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【摘要】
傳統的工業控制系統已經滿足不了現代工業發展的功能需求，由于DCS以及PLC設備的成本比較高，數據傳輸的實時性比較差，所以藍牙技術成了系統開發的首要選擇。本文首先對藍牙技術進行了簡要概述，在其基礎上論述了該項技術在嵌入式工業控制系統中硬件設計的應用。實踐證明，該項技術的應用不僅降低了系統開發成本，而且在一定程度上降低了系統設計難度。
【關鍵詞】
目前，大部分企業在發展中面臨一個重大困難就是在工業現場采集數據并對其進行實時處理，為了解決這一問題，數字儀表使用的相對要多一些，但是該設備生產的廠家比較多，很多機型擴展能力不是很強，并且兼容性也不是很好[1]。藍牙內部的結構采用的是分散式網絡結構，并且運用了短包技術以及快跳頻技術，符合當前工業控制系統開發要求，本文主要對其應用展開論述。
1藍牙技術概述
藍牙實際上就是一種無線電技術，主要用來實現一些距離較小的設備之間的實時通信。其中設備指的是筆記本電腦、PDA、智能電話、無線耳機以及一些相關設備[2]。通過使用藍牙技術可以使得移動通信終端設備與設備之間的通信不再那么繁瑣，其內部的結構采用的是分散式網絡結構，不僅能夠實現一點對多點實時通信，而且還能夠實現一點對多點的實時通信，其工作頻段為2.4GHz，對應的數據傳輸速率為1Mbps[3]。目前，藍牙技術在通信領域發展當中起到了不可或缺的作用。
2藍牙通信技術在嵌入式工業控制系統中硬件設計的應用
2.1系統硬件總體設計
本系統的硬件設計選用的核心控制器為ARM9，并且將S3C2440處理器作為CPU，該處理器不僅功耗低，而且性能較高，符合系統功能需求，其運行頻率在400MHz左右，最高頻率為533MHz。ARM9核心處理器集成的功能比較多，主要包括：NandFlash以及NORFlash兩種存儲系統，前者占內存大小為256M，使用的不是地址線，而是數據總線，對應的參數為8-bit，通過專用接口與CPU相連，從而起到一定的存儲作用；后者自身的大小是2Mbyte，該存儲系統想要與CPU相連，不僅需要使用16條數據總線，同時還需要使用22條地址總線。在ARM9的底板中含有的資源不只一種，主要包括：觸摸屏與LCD顯示屏，該資源有助于用戶實現人機交互平臺的構建；這種底板除了普通的標準接口以外，還有SPI系統總線接口以及GPIO系統總線接口等。由于ARM9控制器自身的資源比較豐富，并且具有較強的擴展性，所以有助于系統的硬件平臺開發，使得該平臺的開發逐漸轉變為高效化、便捷化。接下來本文將對藍牙數據實時通信進行相應設計。
2.2藍牙數據實時通信設計
傳統的工業數據傳輸系統采用的都是有線通信方式，例如RS232通信或者RS485通信。如果選用這些方式來進行數據的傳輸不僅需要消耗大量的電纜，增加了成本，而且操作起來也不具有靈活性，不僅如此，也加大了后期維護工作量。目前，無線通信技術發展較快，其中一種新型技術不僅成本低，而且具有較高的傳輸速率，可以在干擾比較嚴重的環境中正常運行，除此之外，還具有組網靈活的特性，該項技術就是藍牙技術。雖然傳輸距離不是很遠，在實際應用當中受到了一定限制，經過添加射頻前端功放以后，其傳輸距離有所增加，在100米范圍內傳輸效果都非常好，所以可以利用這種技術來實現工業數據傳輸，使其取代傳統的有線傳輸方式。本文在建立藍牙數據傳輸系統時，選取ARM9作為核心控制器，另外該系統的主要組成部分還包括藍牙通信鏈路以及智能節點。為了實現無線數據傳輸，不僅要在ARM核心控制器中安裝藍牙模塊，而且在8051單片機中也要安裝藍牙模塊，需要傳輸的數據通過單片機節點進行A/D轉換處理以后，經過藍牙無線鏈路最終達到ARM主控制器完成相應處理。其中嵌入式藍牙模塊選用的是DFBM-CS120，其傳輸速率最高為721kb/s，可以支持7種工作模式，不僅可以輸出射頻信號，而且還具有全雙工UART接口，該接口主要包括CTS、RTS、RXD以及TXD，其接收器與發射器具有相同的功能，均可實現數據的并轉串功能或者串轉并功能，從主機的角度對其進行分析，可以將UART看作是一個8位的輸入端口與輸出端口，主要用來實現主機的讀寫操作。由于該端口采用的是TTL電平，所以不需要借助其他器件來調整電壓，只需將藍牙模塊直接與相應端口進行連接即可，不僅降低了系統開發成本，而且還降低了設計的難度，通過UART發送AT命令給藍牙模塊完成實時監控，同時利用天線射頻信號來完成數據的傳輸。
3總結
在通信技術快速發展的時代背景下，藍牙通信技術逐漸融入到人們的日常生活當中。為了提高嵌入式控制系統的通信效果，本文將藍牙通信技術應用到了該控制系統的開發中，在對系統總體硬件設計的基礎上，主要對藍牙數據實時通信部分進行了詳細設計。實踐證明，該項技術的應用不僅降低了系統開發成本，而且在一定程度上降低了系統設計難度。
作者：王海珍 單位：內蒙古民族大學
參考文獻
[1]陳曦,徐鵬,許曉蕾.基于藍牙通信技術的嵌入式工業控制系統的開發[J].儀表技術與傳感器,2015(1):74-76.
[2]王鑫南.基于嵌入式平臺的藍牙通信模塊研究[J].工業控制計算機,2015(8):135-136.
[3]吳昊堃.無線藍牙嵌入式系統在車輛檢修單車試風系統中的應用[J].科技廣場,2015(4):241-244.
