基于无线射频和GPRS网络的林火监测数据采集电路设计详细教程.doc
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1、基于无线射频和GPRS网络的林火监测数据采集电路设计详细教程随着蓝牙技术的迅速发展,目前蓝牙芯片市场涌现出了许多优秀产品。CSR公司的BlueCore系列产品、Bmadcom的BCM系列产品和TI公司的CC2540系列产品都有广泛的应用。其中TI公司的CC2450和CSR公司的CSR1000芯片都非常适用于蓝牙4.0应用解决方案。本文选用了TI公司的CC2450F128芯片作为蓝牙通信芯片,该芯片提供真正的单片低功耗蓝牙BLE解决方案,能够运行应用程序和BLE协议栈。CC2450F128芯片内部集成了高性能低功耗的8051微处理器核,片内提供来了128KB的Flash存储空间,对外支持UART
2、和USB通信接口,所以非常适用于蓝牙4.0的应用解决方案。1总体方案设计该设计为基于蓝牙4.0的设备提供良好的通用方案,有助于研发特定应用的设备。系统总体架构如图1所示。在系统总体架构图中,主要包括两部分:支持蓝牙4.0的手持设备和蓝牙设备。其中支持蓝牙4.0的手持设备可以是诸如智能手机、平板电脑等;蓝牙设备则是本文提供的解决方案。支持蓝牙4.0的手持设备和蓝牙设备之间通过蓝牙4.0协议传输数据,可以为蓝牙耳机、手机防丢应用和无线拍照应用等提供数据方案。图1 系统总体架构框图从系统总体架构框图中不难看出,该设计方案支持一对多的通信连接,即每个支持蓝牙4.0的手持设备可以同时与多个蓝牙设备建立连
3、接,对应用功能的扩展带了极大便利。2详细设计与实现该部分将对系统总体架构框图中的蓝牙设备给出解决方案。此处选用了TI公司的CC2450F128芯片作为蓝牙通信芯片,该芯片最大的特点是能够提供真正的单片低功耗蓝牙BLE解决方案,能够运行应用程序和BLE协议栈,使用起来简单高效。2.1 CC2450F128外围电路设计低功耗蓝牙芯片CC2450F128的外围电路原理图如图2所示。从图2中可以看出CC2450F128芯片一般需要两个时钟晶振,其最为核心的部分是天线的电路设计,需要根据实际的需要调整阻抗匹配。由于CC2450F128芯片使用的是8051微处理器核,所以其可以对外提供多个IO引脚以用于其
4、他业务逻辑的实现。2.2通信协议扩展该解决方案另一个重要的部分就是其通信协议的设计和扩展。通常需要按照蓝牙4.0的通信协议来扩展其配置,包括Setvice配置和Characteristic配置。举例说明,可以先增加UUID为00001802-0000-1000-8000-00123456789b的Service,然后为该服务增加UUID为00002a06-0000-1000-8000-00123456789b的Characteristic.通常需要根据应用的业务逻辑划分出多个功能大类,再对功能大类进行细分。每一个功能大类对应一个Service,每一个功能细分对应一个Characteristic
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