基于掌上終端的藍牙微微網(wǎng)無線數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)

1 引言
近年來，近距離的數(shù)字化智能數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)得到了普遍應用，流行的結(jié)構是以 PC機、筆記本電腦、工控機等作為上位機，以單片機、嵌入式系統(tǒng)作為下位機，通過串行通信、 488總線、 CAN總線、以太網(wǎng)等多種方式進行數(shù)據(jù)傳輸。這些有線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)具有布線不便、通信電纜容易受損等弊端。
隨著無線數(shù)據(jù)通信技術的日益成熟，在工業(yè)控制、檢測與測量領域，無線自動化（Wireless Automation）已經(jīng)成為人們關注的焦點，迫切需要低成本、高可靠、低功耗的無線數(shù)據(jù)傳輸方案代替有線系統(tǒng)。藍牙作為一種電纜替代技術，可以方便地實現(xiàn)設備之間的無線連接，具有低成本、低功耗、高速率、抗干擾能力強、組網(wǎng)靈活等特點，是實現(xiàn)近距離無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦硐脒x擇 [1]。當前主要的掌上電腦（ Pocket PC）和智能手機（Smartphone）均支持藍牙協(xié)議。
同時，隨著掌上終端處理能力的不斷增強，以掌上終端作為上位機控制中心成為可能，掌上終端攜帶方便，尤其適用于野外或復雜條件下的現(xiàn)場控制。

本文基于掌上智能終端實現(xiàn)對分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的藍牙無線控制，在掌上終端的主流操作系統(tǒng) Windows Mobile上實現(xiàn)基于不同藍牙協(xié)議棧的終端設備控制與數(shù)據(jù)通信，完成數(shù)據(jù)的實時無線傳輸。能夠設置多個采集終端的數(shù)據(jù)采集參數(shù)并實時無線回收數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)采集的實時性、數(shù)據(jù)可靠性和軟件系統(tǒng)穩(wěn)定性。 2掌上終端控制的藍牙微微網(wǎng)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
2.1系統(tǒng)結(jié)構
如圖 1所示，多個藍牙無線數(shù)據(jù)采集器組成藍牙微微網(wǎng)，與掌上終端通過藍牙連接進行控制信令傳輸及數(shù)據(jù)通信。掌上終端識別網(wǎng)內(nèi)的數(shù)據(jù)采集器，發(fā)送控制命令并實時顯示回收的數(shù)據(jù)。藍牙無線數(shù)據(jù)采集器在掌上終端的控制下設置數(shù)據(jù)采集參數(shù)，啟動或停止數(shù)據(jù)采集，實時采集所需要的現(xiàn)場信號，并通過藍牙微微網(wǎng)，將數(shù)據(jù)無線回傳至掌上系統(tǒng)。

圖 1掌上終端控制的藍牙微微網(wǎng)無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構圖
2.2藍牙無線數(shù)據(jù)采集器
各數(shù)據(jù)采集器通過距離、壓力、溫度等傳感器將目標物理量轉(zhuǎn)換為電信號，并由 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。數(shù)據(jù)采集器上配接藍牙模塊，通過 UART與藍牙模塊連接，數(shù)據(jù)的收發(fā)通過讀寫 UART寄存器來完成。采集器通過藍牙鏈路接收來自掌上控制器的命令及采集參數(shù)，并將各時刻的數(shù)據(jù)組織為幀結(jié)構，發(fā)送至掌上控制終端。