应用方案

BTH9281无线蓝牙应用方案    发布时间:2014-12-4    被阅览数:

1、硬件平台简介

 

  BTH9281无线蓝牙应用方案主要针对智能设备对无线(WiFi)和蓝牙通讯应用的基本需求,以英创的EM9281工控主板为核心构造。BTH9281的基本功能除支持标准的WiFi(无线局域网)和蓝牙通讯功能外,还带有一个小型的彩色显示界面,以及电池供电工作模式,支持移动便携式应用。BTH9281整机方案的整体实验环境由蓝牙打印机,平板电脑,BTH9281开发板,PC机,WIFI局域网组成,如下图所示:

 

 

  BTH9281的基本系统构成如下图所示:

 

 

  该系统提供了BMS电源管理,蓝牙模块,WIFI模块,LCD键盘模块等4大部分。此外BTH9281还预留了标准的SPI、I2C接口,以支持客户专用数据接入。这种配置可基本涵盖智能设备大部分的无线应用,其功能单元和基本参数指标如下表所示:

 


核心主板EM9281工控主板
蓝牙模块1路
WiFi模块1路
ES2321路
RS4851路
调试端口1路
SD卡支持TF卡,SDHC,最大容量32GB
USB-OTG1路
GPIO端口8位,与SPI、I2C、PWM复用管脚
LCD模块3.5' LCD和8X8键盘,支持键盘背光
内置电池锂聚合物电池,4.2V/1800mAh
外形尺寸143mm x 95mm
输入电源5V±5% / mA
待机功耗-
环境温度-25℃ - 70℃


 

1.1 BMS电源管理

 

 

  BMS电源管理遵循以下模式(按照优先级排列):
  

  外部电源 -> USB电源 -> 电池供电

 

  1、即当有外部电源存在的时候,自动切换到由外部电源供电,同时给电池充电。
  2、当USB电源和外部电源同时存在时,自动切换到由外部电源供电,同时给电池充电。
  3、当USB电源存在,外部电源断开,自动切换到由USB电源供电,电池充电禁止。
  4、当USB电源,外部电源都断开时,自动切换到由电池进行供电。

 

1.2 LCD显示屏(含键盘)

 

 

  LCD显示屛集成LCD模块和I2C键盘模块。为保证功耗,该应用中LCD屛采用3.5“TFT显示屏,键盘采用8个按钮键盘作为功能键,其接口为LCD的显示屏线和键盘的I2C连接线。

 

1.3 蓝牙模块

 

 

  蓝牙模块HC05,支持USB1.1,内置天线。采用CSR的BC04系列芯片组,WinCE内部的蓝牙驱动就是基于CSR的蓝牙芯片组,可以和WinCE完美结合。低功耗工作,一般工作电流不大于50mA。

 

  蓝牙模块的指标如下:

 


无线收发灵敏度(误码率)达到-80dBm

-4 -> 6dBm功率可调输出
 蓝牙 2.0 带EDR, 2Mbps - 3Mbps调制度
 内置2.4GHz天线, 用户无需调试天线
 外置8Mbit FLASH
 低电压3.3V工作(3.1V - 4.2V)不大于50mA
 可选PIO控制
 标准HCI端口(UART or USB)
 USB协议:Full Speed USB1.1, Compliant With 2.0
 数字2.4GHz无线收发射
 CSR BC04蓝牙芯片技术
 自适应跳频技术
发射功率蓝牙Class 2功率级别
存储温度-40℃ - 85℃,工作温度:-25℃ - 75℃
尺寸7mm x 13mm x 2mm


 

1.4 WIFI模块

 

 

  WiFi模块JW801M0N,基于RT3070芯片组,完美支持WinCE。该芯片组支持IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b等多种协议,采用外置天线,以保证足够传输距离,一般电流200mA左右。

 

  WiFi模块的指标如下:

 


支持的标准和协议IEEE 802.11n、IEEE 802.11g、IEEE 802.11b
总线类型USB2.0接口
频率范围2.4 - 2.4835GHz
传输速率

11n:最高可到150M(自适应)

11g:54/48/36/24/18/12/9/6M(自适应)

11b:11/5.5/2/1M(自适应)

工作信道数14
展频技术DSSS(直接序列展频)
数据调制BPSK,QPSK,CCK,OFDM
接收灵敏度

150:-65dBm@10%PER、135:-68dBm@10%PER、

54:-72dBm@10%PER、11M:-88dBm@8%PER、

6M:-90dBm@10%PER、1M:-92dBm@8%PER、

256K:-110dBm@8% PER(典型值)

传数距离室内最远100米,室外最远200米
RF功率15±1dBm@54Mbps或32±7Mw@54Mbps
天线增益PIFA或外置天线
LED指示数据传输指示
工作电压3.3V或5V单一电源供电
功耗典型0.6W左右
外形尺寸42.5mm x 19.5mm x 3.8mm
使用环境

工作温度:-10℃ - 60℃

存储温度:-40℃ - 80℃

工作湿度:10% - 90%RH不凝结

存储湿度:5% - 90%RH不凝结


 

2、应用示例

 

2.1 测试程序

 

  该应用的测试环境需要在BTH9281硬件上运行“无线套装测试”程序(ETHPRN.EXE),该程序集成了2种蓝牙应用模式,将在2种应用说明中分别加以说明,下图是该软件的界面图。

 

 

  单步调试区:用于单步控制蓝牙应用,连接控制等。
  提示区1:返回测试信息或调试信息。
  提示区2:返回测试信息或调试信息。
  2种蓝牙应用区:分别对应连接外围设备和智能终端2种应用。

 

2.2 蓝牙应用1

 

  该应用面向智能设备和外围设备(打印机,其他无线控制设备等)等之间的无线连接应用。

 

  这里测试应用的对象为可以采用电池供电的便携式小型蓝牙票据打印机,外形如下图所示:

 

 

  01. 纸仓盖;
  02. 电源指示灯;
  03. 开关机按键;
  04. 上盖;
  05. MINI USB 接口;
  06. DC电源接口;
  07. 走纸按键;
  08. 充电指示灯;
  09. DB9串口;
  10. 电池;

 

  注意:以下说明中请参考上面的打印机标识。

 

  下图是应用1的连接测试步骤:

 

 

  当运行最后一步时,如果选择测试程序的“调试测试”按钮,蓝牙打印机应打印出“打印测试ABCD”字样,如果选取“文件打印”,将弹出如下对话框:

 

 

  此时请选择一个文本文件即可打印。外部文本文件如何下载到BTH9281,将涉及到BTH9281另外的WIFI功能。将在后面的章节进行说明。

 

2.3 蓝牙应用2

 

  该应用面向智能设备和智能终端(手机,平板)等之间的无线连接应用。这里测试应用的对象为采用Android4.2的智能手机,手机上的应用截图如下所示:

 

 

  该应用的连接操作步骤如下:

 

 

  当操作BTH9281上的测试程序上的“调试测试”按钮后,手机App上会收到“BlueTooth, Communication Test, 123ABCD”字样,表示BTH9281到手机App的方向数据传输正确,现在可以在手机App上输入测试字符,测试BTH921能否收到。如下图:

 

 

  选择手机App上的“send”按钮,检查BTH9281上测试程序的提示区1和提示区2,看看手否收到了“test”字样。

 

  上述示例为BTH9281的两个蓝牙应用示例,关于BTH9281测试软件的详细说明,详见下文:

  BTH9281无线蓝牙应用方案测试软件使用说明

 

  关于BTH9281该系统的WiFi、FTP、TCP等其他应用方式,详见下文:

  BTH9281无线蓝牙应用方案

 

  点此下载:CPM1B电源管理模块数据手册

Go Top