Báo cáo đồ án: Bluetooth low energy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA­ĐHQG TPHCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGÀNH ĐIỆN TỬ ­ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI: BLUETOOTH LOW ENERGY .................................... .................................... TPHCM 22­12­2014 1 MỤC LỤC PHẦN 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 1 – Giới thiệu khái niệm về bluetooth……………………………...trang 3 2 ­ Một số thuật ngữ dùng trong bluetooth………………………..trang 3 3 ­ Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth:………………………….trang 4 4 – Sơ lược về các “thế hệ” Bluetooth…………………………….trang 5 PHẦN 2: BLUETOOTH LOW ENERGY (BLE) 1 – Giới thiệu về BLE………………………………………………..trang 7 2 – Thông số kỹ thuật của BLE………………………………….....trang 7 3 ­ Ứng dụng của BLE……………………………………………....trang 9 PHẦN 3: CHI TIẾT VỀ CC2540 VÀ HM­10 1 – Giới thiệu chip CC2540……………………………………..….trang 11 2 – Giới thiệu về module HM­10 của chip………………………..trang 12 3 – Sơ đồ cấu hình chân ra của HM­10…………………………..trang 13 4 – Chức năng các chân của HM­10…………………………...…trang 14 5 – Kích thước HM­10……………………………………………....trang 15 6 – Sơ đồ mạch HM­10……………………………………………...trang 16 7 – Cấu trúc tập lệnh của HM­10…………………………………..trang 17 7 – Thiết kế PCB cho HM­10…..…………………………………..trang 21 PHẦN 4: MÔ PHỎNG KẾT NỐI VÀ TRUYỀN DỮ LIỆU GIỮA HAI MODULE HM­10 2 1 – Khối vi điều khiển ……..……………………………………..….trang 25 2 – Khối truyền nhận dữ liệu không dây...………………………..trang 30 3 – Khối hiển thị ……………………………………………………..trang 31 4 – Lưu đồ giải thuật chương trình …………………………...…trang 33 PHẦN 5: TÀI LIỆU THAM KHẢO VÀ CODE LẬP TRÌNH 1 – Tài liệu tham khảo……………………………………………....trang 36 2 – Code chương trình phần phát ………………………………...trang 37 3 – Code chương trình phần thu …………………………………..trang 44 3 PHẦN 1:GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 1 ) Giới thiệu khái niệm về bluetooth Bluetooth là công nghệ dựa trên tần số vô tuyến sử dụng để tạo kết nối giao tiếp giữa hai loại thiết bị khác nhau trong một cự li nhất định. Có rất nhiều các thiết bị sử dụng công nghệ bluetooth như: điện thoại di động, máy tính và thiết bị hổ trợ cá nhân (PDA) Bluetooth được thiết kế để thay thế dây cable giữa máy tính và các thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện tử với nhau. Bluetooth khi kích hoạt có thể tự định vị những thiết bị khác có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng. Bluetooth có thể đạt được tốc độ truyền dữ liệu 1Mb/s. Bluetooth hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu lên tới 720 Kbps trong phạm vi 10 m–100 m Sử dụng dải tần 2.4 – 2.48GHz Một số đặc điểm nổi trội của bluetooth: ­ Tương thích cao ­ Tiêu thụ năng lượng thấp ­ Dễ dàng phát triển ứng dụng ­ An toàn và bảo mật 2 ) Một số thuật ngữ dùng trong bluetooth ­ Piconet là tập hơp các thiết bị được kết nối thông qua kỹ thuật bluetooth theo mô hình Ad­hoc (xây dựng 1 mạng kết nối (chủ yếu là vô tuyến) giữa các thiết bị đầu cuối mà không cần phải dùng các trạm thu phát gốc (BS).) ­ Scatternet là 2 hay nhiều Piconet độc lập và không đồng bộ kết hợp lại truyền thông với nhau 4 ­ Master unit: master thiết lập bộ đếm xung, quyết định số kênh truyền thông và kiểu bước nhảy để đồng bộ tất cả các thiết bị trong cùng piconet à nó đang quản lý ­ Slaver unit là các thiết bị còn lại trong piconet mà không phải là master Có 4 trạng thái chính của 1 thiết bi bluetooth trong piconet ­ Inquiring device: đang phát tín hiệu tìm thiết bị ­ Inquiring scanning device: nhận tín hiệu inquiring và trả lời ­ Paging device: phát tín hiệu yêu cầu kết nối ­ Page scanning device: nhận yêu cầu kết nối Chế độ kết nối ­ Active mode: thiết bị bluetooth tham gia vào hoạt động của mạng ­ Sniff mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trong trạng thái active, thiết bi slave nhận tín hiệu từ mạng với tần số giảm hay nói cách khác là giảm công suất ­ Hold mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trong trạng thái active, đây là chế độ tiết kiệm năng lượng trung bình ­ Park mode: là chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị vẫn còn trong mạng nhưng không tham gia vào quá trình trao đổi dữ liệu (inactive), đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất 3)Các ứng dụng nổi bật của Bluetooth: ­ Điều khiển và giao tiếp không giây giữa một điện thoại di động và tai nghe không dây. ­ Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ít băng thông. ­ Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn nhưchuột, bàn phím và máy in. ­ Truyền dữ liệu giữa các thiết bị dùng giao thức OBEX (dùng trao đổi các dữ liệu vật lý như tập tin, hình ảnh và cả các dạng nhị phân). ­ Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông. ­ Thay thế các điều khiển dùng tia hồng ngoại. ­ Gửi các mẩu quảng cáo nhỏ từ các pa­nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác. 5 ... - tailieumienphi.vn