智能藍牙溫度監(jiān)測系統(tǒng)電路設計 —電路圖天天讀（58）

　　無論是糧食倉庫、中藥倉庫，還是圖書保存。都需要在符合規(guī)定的溫度環(huán)境條件之中。而溫度卻是最不易保障的指標。針對這一情況。研制一款可靠、方便、易及時調(diào)控的溫度檢測系統(tǒng)就顯得極為重要。運用D1S18B20采集數(shù)字信號，通過藍牙無線通信技術和USB接口技術。實現(xiàn)由89S52單片機檢測控制溫度的監(jiān)測系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由采集板、通信板和PC機監(jiān)控程序組成。采集板以溫度監(jiān)測芯片DS18B20t21、單片機芯片AT89S52和藍牙芯片BC4為核心分時完成監(jiān)聽主機的命令和數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)發(fā)送的功能。可以根據(jù)接收到的主機的命令隨時改變系統(tǒng)的工作狀態(tài)。通信板以USB 芯片PDIUSBD12、單片機芯片AT89S52為核心，實現(xiàn)數(shù)據(jù)接收、數(shù)據(jù)發(fā)送，以及將采集回來的外部信號通過波形圖實時顯示在PC機界面上。同時把數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫中。

　　藍牙模塊—無線接收發(fā)射電路

　　系統(tǒng)采用了CSR藍牙芯片BC417143。該芯片采用Blue4.0、支持主或從模式、支持AT命令集、支持波特率為2 400到1 382 400 bps，適用于嵌入式串口傳輸無線的全新的模塊。值得注意的是。藍牙芯片工作在3.3 V，而MCU工作在5 V.存在邏輯電平不匹配問題。且IO管腳無法容忍MCU的5 V邏輯電平。設計中采用了1117芯片進行電平轉(zhuǎn)換輸出3.3 V.藍牙與MCU連接需經(jīng)過電平限制以保證藍牙模塊正常工作，以下是藍牙模塊的電源選擇方案及串口模塊的引腳定義。

　　圖3 藍牙模塊的電路原理圖

　　采集板電路原理圖

　　采集板電路原理圖如圖4。藍牙模塊主要與單片機的串行IO口連接。數(shù)字溫度傳感器DS18B20與單片機的P1.0口連接。繼電器則與P1.2口連接。溫度傳感器DS18B20 將溫度轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號通過P1.0 El送給單片機。經(jīng)單片機處理后的數(shù)據(jù)由串口傳給藍牙模塊（BLUETOOTH） 也可以通過藍牙模塊接收通信板發(fā)來的指令2-2通信板電路設計通信板主要由單片機、藍牙模塊、USB模塊等相關電路構成。如圖PDIUSBD12是一款性價比很高的USB器件它通常用作微控制器系統(tǒng)中實現(xiàn)與微控制器進行通信的高速通用并行接口。它還支持DMA傳輸此外它還集成了許多特性。包括 SoftConnetTM、GoodLinkTM、可編程時鐘輸出低頻晶振和終止寄存器集合 所有這些特性都為系統(tǒng)顯著節(jié)約了成本。同時使USB功能在外設上的應用變得容易。

　　圖4 采集板電路原理圖

　　PDIUSBD12的8根DATA引腳與單片機的PO口相連接，采用10 k的排阻作為上拉電阻；SUSPEND是當芯片掛起狀態(tài)掛起時，輸出為高。與單片機的P1.1連接：INT_N是中斷請求。與單片機的IN，m 連接：RD N和WR N讀寫選通信號分別與單片機的RD和WR連接；DMREQ、DMACK N、EOT N分別是DMA 的中斷請求、DMA應答和DMA傳輸完成。由于沒用啟用DMA功能直接接高電平。RESET N是復位引腳。接單片機的P1.7；GL N是芯片的工作指示燈。接人一個LED指示燈?？梢灾苯佑^察USB設備的運行狀態(tài)；XTAL1和XTAL2接6MHZ.CS N為片選信號。接單片機的PI.6，A0地址線，采用I／O口模擬，接單片機P3.4：D+和D一是USB的差分數(shù)據(jù)線分別串聯(lián)一個l8 Q的阻抗匹配電阻。后接USB插頭上 。

　　藍牙模塊連接方法與采集板的連接方式相同

　　通訊板的信號流程為：由采集板采集的溫度數(shù)據(jù)經(jīng)藍牙模塊傳輸?shù)酵ㄓ嵃迳希偷絾纹瑱C上處理。通過PDIUSBD12傳輸?shù)絇C上進行顯示保存。單用戶在PC上進行操作時，數(shù)據(jù)由PC通過PDIUSBD12傳送到單片機。再經(jīng)過藍牙傳輸，送到采集板進行相對的響應。

　　圖5 通信板電路原理圖

電子發(fā)燒友網(wǎng)技術編輯點評分析：

　　本文提出了一種基于USB與藍牙芯片BC417143的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的設計方案。并從硬件方面介紹了系統(tǒng)的設計過程。實現(xiàn)了對溫度信息進行的無線數(shù)據(jù)采集。利用藍牙芯片作為無線收發(fā)模塊。DS18B20作為溫度數(shù)據(jù)采集。USB接口芯片作為與PC機的通信接口。簡化了電路設計并具有易擴展和組網(wǎng)的特點。
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