基于藍牙的無線接入點設計
2.2.1 硬件設計
單片機網絡接口模塊主要由單片機P89V51RD2、TCP/IP硬件協議棧芯片W3100A及物理收發芯片RTL8201BL組成,完成單片機與Internet間的通信。
W3100A芯片提供了直接總線模式(Direct Bus I/F)、間接總線模式(Indirect Bus I/F)和I2C總線模式(I2C Bus I/F)三種不同的接口模式與MCU相連接。為了提高數據的網絡傳輸速率,本設計采用直接總線模式和時鐘工作模式。單片機與W3100A的硬件連接示意圖如圖4所示。
W3100A是韓國Wiznet公司專門為以太網互聯和嵌入式設備推出的一款硬件TCP/IP協議棧芯片。在芯片硬件中安裝了簡單的TCP/IP協議棧,實現了軟件硬化,降低了軟件開發的開銷及難度。W3100A提供MII接口與PHY芯片RTL8201BL相連。
2.2.2 軟體設計
對于W3100A,可配置成客戶端,也可配置成服務器端。W3100A的客戶端工作模式與服務器端工作模式基本相同,不同的地方是,只要把客戶端工作流程中發起鏈接請求處改成偵聽鏈接請求,則客戶端工作模式就變成了服務器端工作模式。本設計中把W3100A配置成客戶端,在建立起與PC服務器的連接后,就可實現數據的發送和接收。整個過程的建立基于TCP協議。客戶端主程序的流程如圖5所示。從客戶端主程序的流程可以看出,客戶端的工作過程包括初始化、建立鏈接、收發數據和終止鏈接四個步驟。在所有初始化及參數設置完成以后,就可發起鏈接請求。若鏈接失敗,則返回重新執行SOCKET初始化程序。若鏈接成功,程序將讀取Socket狀態寄存器的內容,判斷SOCKET所處的狀態,然后,根據SOCKET所處狀態的不同進行相應的處理。整個TCP/IP的工作過程都是建立在W3100A的中斷機制基礎之上。
W3100A芯片的工作方式類似于Windows的Socket API,WIZnet公司為W3100A提供了專門的Socket API軟件包,只要調用Socket API函數,就可很方便地用單片機C語言來編寫單片機的網絡通信接口程序。
藍牙技術以其成本低、組網靈活等優點正成為當今世界的一個研究熱點,是下一代無線個人區域網(WPAN)的理想實現技術。與目前的IEEE802.11以太網無線接入技術相比,基于藍牙的無線接入技術在小區域組網中更具優勢。作為藍牙無線接入技術的典型應用,藍牙接入點具有廣泛的應用前景,如機器人、遠程監控、數據遠程傳輸及無線上網等。可以預見,在不久的將來,基于藍牙技術的移動通信產品及移動互聯網必將在工農業生產和人們的生活中應用越來越廣泛。
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