藍牙技術(shù)在傳感器無線網(wǎng)絡(luò)化中的應(yīng)用方案

　　2　模擬實驗裝置的實現(xiàn)

　　下面以實驗室開發(fā)的模擬裝置為例來說明該傳感器的實現(xiàn)。該裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示，利用前端無線STIM中的MCU定時采集溫度傳感器中的溫度值，經(jīng)藍牙無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至NCAP。NCAP將存放于特定的位置，當有瀏覽器要查看該數(shù)值時，將該數(shù)值嵌入到相應(yīng)的網(wǎng)頁程序中，并對整段程序進行TCP/IP封裝處理，傳送到客戶端的瀏覽器上。

　　2.1　STIM的實現(xiàn)

　　STIM中MCU采用的是AD公司的微轉(zhuǎn)換芯片ADμC812。該芯片內(nèi)有一個8052兼容的微處理器，遵從IEEE1451.2標準，利用芯片ADμC812內(nèi)部的640B的數(shù)據(jù)存儲器作為可重復寫的TEDS存儲，利用內(nèi)部的一個通道12位的ADC實現(xiàn)A/D轉(zhuǎn)換以及通過芯片內(nèi)的UART串行口實現(xiàn)與藍牙模塊的通信。藍牙模塊選用的是支持點對多點的愛立信ROK101008系列，同時該模塊自帶射頻微帶天線。ROK101008藍牙模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)遵從藍牙規(guī)范1.1,其內(nèi)部基帶控制器同樣提供了UART接口。藍牙模塊內(nèi)部提供了主機控制器接口（HCI）來實現(xiàn)對藍牙硬件訪問的統(tǒng)一接口，結(jié)合RS232串口就可以實現(xiàn)主控制器和主機之間在傳輸層上的數(shù)據(jù)通信，基帶和射頻則提供了上層的鏈接和服務(wù)。同時，ADμC812還應(yīng)完成對溫度傳感器的初始化、數(shù)據(jù)采集和處理。

　?。?）溫度傳感器DS18B20接口和驅(qū)動。

　　溫度傳感器選用的是DS18B20,該溫度芯片是DALLAS公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，主要由4部分組成：64位ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。ROM中的64位序列號是該DS18B20的地址序列碼，ROM的作用是使每一個DS18B20都各不相同，這樣就可以實現(xiàn)一根總線上掛接多個DS18B20的目的。主機控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過3個步驟：初始化、ROM操作指令、存儲器操作指令。其工作流程是：初始化→ROM操作指令→存儲器操作指令→數(shù)據(jù)傳輸，工作時序包括初始化時序、寫時序和讀時序。操作時必須先啟動DS18B20開始轉(zhuǎn)換，再讀出溫度轉(zhuǎn)換值。其硬件接口如圖3所示。

　?。?）藍牙模塊ROK101008初始化。

　　藍牙模塊上電即讓其完成初始化工作，使其能與信號范圍內(nèi)藍牙建立連接通道。這一過程主要通過單片機MCU對藍牙模塊發(fā)送HCI指令完成。HCI指令包括指令分組，數(shù)據(jù)分組和事件分組，具體的格式為：操作碼+參數(shù)總長+參數(shù)0+參數(shù)N。

　　下面給出主從設(shè)備間實現(xiàn)ACL數(shù)據(jù)連接的HCI指令（字符對應(yīng)指令的操作碼，由前10位和后6位兩部分組成，括弧內(nèi)為該指令的參數(shù)）：從設(shè)備上電后實現(xiàn)查詢使能進行復位Write_scan_enable（0x03）。主設(shè)備發(fā)送查為0x00000000000,則建立ACL連接的HCI指令為Creat_Connection（0x000000000000,0x18,0,0,0,0），從設(shè)備接收連接請求指令為Accept_connection_request（0x111111111111,0），假定主設(shè)備地址為0x111111111111。這樣主從設(shè)備之間就建立了ACL數(shù)據(jù)連接。如Inquiry對應(yīng)操作碼為x0001,0x01。具體的HCI指令參見藍牙規(guī)范。