专利名称：基于蓝牙技术的无线数据收发设备的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型是一种多对一的数据透明传输设备，尤其是一种基于蓝牙技术的无线数据收发装置，隶属于无线数据通信技术。
例如石油工业中从钻井台到压缩机房的数据链路；医护管理中会诊、查房、手术时实时传递医嘱记录、处理意见；工厂车间技术人员查阅技术档案、发出技术指令、请求技术支援、甚至和厂外专家讨论问题；库存控制中清查货物、更新存储记录和出具清单；展览和会议工作人员传递稿件和制作报告；金融服务管理员、经纪人和交易者可以直接进行交易；旅游服务服务员可随时更新记账系统，而不必等待复杂的核算系统的结果；移动办公系统中各种业务人员、部门负责人和工程技术专家可随时查阅资料、获取信息；无人值守的水文监测，水、电、煤气抄表到户，工业控制等数据采集等……可以预见，随着开放办公的流行和手持设备的普及，人们对移动性访问和存储信息的需求愈来愈多，无线数据收发设备将会在办公、生产和家庭等领域不断获得更广泛的应用。但如采用非公开频段进行无线通信，频率难以申请，难以普及；采用非扩频方案，抗干扰性能差；采用嵌入式系统成本较高……三、技术内容1、技术问题本实用新型的目的是为广大客户提供一种成本较低、抗干扰性强、保密性能高且不需频率申请而便于大范围普及的短距离、不受障碍物影响的基于蓝牙技术的无线数据传输设备，从而使客户不需要进行繁琐的布线就可以方便、快捷地使用该设备进行数据传输，以方便野外勘测、试验、军事和公安等领域的数据采集的完成。
2、技术方案一种基于蓝牙技术的无线数据收发设备，由信号接收部分和信号处理部分所组成，其特征在于该设备由天线、蓝牙模块、微处理单元、晶振、复位/看门狗、数据寄存器所组成，其中蓝牙模块包括射频前端、跳频控制、基带控制、串口，射频前端与天线相接；微处理器单元包括串口A、串口B、主复位输入端、8位数据地址复用线、系统时钟参考输入端，其中系统时钟参考输入端与晶振相接，串口A与蓝牙模块中的串口相接，主复位输入端与复位/看门狗相接，串口B接至数据采集器，8位数据地址复用线与数据寄存器相接，蓝牙模块的射频前端即集成电路U5的“ANT”端，与天线1相接，微处理单元中的系统时钟参考输入端即集成电路U1的“X1、X2”端与晶振相接，串口A即集成电路U1的“P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P3.2、”口通过串口扩展电路U4与蓝牙模块中的集成电路U5的“TDX、RXD、RTS、CTS”端相接；主复位输入端即集成电路U1的“RESET”端与复位/看门狗中U6的“RESET”端相接；8位数据地址复用线即集成电路U1的“P0.0～P0.7、P2.0～P2.7”端通过地址锁存器U7与数据寄存器即集成电路U3相接。
3、技术效果该发明具有如下优点1、使展厅、会场、医院、学校、等一些室内、外应用场合只需一台PC机和多个基于蓝牙技术的无线数据收发设备就可实现数据采集、工业控制、状态查询等功能；2、移动性强，使数据采集端的位置可以在一定范围内变化，为高级应用提供了方便；3、建链方便、快捷，免去布线繁琐之苦；4、由蓝牙的通信距离及身份认证等所决定，其数据安全可靠；5、采用跳频方式，抗干扰性强；6、所用功耗低，因此寿命更长；7、采用2.4GHzISM微波频段的无线通信，不需频率占用许可证的申请，而且还可穿透电介质，不受非金属障碍物影响；8、采用了已普及应用的C51系统，成本较低。
本实用新型的目的是为广大客户提供一种成本较低、抗干扰性强、保密性能高且不需频率申请而便于大范围普及的短距离、不受障碍物影响的基于蓝牙技术的无线数据传输设备，从而使客户不需要进行繁琐的布线就可以方便、快捷地使用该设备进行数据的透明传输，以方便野外勘测、试验、军事和公安等领域的数据采集的完成。
图2是本实用新型的电原理图。
五、具体实施方案本实用新型(基于蓝牙技术的无线数据收发设备)有机地结合了时下发展最迅猛的蓝牙技术与应用最普及的单片机C51系统，从而为数据采集提供了无线透明传输的功能，主要内容在于具体实现的电路，其电路构成框图如
图1所示。
其中蓝牙模块2包括基带(后端)和射频(2.4GHz前端)两个部分，主要实现了无线传输的功能，建立起数据终端与控制端PC机的无线连接。天线1用于接收和向外辐射2.4GHz的电磁波，经蓝牙模块2的处理后由串口送到C51系统。
C51系统的核心是微处理器3，其外围电路主要包括数据寄存器6。数据寄存器6用于暂时存贮一些临时数据；蓝牙HCI层协议栈主要存放在微处理器内部的闪存里。
其中晶振4为微处理器3提供时钟信号；看门狗5可用于手动复位，也可用于监视电压，电压过低复位；串口A31用于与蓝牙模块交换数据，串口B32用于接收来自数据采集器的数据。
其具体工作原理是将蓝牙模块作为无线中继器使用，数据终端设备的数据由串口B32读入微处理器单元，然后再通过串口A31发给蓝牙模块。蓝牙模块中只保留HCI层以下协议，微处理器与其通信的格式要满足HCI命令格式的要求。
由信号接收部分和信号处理部分所组成，其特征在于该设备由天线1、蓝牙模块2、微处理单元3、晶振4、复位/看门狗5、数据寄存器6所组成，其中蓝牙模块2包括射频前端21、跳频控制22、基带控制23、串口24，射频前端21与天线1相接；微处理器单元3包括串口A31、串口B32、主复位输入端33、8位数据地址复用线34、系统时钟参考输入端35，其中系统时钟参考输入端35与晶振4相接，串口A31与蓝牙模块2中的串口24相接，主复位输入端33与复位/看门狗5相接，串口B32接至数据采集器，8位数据地址复用线34与数据寄存器6相接。
1、爱立信公司的蓝牙模块ROK 101 008+Atmel公司的微处理器AT89C55的实施例天线1采用自己设计的平面反“F”型天线；蓝牙模块2用爱立信公司的模块ROK 101 008实现，在电路原理图中的元件标号为U5；微处理器3用Atmel公司生产的AT89C55实现，标号为U1；晶振4频率为22.1184MHz，标号为X1；看门狗5用美信公司的MAX708实现，标号为U6；数据寄存器6用现代公司的HY62256来实现，标号为U3。
2、GSR公司的蓝牙模块BC02+Winbond公司的微处理器W77E58的实施例天线1采用2.4GHz鞭状全向天线；蓝牙模块2用CSR公司的BC02实现，在电路原理图中的元件标号为U5；微处理器3用Winbond公司生产的W77E58实现，标号为U1，它自带2个串口，可省去串口扩展芯片U4；晶振4频率为11.0592MHz，标号为X1；看门狗用Xicor公司的X25045实现，标号为U6；数据寄存器6用UTRON公司的UT62256来实现，标号为U3。
权利要求1.一种基于蓝牙技术的无线数据收发设备，由信号接收部分和信号处理部分所组成，其特征在于该设备由天线(1)、蓝牙模块(2)、微处理单元(3)、晶振(4)、复位/看门狗(5)、数据寄存器(6)所组成，其中蓝牙模块(2)包括射频前端(21)、跳频控制(22)、基带控制(23)、串口(24)，射频前端(21)与天线(1)相接；微处理器单元(3)包括串口A(31)、串口B(32)、主复位输入端(33)、8位数据地址复用线(34)、系统时钟参考输入端(35)，其中系统时钟参考输入端(35)与晶振(4)相接，串口A(31)与蓝牙模块(2)中的串口(24)相接，主复位输入端(33)与复位/看门狗(5)相接，串口B(32)接至数据采集器，8位数据地址复用线(34)与数据寄存器(6)相接。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙技术的无线数据收发设备，其特征在于蓝牙模块(2)的射频前端(21)即集成电路U5的“ANT”端，与天线1相接。
3.根据权利要求1或2所述的基于蓝牙技术的无线数据收发设备，其特征在于微处理单元(3)中的系统时钟参考输入端(35)即集成电路U1的“X1、X2”端与晶振(4)相接，串口A(31)即集成电路U1的“P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P3.2、”口通过串口扩展电路U4与蓝牙模块(2)中的集成电路U5的“TDX、RXD、RTS、CTS”端相接；主复位输入端(33)即集成电路U1的“RESET”端与复位/看门狗(5)中U6的“RESET”端相接；8位数据地址复用线(34)即集成电路U1的“P0.0～P0.7、P2.0～P2.7”端通过地址锁存器U7与数据寄存器(6)即集成电路U3相接。
专利摘要基于蓝牙技术的无线数据收发设备是一种多对一的数据透明传输设备，尤其是一种基于蓝牙技术的无线数据收发装置，隶属于无线数据通信技术。该设备由天线1、蓝牙模块2、微处理单元3、晶振4、复位/看门狗5、数据寄存器6所组成，其中蓝牙模块2包括射频前端21、跳频控制22、基带控制23、串口24，射频前端21与天线1相接；微处理器单元3包括串口A31、串口B32、主复位输入端33、8位数据地址复用线34、系统时钟参考输入端35，其中系统时钟参考输入端35与晶振4相接，串口A31与蓝牙模块2中的串口24相接，主复位输入端33与复位/看门狗5相接，串口B32接至数据采集器，8位数据地址复用线34与数据寄存器6相接。
文档编号H04B5/02GK2595085SQ0321952
公开日2003年12月24日 申请日期2003年1月24日 优先权日2003年1月24日
发明者沈连丰, 刘彤, 徐平平, 宋铁成, 肖利 申请人:南京东大移动互联技术有限公司