CN2626139Y - 现场级蓝牙通信装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及的是一种现场级蓝牙通信装置，由现场级蓝牙通信模块或/和现场级蓝牙接入装置构成，其中：现场级蓝牙通信模块包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、射频天线、电源模块和提供三种接口模块供选择的接口模块；蓝牙模块和接口模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接；现场级蓝牙接入装置包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、以太网控制器模块、液晶显示模块、射频天线和电源模块；其中：蓝牙模块、Flash存储器、液晶显示模块和以太网控制器模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接。装置具有环境适应性好；组网灵活，系统抗干扰能力强；适合于不适于布线的环境下现场设备之间的数据通信。
Description
技术领域
本实用新型涉及蓝牙无线通信技术、工业以太网技术、工业数据通信术以及工业现场适应性技术，具体是一种应用于自动化过程控制的现场级蓝牙通信模块与蓝牙通信接入装置。
技术背景
现有技术中，虽然以太网具有高带宽、低成本、技术成熟便于维护等优点，但需要布线组网。而在工业控制应用中，有时布线的成本会大大超过其他控制设备的成本，而且电缆的连接限制了现场设备的移动和网络结构的灵活变化。在一些不可预知的环境，尤其是不适于布线的特殊环境，就不宜只采用以太网技术进行控制。
若将蓝牙无线通信技术与以太网技术、工业数据通信术、工业现场适应性技术、现场总线技术等相结合可有效地解决上述问题。
发明的内容
本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种现场级蓝牙通信装置，能够实现各种设备之间、各种设备与和网络之间的无线数据通信，以及这些设备与现场有线控制网络之间的数据通信。使得现场设备无需电缆连接即可与其它网络连接，组网灵活、方便的同时，又增加了现场设备的灵活性和可移动性；对于在一些不可预知的环境，尤其是不适于布线的特殊环境，完成对现场设备的监控。
本实用新型提供一种现场级蓝牙通信装置。综合运用蓝牙无线通信技术、工业数据通信技术、抗干扰技术、微处理器技术、闪速(Flash)存储器技术、液晶显示技术、以太网接口技术、RS232接口技术、RS485接口技术和USB接口技术，所述装置充分利用了蓝牙技术使用方便、兼容性好、系统稳定、抗干扰能力强、功耗低、辐射小等独特性能，成功地实现了各种现场设备之间、各种现场设备与控制网络之间的无线数据通信，以及这些设备与现场有线控制网络之间的数据通信。使得各种现场设备无需电缆即可实现互联或与控制网络连接，在组网灵活、方便的同时，又增加了现场设备的灵活性和可移动性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是这样的：即一种现场级蓝牙通信装置，由现场级蓝牙通信模块或/和现场级蓝牙接入装置构成，其中：现场级蓝牙通信模块包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、射频天线、电源模块和提供RS232、RS485、USB三种接口模块供选择的接口模块；蓝牙模块和接口模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接；现场级蓝牙接入装置包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、以太网控制器模块、液晶显示模块、射频天线和电源模块；其中：蓝牙模块、Flash存储器、液晶显示模块和以太网控制器模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接；现场级蓝牙通信模块和现场级蓝牙接入装置之间通过蓝牙实现数据通信。
本实用新型中现场级蓝牙通信模块提供嵌入式和外挂式两种连接模式，其工作原理是：根据自动化过程中现场设备的通信接口情况选择嵌入或外挂模式，将现场级蓝牙通信模块与现场设备通过相匹配的接口进行连接，连接好后打开现场级蓝牙通信模块的电源开关，通信模块的微处理器就自动对蓝牙进行初始化，并在其覆盖范围内自动搜寻另一带有蓝牙芯片的现场设备；若有，则各自的链路管理器就会发现对方，当双方通过了鉴权和认证后，则自动建立通信关系。同时，若覆盖范围内有多个带有蓝牙芯片的现场设备，则这些设备自动组成蓝牙控制网络，实现蓝牙现场设备间的数据通信。
本实用新型中现场级蓝牙接入装置的工作原理是：用以太网线(也可选用RS232或RS485或USB进行连接)将现场级蓝牙接入装置与有线控制网络进行连接，连接好后打开现场级蓝牙接入装置块的电源开关，一方面接入装置的微处理器自动对蓝牙进行初始化，并在其覆盖范围内自动搜寻另一带有蓝牙芯片的现场设备；若有，则各自的链路管理器就会发现对方，当双方通过了鉴权和认证后，则自动建立通信关系。同时，若覆盖范围内有多个带有蓝牙芯片的现场设备，则这些设备自动组成蓝牙控制网络，实现蓝牙现场设备间的数据通信。另一方面，接入装置的微处理器自动对以太网接口(或RS232接口或RS485接口或USB接口)进行初始化，与有线控制网络建立连接，并实现蓝牙控制网络或蓝牙现场设备与有线控制网络的数据通信。
附图说明
本实用新型有如下附图：
附图1为本实用新型中现场级蓝牙通信模块的原理结构框图；
附图2为本实用新型中现场级蓝牙通信模块实施例的电路图；
附图2中：U1是微型控制器；U2是地址锁存器；U3是静态读写存储器；U4是四总线缓冲器；U5是蓝牙芯片；U6是3.3V电源转换芯片；U7是5V电源转换芯片；U8是串口转换芯片。
附图3为本实用新型中现场级蓝牙通信接入装置的原理结构框图；
附图4为实施例中现场级蓝牙通信接入装置的原理结构框图；
附图5为实施例中现场级蓝牙通信接入装置的电路总图；
附图6为实施例中现场级蓝牙通信接入装置微处理器的接口图；
附图7为实施例中现场级蓝牙通信接入装置的蓝牙通信接口电路图；
附图8为实施例中现场级蓝牙通信接入装置的液晶显示接口电路图；
附图9为实施例中现场级蓝牙通信接入装置的电源转换电路图；
附图4-9中：U19是+3.3V电源生成芯片；U20是5V电源生成芯片；U21是+3.3V和5V电源监控芯片；U22是蓝牙模块；JP1是液晶显示接口；J1、J2是Rabbit2200核心模块引出线接口；U18A是/RD或/WR选择方式。
现场级蓝牙通信模块实施例中所述芯片采用的型号：微型控制器为W78LE58；地址锁存器为74LS373；静态读写存储器为62256；四总线缓冲器为CT74LS126；蓝牙芯片为ROK 101 008；3.3V电源转换芯片为MAX640；5V电源转换芯片LM7805CK；串口转换芯片MAX232；JP1是PLUG电源接口；J1是DB9串口(RS232接口)。
现场级蓝牙通信接入装置实施例中所述芯片采用的型号：微处理器为Rabbit2200核心模块，该模块集成了Flash存储器和以太网控制器；蓝牙模块为ROK 101 007或ROK 101 008；液晶显示模块为VPG12864；数据锁存器为74F245；+3.3V和5V电源监控芯片为TPS3307；+3.3V电源生成芯片为TPS7150；5V电源生成芯片为TPS7150；/RD或/WR方式选择为74F00。
具体实施方式
本实用新型中现场级蓝牙通信模块的实施例如图1、2所示，主要组成部分包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、射频天线、RS232接口模块和电源模块。
在本现场级蓝牙通信模块实施例中：蓝牙模块采用的串口波特率是57600bps；微处理器的工作频率是22.1184MHz；蓝牙模块的工作电压是3.3V，这需要一个5V到3.3V的电压转换电路；图中芯片没有标明电源引线的都是提供5V电压。
本实用新型中现场级蓝牙通信接入装置的实施例如图3-8所示，主要组成部分包括Rabbit2200核心模块(带Flash存储器和以太网控制器模块)、蓝牙模块、液晶显示模块、电源监控芯片和电源生成芯片。
在本现场级蓝牙通信接入装置实施例中：蓝牙模块采用的串口波特率是57600bps；微处理器的工作主频率是11.0592MHz、从频率是32.768KMHz；蓝牙模块的工作电压是3.3V，这需要一个5V到3.3V的电压转换电路；图中芯片没有标明电源引线的都是提供5V电压。
本实用新型具有的以下特点：自动化过程的环境适应性好；数据传输可靠性高；兼容性好，使用方便；系统稳定，抗干扰能力强；功耗低，辐射小；通信模块有嵌入式和外挂式两种连接模式可供选择；小巧，轻便，机械特性较高等优点；特别适合于不可预知的环境或不适于布线的特殊环境下现场设备之间的数据通信。
Claims (1)
1、一种现场级蓝牙通信装置，由现场级蓝牙通信模块或/和现场级蓝牙接入装置构成，其中：现场级蓝牙通信模块包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、射频天线、电源模块和提供RS232、RS485、USB三种接口模块供选择的接口模块；蓝牙模块和接口模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接；现场级蓝牙接入装置包括微处理器、Flash存储器、蓝牙模块、以太网控制器模块、液晶显示模块、射频天线和电源模块；其中：蓝牙模块、Flash存储器、液晶显示模块和以太网控制器模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接；现场级蓝牙通信模块和现场级蓝牙接入装置之间通过蓝牙实现数据通信；现场级蓝牙通信模块通过现场级蓝牙接入装置接入现场的有线控制网络。
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2003
- 2003-05-28 CN CN 03234666 patent/CN2626139Y/zh not_active Expired - Fee Related
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