基于藍(lán)牙技術(shù)的無線溫度傳感器應(yīng)用

　　3 軟件設(shè)計(jì)及流程

　　3.1 單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)

　　單片機(jī)軟件部分主要包括主程序、中斷子程序、測(cè)溫子程序、轉(zhuǎn)換顯示及存儲(chǔ)子程序、UART通信子程序、語(yǔ)音播放子程序等，為了降低功耗，使用中斷來喚醒單片機(jī)進(jìn)行測(cè)溫等工作，因此主程序部分比較簡(jiǎn)單，主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)各部分初始化和中斷的調(diào)用，在系統(tǒng)初始化完成后就直接進(jìn)人睡眠模式，當(dāng)中斷到來時(shí)單片機(jī)退出睡眠模式，調(diào)用中斷子程序?qū)崿F(xiàn)測(cè)溫、轉(zhuǎn)換顯示、溫度數(shù)據(jù)的傳輸以及語(yǔ)音的播報(bào)和報(bào)警等功能。

　　3.2 藍(lán)牙應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)是基于藍(lán)牙的串口應(yīng)用模型SPP（SerialPortProfile）實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)的透明傳輸，在核心協(xié)議棧之上編寫自己的上層應(yīng)用程序。CSR的藍(lán)牙核心協(xié)議棧包括HCI、LZCAP、SDP、RFCOMM等，以固件的形式提供給開發(fā)人員，用戶編寫的應(yīng)用程序和協(xié)議棧一起運(yùn)行在CSR嵌人式環(huán)境中。在CSR程序中，不同任務(wù)之間可以異步地發(fā)送消息，每一個(gè)任務(wù)在創(chuàng)建的時(shí)候可以讓其中一個(gè)擁有消息隊(duì)列，其它的就把發(fā)給任務(wù)的消息提交給該消息隊(duì)列，由任務(wù)調(diào)度程序自動(dòng)運(yùn)行獲得任務(wù)的消息。藍(lán)牙模塊上層應(yīng)用程序流程如圖3所示。

　　4 低功耗設(shè)計(jì)

　　作為無線傳感器，低功耗運(yùn)行可以最大限度地延長(zhǎng)設(shè)備的有效使用時(shí)間，為了獲得最佳性能，設(shè)計(jì)時(shí)在電源損耗和可用性方面必須根據(jù)情況權(quán)衡使用，除了選用低功耗器件外，筆者從以下幾個(gè)方面設(shè)計(jì)了電源管理程序以盡量減少無線溫度傳感器的功耗。

　?。?）由于無線溫度傳感器負(fù)責(zé)向控制終端傳輸數(shù)據(jù)，因此何時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、何時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸可以由控制終端決定，非常適合使用休眠模式和呼吸模式，通過減少藍(lán)牙設(shè)備在微微網(wǎng)中的活動(dòng)達(dá)到節(jié)電的目的，并且控制終端一般接有持久的電源，所以電源管理的開銷由終端來負(fù)責(zé)比較合適。把控制終端作為主設(shè)備，將電源管理程序設(shè)計(jì)在終端的應(yīng)用控制層中，并由控制終端完成設(shè)備的查詢、配對(duì)、建鏈等工作，當(dāng)無線傳感器與控制終端配對(duì)成功并建立RFCOMM連接后進(jìn)人休眠模式，此時(shí)主從設(shè)備仍然保持著RFCOMM信道，只是不能發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，休眠模式下信標(biāo)間隔可設(shè)為15，電流大概在lmA左右。當(dāng)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，退出休眠模式進(jìn)人呼吸模式，通過呼吸時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)，呼吸間隔可設(shè)為20~40ms，間隔過大會(huì)帶來明顯延遲，當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后再次進(jìn)人休眠模式，從而盡可能地降低能耗。

　?。?）CSR的BlueCore芯片提供T獨(dú)特的硬件節(jié)能方法—深度睡眠（Depslep）模式，進(jìn)人和退出深度睡眠模式至少需要10ms，通過按鈕或事件進(jìn)人深度睡眠模式很大程度上降低了損耗。當(dāng)用戶確定將有較長(zhǎng)時(shí)間不使用無線溫度傳感器時(shí)，可通過控制終端發(fā)送事件消息進(jìn)人深度睡眠模式，需要使用時(shí)再通過消息快速退出。在深度睡眠模式下電流一般可控制在50拼A左右。

　?。?）凌陽(yáng)單片機(jī)SPCE06lA也可以應(yīng)用CPU的睡眠模式，且A口具有鍵喚醒功能，將BCM02的PIOS與單片機(jī)的IOA7相連接，當(dāng)藍(lán)牙模塊退出休眠模式，發(fā)送指令進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，PIOS輸出高電平，通過IOA7電平的變化產(chǎn)生中斷來喚醒CPU進(jìn)人工作狀態(tài)。