基于无线射频和GPRS网络的林火监测数据采集电路设计

时间:2015-03-03来源:电子产品世界

  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引脚以用于其他业务逻辑的实现。

  

 

  图2 CC2450F128外围电路原理图

  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.总体看来,每个应用可以包括多个Service,每个Service可以包括多个Characteristic.

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关键词: 无线射频 GPRS

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