还没有广泛应用于对价格敏感的工业类产品。蓝牙技术是一种新兴的短距离无线通信技术，具有较多的技术优势：抗干扰能力强，组网灵活，传输速率高，功耗小。与无线局域网相比，蓝牙设备成本低廉；蓝牙设
8、备组网灵活方便，可组成一对多或多对多的通信网络；与红外传输相比，蓝牙设备没有任何方向性限制，不受障碍物影响；其传输速率最大可高达1Mbps；当然蓝牙也有自身的局限性：传输距离有限，常用的蓝牙芯片传输距离为10米，若需要增加传输距离可以通过增加功放，通信距离可提高到100米。综合以上几种短距离无线通信解决方案，蓝牙技术是短距离工业数据通信系统的理想解决方案之一，可以便捷的实现工业设备间短距离的无选择将蓝牙技术应用于工业设备间的短距离数据传输。1.3课题的研究内容本课题介绍一种基于ARM的蓝牙无线通信模块的设计，重点介绍了蓝牙模块式平台上硬件和软件的设计与实现。该系统以ARMmini2440为控制
9、核心，南京国春为蓝牙模块为无线收发模块，在Linux操作系统上完成应用程序，具有很好的稳定好的界面。课题的研究内容和前期准备如下：(1)系统学习蓝牙技术标准，掌握实现蓝牙无线通信所需的基础知识。包括蓝牙系，蓝牙工作方式等；(2)学习基于ARM的嵌入式系统的相关基础知识，如ARM嵌入式系统的基本源，了解与该模块相关的LCD、USB和串口，了解嵌入式软件编程的基本流程，了编译，makefie文件的编写规则；(3)研究该设计中所用的蓝牙模块，掌握配置该模块的方法，使用蓝牙适配器，蓝牙模块的初始化、配对、实现通信过程。归纳出课题所需要的蓝牙模块的配置和控(4)学习Linux操作系统的相关知识，学习在平
10、台上移植Linux操作系统；(5)设计蓝牙通信应用程序，调试并测试；(6)数据中心和设计的蓝牙模块进行调试，实现系统命令和数据的无线传输。第二章 蓝牙技术基础2.1蓝牙技术和蓝牙SIG组织蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段。其数据速率为1Mbps。蓝牙技术可以将多个蓝牙节点组成微微网，在微微网中，其中一个蓝牙节点作为主站，主站最多可控制7个蓝牙从站，多个微微网可以组成一个散射网；在通信安全上，每一个蓝牙收发器都被唯一分配了一个遵循IEEE802标准的48位蓝牙设备地址，以此保证数据传输的安全性。由于蓝牙技
11、术具有众多的优势如:协议开放、抗干扰能力强、性价比高、功耗低等优点，在未来数据通信必将具有广泛的应用前景。蓝牙SIG组织的倡导者由世界最有名的IT产业公司（爱立信、Intel、IBM、东芝、诺基亚、3Com、微软、摩托罗拉和朗讯），该组织的任务是协议制定蓝牙技术标准、测试蓝牙产品的方法、协调各国蓝牙技术的使用频段。SIG有如此的吸引力，是因为发展蓝牙技术已是大势所趋，并且参加SIG的成员享有一系列的优惠条件。SIG是一个非盈利的科研、生产、营销厂商组织，它的主要职责是制定蓝牙技术规范和推广蓝牙技术。2.2蓝牙协议蓝牙协议的集合构成了蓝牙协议栈，在蓝牙协议栈内，各种协议是有层次的按序排列，成蓝牙
12、独有的协议体系结构。蓝牙协议栈体系如图2.1所示：蓝牙协议按其功能可以划分为四类：1)蓝牙核心协议：基带BB、链接管理LMP、链接控制和适配L2CAP、服务发现SDP议。基带（BB）实现蓝牙数据和帧的传输，传输的方式为分组交换和电路交换；通过链管理层的设置和控制（LM）可以控制链路的建立、加密、控制等；逻辑链路控制和适协议（L2CAP）是上层协议和上层协议之间不同长度的分组的桥梁，实现拆装数据、控服务质量和协议复用等功能；服务发现SDP协议为上层给出能够发现并解释网络中可用议。2)蓝牙串口替代协议：串口仿真RFCOMM协议，RFCOMM是串口仿真协议是为建立武汉科技大学硕士学位论文第5页在串口
13、之上的传统应用而提供的特定接口环境。3）蓝牙电话控制协议：有电话通信TCS协议、AT命令集。4）蓝牙选用协议：有PPP、UDD/TCP/IP、WAP、OBEX、WAE、VCard、Vcal、IrM等。在以上四类协议中，进行蓝牙传输的核心是蓝牙核心协议，蓝牙设备基本上都需要核心协议，其他协议按实际通信的需要而选定。2.3蓝牙发射和接收技术2.3.1蓝牙无线传播规范蓝牙运行频段是2.4GHz ISM（即工业、科学、医学）频段，但是世界上对此却有两种同定义。其中大多数国家将频段定义范围为2.400 GHz到2.4835 GHz；法国等少数国家频段定义范围为2.4465GHz到2.4835GHz。表2
14、.1列出了两种不同的频段分配方案。2.3.2蓝牙信号的发送与接收蓝牙发送和接收信号的处理过程如图2.2所示。发送前对数据进行载波调制，接收之后对接收到的高频信号进行解调。在蓝牙数据发送和接收的过程中，有效的数据信息和控制信息同时在通道上传送，它们分别使用自己的接口。其中数据信息向空间发送或从空间接收；控制信息用于控制无线射频收发器的整套动作。在整套控制动作中发射时控制信息主要控制的信息有发射机载波频率调整、发射的功率级别、数据信息bit(位)流向等。接收时控制信息主要控制数据流的接收程序、接收到信号后的解调、接收信息的强度、分析信噪比的大小等信息。由于蓝牙工作的频段2.4GHzISM是通用的工
15、业、科学、医学频段，在通信过程中随时有不可预测的干扰。为了确保正蓝牙设备不受干扰的正常工作，蓝牙规范采取了“跳频”技术保证传输稳定。跳频技术是把频段分成若干个“跳频信道”，在通信的过程中，无线电发射器和接收器按照双方约定好的时刻和方法码序列不断从一个信道跳到另一个信道，其他的干扰是随机的，不可能按频率跳动的同一规律对蓝牙发生干扰，这种不断跳动信道的技术就称为跳频技术。跳频技术中使用的码序列又称为“伪随机码”，对于79信道跳频方案，信道分配频率公式为：f=2402+kMHz，k=0，78；则伪随机码（或称为伪随机码序列）为2402MHz，2403MHz，2404MHz，2480MHz。发射和接收
16、按照伪随机码序列进行跳频，虽然能够有效地抑制干扰，但在每一个频率上的干扰还是存在，伪随机码相邻两个频率仅相差1 MHz，反映出跳频瞬间的频带宽度较窄。解决这个问题的办法是使用跳频扩展频谱技术（FHSS:Frequency Hopping SpreadSpectrum），该技术能将窄频带成百倍地扩展为宽频带，这就使得在一个频率上的干扰变得更小，有效地避免干扰的发生。蓝牙信号发射距离与蓝牙发送器的功率有密切关系：功率越大，辐射的距离越远。如100mW的发射距离100m，2.5mW的发射距离是10m，1mW的是10cm。2.3.3蓝牙调制方式蓝牙无线电信号使用的调制方式是高斯滤波移频键控GFSK。G
17、FSK高斯频移键控调制是把输入信号经高斯低通滤波器滤波，作适当的相位积分运算，分别对载波的同相和正交分量相乘，这相当与进行预调制，再进行FSK调制。该调制方式的好处是不仅能保持恒定幅度的同时，而且能够通过改变高斯低通滤波器的3dB带宽对已调信号的频谱进行控制，具有恒幅包络、功率谱集中、频谱较窄等无线通信系统所希望的特性。蓝牙无线调制技术的一些参数见表2.2：2.3.4跳频选择和蓝牙地址蓝牙设备在微微网中参加通信，应该知道如何选择跳频，即在定义的跳频序列中知道使用哪一个频率。蓝牙跳频选择与蓝牙时钟和蓝牙地址有关。第三章 系统硬件设计3.1蓝牙模块本文所用的蓝牙模块为GC-02，运用CSR公司的A
18、UDIO-FLASH蓝牙芯片设计的模块，该模块集成度高，功耗小，是高质量的CLASS2蓝牙模块，最高传输距离为10米，GC-02蓝牙模块是插针式蓝牙模块，针间距为2.0mm，采用双列直插设计，便于进行测试GC-02的接口资源非常丰富：有时钟单元、UART串行接口、USB通用串行接口、SPI串行同步数据接口、复位口、电源口等。图3.1所示为该模块外观：3.1.1模块概述GC-02模块采用16MHZ晶振，在某些应用场合（如GSM，CDMA），不希望使用16MHZ晶振时钟而使用特殊的外部时钟，此时外部时钟可由External Clock输入，否则该腿悬空。GC-02的串口波特率、起始位、停止位、奇偶
19、校验位又编程设定，最大波特率为1.4Mbps。串行口微TTL电平，与计算机串行通信时要采用RS232电平转换器（如MAX232），计算机最大波波特率为115.2Kbps，如果超时，需要加高速串口卡。USB通用串行口有USB-DN和USB-DP，可以与计算机USB直接相联，支持USB2.0版本。不用时悬空。SPI串行同步数据口：GC-02有一个从SPI口和一个主SPI口。从SPI口由SPI_MOSI、SPI_CSB、SPI_CLK、SPI_MISO组成；主SPI口由PIO4、PI05、PIO6、PI07组成。如果不用可以将接口编程为输入输出口。复位口：RESET为高电平有效，用2K下拉电阻接地。
20、模块主芯片如图3.2所示。3.1.2模块配置说明GC-02的固件封装了AT命令的解释程序，熟练掌握GC-02的AT命令及响应是调试蓝牙系统的基础，用户需要向模块发送特定的AT命令就可以进行参数配置，使蓝牙模块工作于从模式、主模式或配置两个两个蓝牙模块成一对一的透明传输。蓝牙模块加电后处于正常待机状态，在与远端蓝牙设备未建立蓝牙串口链路时，可通过蓝牙模块的UART串口输入“AT模式进入指令”和“AT模式进入口令”，进行参数配置；如蓝牙模块已经与远端蓝牙设备建立串口链路，蓝牙模块的PIO5会输入约200mS间隔的脉冲信号，如外接指示灯会快速闪烁，此时无法进入参数配置模式；如蓝牙设备已进入参数配置模
21、式，不在与远端蓝牙设备进行任何通讯。3.1.3 AT指令说明所有AT指令都以“AT”开始，以回车结束，AT指令可不分大小写，但某些指数区分大小写。指令执行正确回报“OK”，错误回报有“ERROR”：命令错误；“COMMPARAM ERROR”表示设置参数错误；“READ ERROR”表示读参数时错误。指令结“？”一般为显示指令，命令中有“=”号的指令为设置指令。1握手指令：指令格式：AT回车；指令说明：蓝牙模块回送“OK”，表明AT模式工作正常。2复位指令指令格式：AT+RESET回车；指令说明：蓝牙模块回送“reset.”，蓝牙模块复位，退出AT模式。蓝牙模块复位采用用户设置的串口参数工作，
22、此时可能需要调整串口软件的端口参数。3恢复缺省参数指令格式：AT+DEFAULT回车；指令说明：蓝牙模块恢复缺省参数。主要缺省参数：PIN:00000000；主从角色：从模式；串口参数：9600，N，8，1；设备名称：GuoChun；串口提示信息：显示。4本端蓝牙地址显示指令格式：AT+ADDR?回车；指令说明：显示本端蓝牙地址。5显示固件版本号指令格式：AT+VER?回车；指令说明：显示固件版本号。6 PIN码设置指令指令格式：AT+PIN?回车；指令说明：显示蓝牙模块当前的PIN密码；指令格式：AT+PIN=12345678回车；指令说明：设置蓝牙模块的PIN码为12345678；参数说明
23、：PIN码为数字或英文字符，不能为特殊字符。7串口参数指令指令格式：AT+UART?回车；指令说明：显示蓝牙模块正常工作的串口参数；指令格式：AT+UARTBAUDRATE=115200回车；参数说明：串口波特率值为1200，2400，4800，9600，1115200，230400，256000，460800之一，如果串口波特率PC机进入AT指令模式的后果。指令格式：AT+UARTSTOP=1回车；指令说明：设置蓝牙模块的串口停止位长；参数说明：1或者2；指令格式：AT+UARTPARITY=N回车；指令说明：设置蓝牙模块的串口校验位；参数说明：N，E，O分别为无校验位，偶校验位，奇校验8主
24、从角色设置指令指令格式：AT+ROLE?回车；指令说明：显示蓝牙模块的角色模式，当蓝牙模块工作于终处于待机状态，需远端蓝牙设备发起链路请求；当蓝牙自动向绑定的从端蓝牙设备发起链路建立请求，需与远端指令格式：AT+ROLE=0回；指令说明：设置蓝牙模块的主从角色；参数说明：0从模式Slave，1主模式Master；9查询指令指令格式：AT+INQMODE?回车；指令说明：显示查询模式参数；指令格式：AT+INQMAXNUM=8回车；指令说明：设置最多查询到的蓝牙设备数目，当查询结果达到此命令设置的参数时，停止查询。参数说明：1-29；缺省值：8；指令格式：AT+INQTIME=15回车；指令说明
25、：设置查询最长时间，查询时间达到此命令参数时，停止查询；参数说明：1-69；缺省值：10；指令说明：AT+INQUIRY回车；指令说明：开始查询周围可被查找的蓝牙设备；每次查询完成后，如有设备被查询到，模块自动绑定查找到的1号设备，如需绑定的设备不是查询结果的1号设备，需用绑定从端地址指令重新绑定。10绑定从端地址指令指令格式：AT+BINDADDR?回车；指令说明：显示绑定的从端底子，仅对蓝牙模块处于主模式有效；指令格式：AT+BINDADDR0=00:02:5b:00:d0:9回车；指令说明：设定蓝牙设备的地址为绑定从端地址，仅对蓝牙模块处于主模式有效；参数说明：远端蓝牙设备地址，支持双字
26、节格式和四字节格式。3.1.4配置蓝牙模块本设计中所用的蓝牙模块设为从端蓝牙模块，查找、配对和连接绑定的从端设备，一旦接成功，即可进行双向透明传输。可用于内置蓝牙的仪表仪器、PDA、手机、笔记本内置蓝牙，PC+USB蓝牙适配器器等进行无线串口通讯。设置蓝牙模块为从模式：AT+role=0；/设置蓝牙模块为从模块/AT+pin=12345678；/设置配对PIN码/AT+devicename=Bt_device_01；/设置设备名称/AT+msgenable=0；/关闭串口提示信息/AT+uartbaurate=115200；/设置波特率/3.2主板的设计主板的核心芯片采用三星公司的ARM处理器
27、mini2440。mini2440采用SamsungS3C2440为微处理器，并采用专业稳定的CPU内核电源芯片和复位芯片来保证系统运行时的稳定性，具有高性能、低功耗、接口丰富等特性。以一片256MB的Nond Flash作为系统程序存储器，以64MB的SDRAM作为系统的数据存储器。主板提供多种扩展应用接口的支持12。图3.3为mini2440外观：硬件资源：CPU处理器：-Samsung S3C2440A，主频400MHZ，最高533HZSDRAM内存：-在板64M SDRAM-32bit数据线-SDRAM时钟频率高达100MHzFLASH存储：-在板256M Nand Flash，掉电非
28、易失-在板2M Nor Flash，掉电非易失LCD显示：-板上集成4线电阻式触摸屏接口，可以直接连接四线电阻式触摸屏-标准配置为NEC 256K色3.5英寸TFT3.3硬件结构硬件由两大部分组成：一部分是蓝牙模块，它通过UA牙芯片间的收发都是使用RX和TX两条信号线来完成的，模块的RX和TX端；另一部分是主板，主板上配有各种标独立的电源系统。硬件框图如图3.4所示：3.3.1 SDRAM存储系统mini2440使用了两片外接的32M byte总共64M byte的SDRAM芯片（型号为HY57V561620FTP），一般称之为内存，它们并接在一起形成32-bit的总线数据宽度，这样可以增加访
29、问的速度。图3.5为SDRAM原理图：3.3.2 FLASH存储系统mini2440具备两种Flash，一种是nor flash，型号为SST39VF1601，大小为2Mbyte；另一种是nand flash，型号为K9F1G08，大小为128M。nor flash采用了A1-A22总共22挑地址总线和16条数据总线与CPU相连。nand flash不具有地址线，它有专门的控制接口与CPU相连，数据总线为8-bit，但并不意味着nand flash读写数据会很慢。图3.6为FLASH存储器电路图：3.3.3电源系统及接口mini2440电源系统比较简单，直接使用外接的5V电源，通过降压芯片产生
30、系统整个所需的三种电压：3.3V，1.8V，1.25V。如图3.7为电源系统电路图。3.3.4串口S3C2440本身共有三个串口UART0、1、2，其中UART0、1可组合为一个全功能的串口，为了方便应用，其中UART0做了RS232电平转换，其余直接从CPU引出，电平为TTL电平。图3.8为串口电路图。3.3.4USB接口mini2440有两种USB接口，一个是USB Host，它和普通PC的USB接口是一样的，可以接USB摄像头USB键盘USB鼠标优盘等常见的USB外设，另一种是USB Slave，一般使用它来下载程序到目标板。图3.9为USB接口电路。3.3.5LCD接口LCD也就是液晶
31、，是嵌入式系统的常见显示介质。其基本原理是通过给不同的液晶单元供电，控制其光线的通过与否而达到目的。每个液晶单元都对应一个电极，LCD驱动控制就是对电极的通/断进行控制。本设计所用的LCD接口其中包含常见的行场扫描、时钟等控制信号。图3.10为LCD41Pin接口，J2为LCD驱动板供电选择信号，较常用的是5V供电。第四章 系统调试4.1嵌入式系统和蓝牙适配器通信调试第一阶段已经完成蓝牙模块和蓝牙适配器配对调试，总结出蓝牙模块和适配器工作的基本流程和配置方式，第二阶段的调试任务为在基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统上设计并调试蓝牙通信程序和界面控件设计，将基于ARM的带蓝牙功能的嵌入式系统和蓝
32、牙适配器进行联合测试。基于ARM的带蓝牙功能的嵌入式系统和蓝牙适配器通信系统框图如图5.5所示：该系统的通信的调试过程如下：1)将蓝牙模块接在ARM嵌入式系统的串口；2)利用模块的配置命令完成对蓝牙模块的配置，本设计中所用的蓝牙模块设为从端蓝模块，查找、配对和连接绑定的从端设备，设置蓝牙模块为从模式：AT+role=0；/设置蓝牙模块为从模块/AT+pin=12345678；/设置配对PIN码/AT+devicename=Bt_device_01；/设置设备名称/AT+msgenable=0；/关闭串口提示信息/AT+uartbaurate=115200；/设置波特率/3)打开蓝牙适配器的的蓝
33、牙通信界面，启动查询蓝牙模块命令，查询到模块后，通信界面上跳出PIN码验证窗口，输入蓝牙模块的PIN码：12345678后，在界面上完成通信连接；4）在界面连接中出现基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统Bt_device_01的已连接蓝牙设备，该嵌入式系统和蓝牙适配器配对成功，配对成功后，即可以以文件的形式实现通信。5）运行该通信程序代码，发送文件：./sendrecv/dev/s3c2410tty1 0(send data)/text；接收文件：./sendrecv/dev/s3c2410tty1 1(send data)/text。经过反复测试，通信距离可达到810米，有阻挡物的情况下，通信
34、距离可达到68米。经多次测试最高速率可达到115200bps，长期测试数据传输正常。第五章 结论5.1研究总结本课题将蓝牙技术结合嵌入式ARM技术应用于工业数据通信中，开发一套基于ARM的蓝牙无线数据通信模块。该系统包括基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统、蓝牙通信链路和蓝牙适配器三部分。mini2440的硬件平台体积小巧、功能强大；运行的Linux操作系统人机界面友好、操作方便；开发的蓝牙通信应用软件工作正常，通过基于ARM的带蓝牙模块的嵌入式系统和蓝牙适配器，可实现预期的无线通信。测试结果如下：1蓝牙无线传输的通信距离一般在10米内，笔者在实验室对仪器进行测试，结果表明在室内无障碍物的情况下
35、，通信距离可达到810米，有阻挡物的情况下，通信距离可达到68米。2经多次测试最高速率可达到115200bps，长期测试数据传输正常。本课题的主要研究内容如下所示：1)比较常用数据通信方案，特别是工业数据无线通信，得出的结论为蓝牙技术拥有众多技术优势：抗干扰能力强，组网灵活，传输速率高，功耗小；2)比较ARM和单片机嵌入式系统的特点，得出结论为基于ARM的嵌入式系统拥有众多优势：既有单片机嵌入式的系统的低功耗和小巧体积，又兼具PC的强大功能。在工业应用中有很好的发展前景；3)系统学习蓝牙技术标准，掌握实现蓝牙无线通信所需的基础知识。包括蓝牙协议体系，蓝牙工作方式等；4)学习基于ARM的嵌入式系
36、统的相关基础知识，如ARM嵌入式系统的基本硬件资源，了解与该模块相关的LCD、USB和串口，了解嵌入式软件编程的基本流程，了解交叉编译makefie文件的编写规则；5)研究本设计中所用的蓝牙模块，掌握配置该模块的方法，使用具有蓝牙功能的蓝牙适配器调试蓝牙模块的初始化、配对、实现通信过程。归纳出课题所需要的蓝牙模块的配置和控制方法；6)学习Linux操作系统的相关知识，在平台上移植Linux操作系统；7)在嵌入式linux操作系统上完成蓝牙通信应用程序，调试并测试；8)在QT上完成蓝牙通信界面控件的设计，调试并测试；9)数据中心和带蓝牙模块的嵌入式系统的联机调试，实现系统命令和数据的无线传输，经过反复试验，硬件和软件均能可靠工作。参 考 文 献1王广西，赖万昌，葛良全基于无线通信技术的便携式伽玛能谱仪的研制J核电子学与探测技术，2009，29（5）：9509532Huang Albert,Rudolph LarryBluetooth Essentials for ProgramersMCambridge：Cambridge University Press,20073魏晓艳，李军红外通讯与蓝牙技术比较J电子元器件，2007，9（4）：6869
