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蓝牙技术

蓝牙测量仪器设计


蓝牙通信技术在电子测量仪器数据传输上的应用

随着科技水平的不断提高,蓝牙无线通信技术已经在多个领域得到广泛的应用,如目前的RTK、手机、掌上电脑等众多手持终端设备都集成了蓝牙通信功能,而目前测量仪器设备,如大部分电子全站仪、GPS接收机等和计算机间的数据传输依然采用传统的串口有线通信方式。

串口通信是通过一根数据线来接收和发送数据,该数据线由RXD,TXD,GND三条线路组成。设备之间如果需要进行数据通信,必须满足两个基本条件:一是两个设备均带串口;二是通信设备之间必须通过有线相连,且其长度不能超过2.5m,否则会丢失数据包。

串口有线的数据传输方式须要用数据线把电子测量仪器和计算机连接起来,而我们所用到的电子全站仪、GPS接收机等,从事的都是野外测量作业,野外工作流动性强,条件艰苦,加上数据传输的频率很高,导致数据线在使用过程中插拔频繁,频繁的插拔导致了数据线接口的磨损情况非常严重。以我院的实际生产为例,GPS测量平均每天要进行3次以上数据传输,全站仪每天都要进行数据传输,数据线在使用两年以后,就会严重磨损,大部分都不能正常可靠的工作。不同的测量仪器的数据传输线也不尽相同,很多是进口货,价格高,测量仪器的维护成本增加。外业工作一般都在比较偏远的野外分散作业,传输线一旦损坏,很难在测区及时配置,对测绘作业的工期也会造成一定影响。

本文提出用蓝牙通信技术实现数据传输的功能,设计一个数据发射装置连接在测量仪器上,另一端是一个数据接收装置连接在计算机上,设置完相关参数后,实现测量数据的无线传输。

一、基于蓝牙的电子测量仪器设计目的

设计制作一种用蓝牙通信替代传统串口通信的小型终端仪器,实现测量仪器和计算机间的数据传输。通过本仪器的使用,解决全站仪、GPS接收机等测量设备在利用串口数据传输过程中数据线频繁插拔,造成的数据线易损坏的问题,降低测量仪器维护成本。提高外业实测数据传输效率,减少仪器设备损坏几率,进而为野外测量工作提供更可靠的保障。

二、蓝牙测量仪器技术方案

该研究主要涉及测量仪器上串口和蓝牙模块间的数据通信技术、测量仪器端数据发射装置的供电设备研制、数据发射装置的研制、计算机上数据接收装置的比对选取、数据传输过程中的数据安全等,主要分为以下几个阶段:

第一阶段:测量仪器上串口和蓝牙模块间的数据通信技术的研究,设计一个电路模块,该模块能从测量仪器的串口上读取仪器中存储的测量数据,然后把读取到的数据转换成能通过蓝牙传输的数据格式,实现数据传输发射端设备对测量仪器中数据的读取。

第二阶段:数据发射端供电设备研制,主要采取外接100mA时的锂电池或从终端设备上接电,待机电流消耗小于6mA,工作电流20mA,本次采取的可充电电池供电法。

第三阶段:测量仪器端数据发射装置的研制,主要通过设计供电、控制、串口转换电路实现单频道蓝牙通信技术。制作设备的外壳,解决电路板、电池、串口通信插头的包装问题。

第四阶段:计算机上数据接收装置的选取,通过实验和测试,选择CSR公司的AUDIO-FLASH蓝牙芯片做的GC-02蓝牙模块,该模块可以通过设置连接口令来保障数据传输过程中的数据安全。

蓝牙通信采用无线电传输数据,数据仪器接头固定在外挂传输装置的外壳上,不会存在内部数据线损坏的情况,供电采用锂离子固态电池,该电池容量大、体积小,供电电路采用接通自动供电方式,使用方便。设备体积小,携带方便,能起到减轻野外作业装备的作用。

设备稳定性好,不易损坏,可大大延长测量仪器的维护周期,尽可能地降低了仪器损坏的风险,为野外测量作业提供安全可靠的仪器保障的同时,提升野外作业的效率。设备单套制造成本远远低于市场上购买单根测量仪器数据传输线的价格,节约了测绘的成本支出。

结束语

由于本项技术实践检验的稳定性、先进性,以及降低成本、方便操作等有利因素,结合现在各单位仪器设备的特点,该设备能得到广泛的应用。待设备投入实际测绘生产长期应用后,通过改进升级,可以考虑该设备在GNSS固定基站数据接收中的应用。

以上就是我们深圳市组创微电子有限公司为您介绍的蓝牙通信技术在电子测量仪器数据传输上的应用。如果您有蓝牙产品设计开发需求,可以放心交给我们,我们有丰富的智能电子产品定制开发经验,可以尽快评估开发周期与IC价格,也可以核算PCBA报价。我们是多家国内外芯片代理商:松翰、应广、杰理、安凯、全志、realtek,有MCU、语音IC、BLE蓝牙IC、双模蓝牙模块、wifi模块。我们的拥有硬件设计与软件开发能力。涵盖了电路设计、PCB设计、单片机开发、软件定制开发、APP定制开发、微信公众号开发、语音识别技术、蓝牙开发、wifi技术等。还可以承接智能电子产品研发、家用电器方案设计、美容仪器开发、物联网应用开发、智能家居方案设计、TWS耳机开发、蓝牙耳机音箱开发、儿童玩具方案开发、电子教育产品研发。

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