基于CC2541藍(lán)牙模塊與單片機的串口通信.doc

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1、課程設(shè)計：基于CC2541藍(lán)牙模塊與單片機的串口通信基于CC2541藍(lán)牙模塊與單片機的串口通信摘要藍(lán)牙技術(shù)作為一種無線數(shù)據(jù)與語音通信的開放性全球規(guī)范，可提供低功耗、短距離的無線空中接口，在各種固定與移動設(shè)備之間實現(xiàn)無線通信。在移動通信、無線數(shù)據(jù)采集、無線遙控與遙測、計算機網(wǎng)絡(luò)及自動控制等多種領(lǐng)域，藍(lán)牙技術(shù)都有著廣泛的應(yīng)用。藍(lán)牙協(xié)議規(guī)范具有多個層次，完整的藍(lán)牙協(xié)議棧的開發(fā)是一項很復(fù)雜的工程，而在大多數(shù)嵌入式應(yīng)用中，只是需要實現(xiàn)基本的無線數(shù)據(jù)傳輸功能，并不需要實現(xiàn)全部的藍(lán)牙協(xié)議棧。針對此類應(yīng)用，若是能提供一套實用的藍(lán)牙無線接口、實現(xiàn)一個通用的

2、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，就可以比較有效地縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。藍(lán)牙通訊最初設(shè)計初衷是方便移動電話（手機）與配件之間進(jìn)行低成本、低功耗無線通信連接，現(xiàn)在已經(jīng)成為IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)，得到全球上萬家廠商支持。本文通過對美國德州儀器半導(dǎo)體公司（TI）開發(fā)的CC2541藍(lán)牙模塊與51單片機搭建電路實現(xiàn)無線通信技術(shù)。BLE（BluetoothLowEnergy），藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn)里的一個子集，藍(lán)牙4.0分為兩部分，一個是能夠兼容傳統(tǒng)藍(lán)牙的高速部分，另外就是這里的BLE，的兩大顯著特點：BLE功耗低，速率低。所以你就別打算用BLE來做音頻傳輸或者文

3、件傳輸了，目前BLE最大的傳輸速率只能達(dá)到4~5K字節(jié)/每秒。BLE協(xié)議棧，藍(lán)牙4.0里的BLE，只是一個協(xié)議規(guī)范，而BLE協(xié)議棧則是該協(xié)議的代碼實現(xiàn)。藍(lán)牙組織SIG，只負(fù)責(zé)制定協(xié)議，而協(xié)議如何實現(xiàn)，則需要各個芯片公司完成?？梢赃@樣理解，BLE協(xié)議棧是芯片公司預(yù)先編好的源碼或者庫。關(guān)鍵詞：藍(lán)牙單片機通信BLE4.014課程設(shè)計：基于CC2541藍(lán)牙模塊與單片機的串口通信一．緒論1.背景介紹藍(lán)牙技術(shù)的最初倡導(dǎo)者是五家世界著名的計算機和通信公司：愛立信Ericsson、國際商用機器IBM、英特爾Intel、諾基亞NoMa和東芝Toshiba。

4、1998年5月，以愛立信為首，此五家IT巨人共同提出了一種近距離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，目標(biāo)是實現(xiàn)最高傳輸速率可達(dá)1Mb／s(有效傳輸速率為720Kb／s)，最大傳輸距離為10m的無線通信技術(shù)，即藍(lán)牙技術(shù)，并成立了國際化組織藍(lán)牙SIG(SpecialInterestGroup)，致力于藍(lán)牙規(guī)范的制定和藍(lán)牙技術(shù)在全球范圍內(nèi)的推廣。藍(lán)牙通信有很多優(yōu)點，首先是低功耗，以BLE4.0為例，一節(jié)鈕扣電池在靜態(tài)工作狀態(tài)可以支持一年；其次是低成本，TI公司的CC2540藍(lán)牙SOC方案芯片出售價僅1美元，可以讓人們低廉使用藍(lán)牙技術(shù)；再次是開放性，2.4G

5、Hz的頻段全球開放，沒有政府監(jiān)管；最后是適合時代潮流，現(xiàn)在是手機的時代，藍(lán)牙技術(shù)本來就為它而生。藍(lán)牙4.0協(xié)議是2010年6月由SIG（SpecialInterestGroup）發(fā)布的最新標(biāo)準(zhǔn)，它有2種模式：BLE（Bluetoothlowenergy）只能與4.0協(xié)議設(shè)備通信，適應(yīng)節(jié)能且僅收發(fā)少量數(shù)據(jù)的設(shè)備（如家用電子）；BR/EDR（BasicRate/EnhancedDataRate），向下兼容（能與3.0/2.1/2.0通信），適應(yīng)收發(fā)數(shù)據(jù)較多的設(shè)備（如耳機）。目前，蘋果公司的iPhone4S、iPhone5、miniPad和iP

6、ad3；小米手機2；三星公司的GalaxySIII和NoteII；HTCONE系列等移動設(shè)備都支持藍(lán)牙4.0CC2540/CC2541，美國德州儀器半導(dǎo)體公司（簡稱TI）的BLE芯片，TI實現(xiàn)的BLE協(xié)議棧同樣是ble協(xié)議的代碼實現(xiàn)，這些BLE代碼正是運行在CC2540/CC2541芯片上，簡單的說CC254x就是一顆帶有藍(lán)牙功能的5114課程設(shè)計：基于CC2541藍(lán)牙模塊與單片機的串口通信單片機，其他單片機有的資源，例如定時器，UART，SPI，ADC，GPIO，USB(CC2540專有)，I2C(CC2541專有)等等，CC254x也

7、都有，而BLE協(xié)議棧也就是一些復(fù)雜一點的C語言源碼1.硬件設(shè)備CC254x的應(yīng)用非常廣，三種金典應(yīng)用：1串口透傳，2穿戴式設(shè)備，3PC上的BLE適配器，這樣就對應(yīng)了三種設(shè)備，帶有帶串口的SmartRF開發(fā)板（用來開發(fā)大部分的應(yīng)用），帶有三軸加速度計的Keyfob防丟器開發(fā)板（用來開發(fā)穿戴式設(shè)備），最后是CC2540USBdongle，可以直接插在USB口上（開發(fā)BLE適配器或者虛擬串口等應(yīng)用）。而且TI的BLE協(xié)議棧例程，也是建立在這三種設(shè)備上。2.1SmartRF開發(fā)板SmartRF開發(fā)板兼容TI官方的SmartRF05EB開發(fā)板，TI

8、的BLE協(xié)議棧里提供的大部分例程，均基于該開發(fā)板創(chuàng)建，我們除了升級了LCD為12864外，其余完全兼容，TI協(xié)議棧例程可以直接在我們的SmartRF上運行，這一點非常重要，因為TI經(jīng)常有版本更