基于蓝牙技术的入式工业诊断系统.doc

基于蓝牙技术的嵌入式工业诊断系统 Industrial diagnostic system based on embedded system and Bluetooth Technology 葛茜倩1， 李佳乐2 (1.浙江工商职业技术学院分类号：T文献标识码：AAbstract: This paper introduces an industrial diagnostic system based on embedded system and Bluetooth Profile. The system will sample the parameters from industrial environment in real time, analysis values, generate alerts and send them back to the server. It analyses the stability of Bluetooth technology and finds an independent control system to improve the performance. At last, it discusses the combination of TCP/IP and Bluetooth, the way to implementing and managing of distributed database. Keyword: Bluetooth; Embedded system; industrial diagnostic system 蓝牙技术根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线链接 。同时信道可采用采用0位、40位、60位密钥加密。目前已由Bluetooth SIG组织制定蓝牙1.2系统国际规范。本系统蓝牙协议栈如图1所示。蓝牙技术在PAN(personal area network)的应用十分广泛，比较熟悉的主要有无线音频的应用，随处可见的蓝牙耳塞大家一定不陌生。但是，蓝牙技术在工业监控方面的应用，目前正全面铺开。在这个领域实现应用，应该说是一个前期探索和研究，但又充满前景的方向。欧洲许多大公司正陆续推出他们的相关解决方案。 2芯片概述 2.1主控制处理器LPC2106 LPC2106是飞利浦带有一个支持实时仿真和跟踪的 ARM7DMI-S 微处理器，嵌入 128KB高速 Flash存储器。 采用3级流水线技术，取指、译码和执行同时进行，能够并行处理指令，提高CPU运行速度。由于具有非常小的尺寸和极低的功耗，非常适用于那些将小型化作为主要要求的应用。多个32位定时器、PWM 输出和32个GPIC使它特别适用于工业控制和小型机器人系统。ARM内核在嵌入式应用领域的绝对占有率无疑让他成为很多工业系统的首选方案。PHILIPS推出的这个低成本的ARM7芯片，同时却包含了比51单片机丰富许多的片上资源。在很多不需要音视频处理的工业控制领域，正逐步替代51单片机，成为未来的趋势。集成网络功能和LCD显示驱动模块的型号（LPC28xx），和针对低成本的LPC210X，成为我们实现该项目设计的最佳选择。 2.2蓝牙模块Cb-OEMSPA13i 蓝牙模块Cb-OEMSPA13i是ConnectBlue公司集成的有射频收发，基带控制和管理，符合RS232接口协议的蓝牙串口适配器。核心工作电压3-6V。芯片内硬件和固件符合蓝牙规范V1.1。射频发射功率支持CLASS2。输出频率2.402 –2.480 GHz，最大接收频率+14dBm。支持多点传输。基于ConnectBlue强大的工业应用背景，该模块已经在恶劣的工业环境下被大量的应用，针对工业环境做了很多的从硬件到软件的改良和增强，这也是我们选择这个模块的原因。 3系统工作原理和总体设计 本系统原理框图如图2所示，它的工作原理是：系统由①处采集信号，其中包括两路模拟信号，两路数字信号和两路由温度传感器（PT100）A/D转换器把模拟信号转换成数字信号；主控制处理器模块运行嵌入式操作系统和片上信号分析应用软件对数据进行分析处理和阈值比较及报警，同时在用户界面上显示各参数测量分析结果和报警信息，由FLASH ROM模块完成对数据的压缩存储，将重要的数据存入E2PROM（数据库②中存储的是在用户界面上设置的各个参数的阀值信息、报警信息和显示的实时数据。）。PPP协议采用两个循环队列的方式，通过蓝牙无线传输模块功能，将数据实时发送到服务器，得出更为详细的检测报告，以便提供给技术人员作为现场信息的参考评价。此外，管理员可以在服务器端，通过web对各监控节点的数据进行管理，并且远程控制设备的报警参数，报警时间，探测频率等进行设置更改。 4 硬件电路