1、硬件平臺簡介
BTH9281無線藍牙應(yīng)用方案主要針對智能設(shè)備對無線(WiFi)和藍牙通訊應(yīng)用的基本需求,以英創(chuàng)的EM9281工控主板為核心構(gòu)造。BTH9281的基本功能除支持標準的WiFi(無線局域網(wǎng))和藍牙通訊功能外,還帶有一個小型的彩色顯示界面,以及電池供電工作模式,支持移動便攜式應(yīng)用。BTH9281整機方案的整體實驗環(huán)境由藍牙打印機,平板電腦,BTH9281開發(fā)板,PC機,WIFI局域網(wǎng)組成,如下圖所示:
BTH9281的基本系統(tǒng)構(gòu)成如下圖所示:
該系統(tǒng)提供了BMS電源管理,藍牙模塊,WIFI模塊,LCD鍵盤模塊等4大部分。此外BTH9281還預(yù)留了標準的SPI、I2C接口,以支持客戶專用數(shù)據(jù)接入。這種配置可基本涵蓋智能設(shè)備大部分的無線應(yīng)用,其功能單元和基本參數(shù)指標如下表所示:
核心主板 | EM9281工控主板 |
藍牙模塊 | 1路 |
WiFi模塊 | 1路 |
ES232 | 1路 |
RS485 | 1路 |
調(diào)試端口 | 1路 |
SD卡 | 支持TF卡,SDHC,最大容量32GB |
USB-OTG | 1路 |
GPIO端口 | 8位,與SPI、I2C、PWM復(fù)用管腳 |
LCD模塊 | 3.5' LCD和8X8鍵盤,支持鍵盤背光 |
內(nèi)置電池 | 鋰聚合物電池,4.2V/1800mAh |
外形尺寸 | 143mmx 95mm |
輸入電源 | 5V±5% / mA |
待機功耗 | - |
環(huán)境溫度 | -25℃ - 70℃ |
1.1BMS電源管理
BMS電源管理遵循以下模式(按照優(yōu)先級排列):
外部電源 -> USB電源 -> 電池供電
1、即當有外部電源存在的時候,自動切換到由外部電源供電,同時給電池充電。
2、當USB電源和外部電源同時存在時,自動切換到由外部電源供電,同時給電池充電。
3、當USB電源存在,外部電源斷開,自動切換到由USB電源供電,電池充電禁止。
4、當USB電源,外部電源都斷開時,自動切換到由電池進行供電。
1.2LCD顯示屏(含鍵盤)
LCD顯示屛集成LCD模塊和I2C鍵盤模塊。為保證功耗,該應(yīng)用中LCD屛采用3.5“TFT顯示屏,鍵盤采用8個按鈕鍵盤作為功能鍵,其接口為LCD的顯示屏線和鍵盤的I2C連接線。
1.3藍牙模塊
藍牙模塊HC05,支持USB1.1,內(nèi)置天線。采用CSR的BC04系列芯片組,WinCE內(nèi)部的藍牙驅(qū)動就是基于CSR的藍牙芯片組,可以和WinCE完美結(jié)合。低功耗工作,一般工作電流不大于50mA。
藍牙模塊的指標如下:
無線收發(fā) | 靈敏度(誤碼率)達到-80dBm |
-4 -> 6dBm功率可調(diào)輸出 | |
藍牙 2.0 帶EDR, 2Mbps - 3Mbps調(diào)制度 | |
內(nèi)置2.4GHz天線, 用戶無需調(diào)試天線 | |
外置8Mbit FLASH | |
低電壓3.3V工作(3.1V - 4.2V)不大于50mA | |
可選PIO控制 | |
標準HCI端口(UART or USB) | |
USB協(xié)議:Full Speed USB1.1, Compliant With 2.0 | |
數(shù)字2.4GHz無線收發(fā)射 | |
CSR BC04藍牙芯片技術(shù) | |
自適應(yīng)跳頻技術(shù) | |
發(fā)射功率 | 藍牙Class 2功率級別 |
存儲溫度 | -40℃ - 85℃,工作溫度:-25℃ - 75℃ |
尺寸 | 7mm x 13mm x 2mm |
1.4WIFI模塊
WiFi模塊JW801M0N,基于RT3070芯片組,完美支持WinCE。該芯片組支持IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b等多種協(xié)議,采用外置天線,以保證足夠傳輸距離,一般電流200mA左右。
WiFi模塊的指標如下:
支持的標準和協(xié)議 | IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b |
總線類型 | USB2.0接口 |
頻率范圍 | 2.4 - 2.4835GHz |
傳輸速率 |
11n:最高可到150M(自適應(yīng)) 11g:54/48/36/24/18/12/9/6M(自適應(yīng)) 11b:11/5.5/2/1M(自適應(yīng)) |
工作信道數(shù) | 14 |
展頻技術(shù) | DSSS(直接序列展頻) |
數(shù)據(jù)調(diào)制 | BPSK,QPSK,CCK,OFDM |
接收靈敏度 |
150:-65dBm@10%PER、135:-68dBm@10%PER、 54:-72dBm@10%PER、11M:-88dBm@8%PER、 6M:-90dBm@10%PER、1M:-92dBm@8%PER、 256K:-110dBm@8% PER(典型值) |
傳數(shù)距離 | 室內(nèi)最遠100米,室外最遠200米 |
RF功率 | 15±1dBm@54Mbps或32±7Mw@54Mbps |
天線增益 | PIFA或外置天線 |
LED指示 | 數(shù)據(jù)傳輸指示 |
工作電壓 | 3.3V或5V單一電源供電 |
功耗 | 典型0.6W左右 |
外形尺寸 | 42.5mm x 19.5mm x 3.8mm |
使用環(huán)境 |
工作溫度:-10℃ - 60℃ 存儲溫度:-40℃ - 80℃ 工作濕度:10% - 90%RH不凝結(jié) 存儲濕度:5% - 90%RH不凝結(jié) |
2、應(yīng)用示例
2.1測試程序
該應(yīng)用的測試環(huán)境需要在BTH9281硬件上運行“無線套裝測試”程序(ETHPRN.EXE),該程序集成了2種藍牙應(yīng)用模式,將在2種應(yīng)用說明中分別加以說明,下圖是該軟件的界面圖。
單步調(diào)試區(qū):用于單步控制藍牙應(yīng)用,連接控制等。
提示區(qū)1:返回測試信息或調(diào)試信息。
提示區(qū)2:返回測試信息或調(diào)試信息。
2種藍牙應(yīng)用區(qū):分別對應(yīng)連接外圍設(shè)備和智能終端2種應(yīng)用。
2.2藍牙應(yīng)用1
該應(yīng)用面向智能設(shè)備和外圍設(shè)備(打印機,其他無線控制設(shè)備等)等之間的無線連接應(yīng)用。
這里測試應(yīng)用的對象為可以采用電池供電的便攜式小型藍牙票據(jù)打印機,外形如下圖所示:
01. 紙倉蓋;
02. 電源指示燈;
03. 開關(guān)機按鍵;
04. 上蓋;
05. MINI USB 接口;
06. DC電源接口;
07. 走紙按鍵;
08. 充電指示燈;
09. DB9串口;
10. 電池;
注意:以下說明中請參考上面的打印機標識。
下圖是應(yīng)用1的連接測試步驟:
當運行最后一步時,如果選擇測試程序的“調(diào)試測試”按鈕,藍牙打印機應(yīng)打印出“打印測試ABCD”字樣,如果選取“文件打印”,將彈出如下對話框:
此時請選擇一個文本文件即可打印。外部文本文件如何下載到BTH9281,將涉及到BTH9281另外的WIFI功能。將在后面的章節(jié)進行說明。
2.3藍牙應(yīng)用2
該應(yīng)用面向智能設(shè)備和智能終端(手機,平板)等之間的無線連接應(yīng)用。這里測試應(yīng)用的對象為采用Android4.2的智能手機,手機上的應(yīng)用截圖如下所示:
該應(yīng)用的連接操作步驟如下:
當操作BTH9281上的測試程序上的“調(diào)試測試”按鈕后,手機App上會收到“BlueTooth, Communication Test, 123ABCD”字樣,表示BTH9281到手機App的方向數(shù)據(jù)傳輸正確,現(xiàn)在可以在手機App上輸入測試字符,測試BTH921能否收到。如下圖:
選擇手機App上的“send”按鈕,檢查BTH9281上測試程序的提示區(qū)1和提示區(qū)2,看看手否收到了“test”字樣。
上述示例為BTH9281的兩個藍牙應(yīng)用示例,關(guān)于BTH9281測試軟件的詳細說明,詳見下文:
BTH9281無線藍牙應(yīng)用方案測試軟件使用說明
關(guān)于BTH9281該系統(tǒng)的WiFi、FTP、TCP等其他應(yīng)用方式,詳見下文:
BTH9281無線藍牙應(yīng)用方案
點此下載:CPM1B電源管理模塊數(shù)據(jù)手冊
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