基于蓝牙技术的智能传感器的研究

近年来,无线移动通信技术尤其是短距离无线通信技术的发展日新月异。无线局域网(WLAN)、超宽带(UWB)、蓝牙(Bluetooth)技术等广泛应用于信息家电、移动端口、地理探测、全球定位、医疗金融、网络接入等领域,并带来了革命性的技术变化。与此同时,工业自动化和信息化的发展对传感器的可移动性和无缆化的要求空前提高,而无线通信技术的发展与应用恰恰为满足这些要求创造了良好的条件。将无线通信技术(比如蓝牙技术)应用于传感器领域,不仅能减少工业现场的布线,更可以避免恶劣的工业现场环境对有线连接的影响,具有很高的应用价值。 本论文首先介绍了传感器技术的现状与发展趋势,以及如今应用较为广泛的几种短距离无线通信技术,对它们的发展历程、技术规范以及应用情况进行了简要叙述,并进行了分析比较:由于蓝牙技术具有低成本、小体积、低功耗等特点,因此它更适于实现传感器的无线通信。 其次介绍了智能传感器的IEEE1451系列标准和蓝牙规范的主要内容,在理解和消化规范的基础上,提出了蓝牙智能传感器的实现框架,它分为传感器侧和上位机侧两个部分。传感器侧即蓝牙智能传感器,主要由AVR单片机控制温度传感器DS18B20、DS600以及蓝牙模块BTM-K303L等实现,负责数据采集、预处理以及将数据传输到上位机;上位机侧由PC机和蓝牙模块组成,负责接收传感器的数据,并可以按照需要发送一些控制命令。本论文对这两个部分分别做了叙述,从使用的主要芯片、硬件构成、软件实现等方面具体地给出接口的设计方案。另外,在上位机上使用VB语言设计出友好的人机界面,使得用户对传感器的控制更加方便、灵活。 最后,提出了对本课题的展望,在实现点到点通信的基础上,可以运用蓝牙技术或者其他新的无线网络技术(如Zigbee技术)来构成无线传感器网络,将无线通信技术与传感器技术、微处理器技术更好地融合在一起,为人们提供服务。