外文翻译译文-单片机应用指南

单片机应用指南2012届国际信息与电子工程（iwiee）基于单片机控制的蓝牙数据传输系统,刘贾，北京工业大学电子工程系,北京，100124，中国。摘要 基于蓝牙协议研究，一种基于单片机控制蓝牙数据传输系统提出了。在该系统中，蓝牙HCI协议已经被嵌入式MCU，用于控制对UART的蓝牙模块和蓝牙网络，使蓝牙设备建自动连接和数据传输。在硬件设计中，芯片C8051F020作为主控制器。因为芯片C8051F020有两个UART串行接口，它可以满足设计要求，简化系统的抗干扰能力和增强电路。该系统使用的蓝牙模块，蓝牙核心、蓝牙标 、 有信的 ， 连接， 使用。2011 和 学和学出。currency1“蓝牙数据信单片机HCI UART1 简蓝牙fi一种fl ， 信设备，使 的设备的fl 信息传输。蓝牙已被用于一系， ”和的硬件和件设计。 ，fl 在网络信，工程和件可 ，协议，标 的，嵌入式 作系统， 的和 用 ，件和硬件接口，和CM 芯片 1 。 于 和 ，蓝牙的应用 fi一个计 机的 设备。它可以 在 数设备，fi 和式设备， 要对传输 。在 中，数的，fl 信息传输经 要 种数设备和计 机的。fi在工业控制和数据 ，一个全的fl 连接的 式和计 机与单片机的信息交换重要的fi。基于这个问题，一种基于单片机控制的蓝牙信系统本文提出了。该系统采用单片机控制，可与 在蓝牙fl 网络范 内的其他蓝牙设备，手机，PDA 。2 蓝牙协议栈的概2.1 蓝牙协议标 和规范蓝牙使用的 种协议。核心协议 贸易组织蓝牙定义 IG（殊兴趣 组）。附加的协议已采取从其他标 机构。在这部分，概的核心协议，这些协议被广泛用于将完全讨了。蓝牙核心协议提供的产品标 和资格。目前，蓝牙规格有几个本1，1.1，2，2.1，3，4 .2。四月二十一日，2010，蓝牙 IG完 蓝牙核心规范4，其中包括经典蓝牙，蓝牙的 和 蓝牙协议。基于蓝牙的 W -F ，蓝牙和经典 遗产蓝牙协议 3 。蓝牙fi一个标 的电 更换信协议主要用于 率消费， 有 （电源类相“100米，10米和1米，但范 践见 表）的基础上的 本 器芯片在每个 。因为设备使用fl 电（广播）信系统中，他们 必在彼此的视 。在大数情况 ，2类设备的有效范 fi果他们连接到一个1级的器扩，相比纯粹的2级网络。这fi 更 的 和传输完 1类设备的电源。而蓝牙核心规范授权的最 的范 ，该的应用范 fi 体的和 受限制。制造商可能会调整他们的 要个人的用 的范 。蓝牙规范包括两个部分“框架协议规范和应用。该协议规范定义了蓝牙协议栈的每一层和应用框架说明 使用这些协议制造中的应用。协议栈自上而 可以分为三个部分“传输协议，调解协议和应用协议。传输协议，包括LMP，L2CAP，人机交互，负 确定蓝牙设备的相互位 ，建立物链路和逻辑链路和他们的管。调解协议的 层应用协议提供 程 工作在蓝牙逻辑链路，提供应用层的 种接口（RFC MM， DP， ，PPP，UDP，T C和AT指 ）。2.2 蓝牙核心协议蓝牙核心协议分为四个部分“1）基 协议（ P）基 层， 被 为基 数据包，fi一个在蓝牙协议物层协议栈。在蓝牙基 物信 和链路管 于其他 一，数据 化， 的 和蓝牙 全。基 层位于在蓝牙协议栈的蓝牙fl 层。基 协议为 控制器，它 有 链路级程链路连接的链路管和 率控制。基 管 和 ，数据包分 问和 在该 的蓝牙设备。2）链路管协议（LMP）它fi用建立在蓝牙设备的系，为fl 链路控制。它fi在主机控制器的 。逻辑链路控制和协议（L2CAP.这fi一个应协议，基 协议传输层协议和 层应用层协议。它提供了 层currency1的应用层和传输层更有效数据包格式。它fi用个逻辑连接的两个设备使用 的 层协议。它提供了分和重组的“包。在基本模式 ，L2CAP提供包 负 到4fi ，fl2 的MTU，和48 的最 强制的MTU。在重传和 控制 式，包括可 为可 的 数据每 行重和CRC 。蓝牙核心规范附 1增加了两个 的层模式的核心。规格“增强的模式（ ） 4 和模式（ M） 5 。这些模式有效 ”对传统的重传和 控制模式。在 模式 的可 fi可 的和 附加的 层蓝牙 DR DR 的重传 和 数的“中接口（ ，电将 包）。在currency1 fi 层的。3） 协议（ DP）DP 重要的作用，在蓝牙框架，它fi有用 模式的基础。它一个 的其他设备 的设备，和其相的 数。比说。连接到 动电的蓝牙机，将用于确定蓝牙 能的机（机模式，提 ， 的 分 （A2DP） ），协议的 用器的设 要连接到每个人。每个 fi 一个用 一标 （UUID），确定 式 （蓝牙简）分一个 式的UUID（1位而 fi128）。在蓝牙系统中，有 DP， 能 信息的设备，建立 的 和 能的信息 DP层链路 2.3 HCI协议HCI（主机控制器接口）规范的主机栈的信（ ，PC机 手机作系统）和控制器（蓝牙芯片）。这个标 的主机栈 控制器 电路fi以最 的自应交换。人机交互fi蓝牙协议栈，这fi一个标 的接口定义， 蓝牙规范。用于蓝牙信模块的硬件。定义了HCI 动程 和主机控制器 件的接口。HCI传输层的蓝牙主机和蓝牙主机控制器的物接口。目前，HCI传输层的物接口的用串行 （U ）构 ，串行 口（R 232），用 接 器（UART）和个人计 机 fl 。最 用的fiU （PC ）和UART（ 动电和PDA）。基于UART传输层的蓝牙HCI协议，可以使用两个UART串口这fi在 一PC 8 。该系统采用UART蓝牙主机和蓝牙主机控制器的数据传输。UART以 的数据和的的 式的单的位。在目的 ，二个UART重组 完整的 的位。每个UART包 fi一个 位 串行和行 式换的基本”。数串行传输信息（位） 一个单一的 其他 体更 本效比 行 传输。 ，UART 产 接 用 目的 部信 设备 接。单的接口设备用于将UART的逻辑电 信 从 部信 。 部信 可能fi有 的 式。的 子电 信 标 R -422和R -485与R -232， 。从 上 ，在fl电（电 ）fi用于电 电路。一些信 案 使用电 。这 的 子fi光纤，在其串行 口I DA和蓝牙（ PP）。一些信 案使用一个波信 调制（ ）。的 子电 调制解调器信 的调制，数据fl 电射 调制，和dc- n电力 信。信可以“全双工” “半双工”。在该系统中，采用R 232接口UART的 数，表II研究了蓝牙协议，我们把系统设计中采用的 式，（蓝牙）蓝牙模块与主控制器连接（MCU）。在该系统中，单片机将接受在命 控制蓝牙模块的UART。系统设计了几个指标， “1）自动连接 式这种连接 式，我们应该对两个蓝牙MCU器件 有相 的硬件在推结构但 的物 址。这两个 会自动连接果他们到达连接 。2）闪 一个FLA H芯片行单片机。这fi要的数据可以被 储在闪 和它将 自动建立两个设备的系。 会数据 止一currency1。3） 能的搜索和 主设备可以搜索有与它和其他设备相 的设备在网络上的蓝牙 能。搜索结果的格式fi“ + 址+设备信 强 ”和主设备将确定链接的搜索 。4）接 模式该系统有两种接 模式“一fi蓝牙设备与其它单片机像PC和智能终的智能终 的数据传输电荷。另一 ，没有终 与蓝牙 ，单片机将数据 接到闪光。模式删除终 部分，使设备更加轻 ，和设备可建立与他人链接和数据传输自动在 候没有知 人 触 currency1。系统分为两部分，一fi蓝牙HCI协议的蓝牙模块，和二fi单片机主机控制器的作用，对其行FLA H 储芯片。4 系统硬件结构该系统 单片机，串口控制，可以 蓝牙模块的 数数据自动传输。2 蓝牙单片机系统硬件结构4.1 芯片 1）单片机系统主机控制器 用单片机C8051F020芯片。C8051F020fi混 信 系统级单片机。它与CIP-51内核兼容，它 有 PI接口和两个UART串口接口，可满足设计要求，简化电路，提 系统的抗干扰的能力。C8051F020 有少的扩芯片，结构简单，更的资源 势， 运 ，编程简单，易于升级，与普单片机的比。它可以在可 和稳定 到。2）蓝牙模块蓝牙模块采用C R蓝牙co 4蓝牙2标 的蓝牙芯片。蓝牙co 4 有信的 ， 的连接易用。它可以 和 数的命，要求在fl 串口传输数据。蓝牙模块，有的蓝牙协议。它采用串行信 式可以用串行接口和蓝牙数据传输的换。与模块从结构可以与最fl个远程蓝牙主设备有沟属中 。它使用AT命 控制 数 出控制命 和波率种类。硬件控制的最大波率连接1382400bp 。该模块的信 2.4GHz蓝牙标 的蓝牙模块包括三个部分“基 控制器，蓝牙器和2.4GHzRF模块。蓝牙器，增加 的 率放大器和 接天 ，扩蓝牙信范 ，最大连接 可达1800在想的 。3）闪 芯片闪 芯片采用了ATM L 的a45db11d- u。其 储容 fi1M，和供应电 范 2.fl -3. ，最大工作电为15A。4.2 主机控制器和蓝牙模块连接单片机采用晶体与22.1184hz 率，和连接的波率蓝牙模块与单片机38400bp 。单片机在系统中挥的作用和它的主机控制器与蓝牙模块连接应HCI。HCI包括两部分，一fi主机控制器这与蓝牙模块连接，和其他的命 接口件。5 结基于蓝牙协议的研究，fi蓝牙核心协议以及蓝牙HCI协议，本文提出了一种蓝牙数据传输系统基于单片机控制，提供 本、 式的蓝牙设备产品解决 案。 使用该系统，可以自动的连接两个蓝牙设备建立与 但 的物 址，这fi 对的提前。该系统 有在终 的对 层文件传输协议，文件可以传自动。在此基础上，该系统可以扩为 对 Ad Hoc模式网络。引用（1）朱岗，谈振辉，周县尉，原则和蓝牙协议，一，清华大学出社“北京2002。1-5。（2） www.b u ooh.co，对蓝牙3规范，四月2009。（3）www.b u ooh.