TOP1 智能藍牙壁障小車系統電路

　　現在，隨著科技的快速發展，國內外對小型智能系統的應用越來越廣泛，種類也越來越多。本設計就是結合有關科研項目而確定的設計類課題，所設計的智能小車應能夠實現遠程遙控的功能。智能小車控制系統采用一片STC89C51單片機作為本控制系統的主控芯片，硬件包括以下幾個模塊：驅動電機模塊、單片機控制模塊、藍牙模塊、電源模塊。本設計采用了STC89C51單片機為智能小車核心控制部分，通過查詢方式實現對小車的智能控制。小車由主控制板、電源系統和車身四部分組成。主控制系統由主控CPU電路、直流電機驅動電路等組成;直流電機驅動采用PWM調制技術，可靈活方便地對車速、行進方向進行控制。

　　電路原理：本系統利用單片機STC89C51單片機作為本系統的主控模塊，我們采用android手機控制下車上的藍牙從機，由單片機對傳感器識別到的信號加以分析和判斷，并通過對直流電機的控制來實現方向變換。小車原理圖如下圖所示，電機通過L293F芯片控制轉動的方向與速度。其中，SPEED1和SPEED2兩個端口通過PWM調節控制兩個電機的轉速，IN1和IN2控制左側電機轉動的方向，IN3和IN4控制右側電機轉動的方向。通過對這6個端口的控制，使小車能夠按照預定的軌跡行進。

　　小車車體結構好，完全自主設計，小車采用兩層結構，分放不同模塊的元件，調試過程和修改過程相對簡單。本設計通過采用STC89C51單片機為控制核心，實現對小車的智能控制。該控制系統不僅在智能小車中有很強的實用價值，在汽車應用、智能機器人等方面都有很強的實用價值，尤其是在機器人研究方面具有很好的發展前景。所以本設計與實際相聯系，具有重要的現實意義。

　　智能手機藍牙控制的小車系統電路

　　整個系統的硬件設計可以分為四個模塊：電源電路、單片機最小系統、電機驅動模塊、藍牙模塊。電源電路為整個系統供電，包括單片機 AT89C52、電機驅動、藍牙模塊、及其他外圍電路。電源電路分兩個部分：（1）接外部電源給電機供電；（2）由4節干電池作為電源，給系統供電，以確保單片機、電機驅動、藍牙模塊的正常運行。在電源電路給系統供電時，綠色指示燈點亮，只是當前供電正常。單片機最小系統部分是整個系統的智能控制部分，也是整個系統的核心部分。電機驅動模塊L298需要從外部接兩個電壓，一個是給電機的，另一個給L298芯片。

　　單片機AT89C52系統電路

　　AT89S52單片機片內集成256字節程序運行空間、8K字節Flash存儲空間，支持最大64K外部存儲擴展。根據不同的運行速度和功耗的要求，時鐘頻率可以設置在0～33M之間。片內資源有4組I/O控制端口、3個定時器、8個中斷、軟件設置低能耗模式、看門狗和斷電保護?？梢栽?V到5.5V寬電壓范圍內正常工作。不斷發展的半導體工藝也讓該單片機的功耗不斷降低。同時，該單片機支持計算機并口下載，簡單的數字芯片就可以制成下載線。根據不同場合的要求，這款單片機提供了多種封裝，本次設計根據最小系統有時需要更換單片機的具體情況，使用雙列直插DIP-40的封裝。

　　L298N型驅動器電路

　　L298是比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內部同樣包含4通道邏輯驅動電路。可以方便的驅動兩個直流電機，或一個兩相步進電機。L298N芯片可以驅動兩個二相電機，也可以驅動一個四相電機，輸出電壓最高可達50V，可以直接通過電源來調節輸出電壓；可以直接用單片機的IO口提供信號；而且電路簡單，使用比較方便。L298N可接受標準TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接4．5～7 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為＋2．5～46 V。輸出電流可達2．5 A，可驅動電感性負載。1腳和15腳下管的發射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅動2個電動機，OUT1，OUT2和 OUT3，OUT4之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅動一臺電動機。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉。EnA，EnB接控制使能端，控制電機的停轉L298N是SGS公司的產品，內部包含4個通道邏輯驅動電路，是一種二相和四相電機的專用驅動器，即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器，接收標準TTL邏輯電平信號，可以驅動4V、2V以下的電機。

　　智能藍牙技術資料匯總：

　　讓你的智能藍牙產品設計不再聽天由命

　　TOP2 揭秘智能藍牙照明系統電路

　　本方案采用STC12C5A08AD 作為MCU控制器，STC12C5A08AD 是新一代單片機，采用第6 代保密技術，程序燒寫后無法解密，增強了保密功能。速度比普通的8051單片機快8~12 倍，內建4 個16 位定時器，功耗比較低。MCU 的控制信號通過光耦控制可控硅來控制燈具的明亮程度，在強電控制接口加有電流檢測回路，檢測強電電流的大小，用作檢測反饋。通訊方式采用2.4G 無線通信模塊，無需布線，降低成本，控制方式靈活，遙控范圍廣，通訊速度快。本方案一共可以控制12 路燈具，適用于家庭照明控制。

　　2.4G 藍牙模塊電路設計

　　目前用于2.4GHz 通訊的通用芯片常見的有nRF2401無線芯片模組，RFW102 無線芯片模組等。根據設計需求及成本考慮，本設計中采用nRF2401進行無線數據傳輸。nRF2401 是一個單片無線收發一體芯片，工作在2.4GHz ISM 頻段，完全集成功率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調整電路。采用QFN24 5×5 毫米封裝，應用電路使用外圍元件少；采用FSK 調制方式，125 個頻道，能滿足多頻及跳頻需要；傳輸速率高達1Mbps，具有高數據吞吐量；功耗低，電源電壓1.9V~3.6V 滿足低功耗設計需要；芯片內部設有專門穩壓電路，使用各種電源包括DC/DC 開關電源均有較好的通信效果。

　　圖2 2.4G 通訊電路

　　智能照明控制電路設計

　　常用的調光方法有：脈沖寬度調制（PWM）調光法、改變半橋逆變器供電電壓調光法、脈沖調頻調光法、脈沖調相調光法和可控硅相控調光法?？煽叵嗫卣{光法具有體積小、價格合理和調光功率范圍寬等優點，本系統最終采用可控硅相控調光來調節燈具的明亮程度。應用可控硅相控原理，通過控制可控硅的導通角，將電網輸入的正弦波電壓斬掉一部分，以降低輸出電壓的平均值，達到控制燈具供電電壓，從而實現調光?？煽毓柘嗫卣{光對照明系統的電壓調節速度快，調光精度高，調光參數可以分時段實時調整。由于調光電路主要是電子元件組成，相對來說體積小、設備質量輕、成本低?？煽毓柘嗫卣{光電路如圖3 所示。單片機的控制信號經74HC04反相后送到光耦MOC3023，光電隔離后輸入到可控硅T16C6F 的控制極，控制可控硅的導通角，實現調光。

　　圖3 可控硅相控調光電路

　　基于單片機控制的照明系統，具有成本低、開發時間短、安裝維護方便、容易滿足客戶不同需求等優點，市場前景廣闊。目前我國的消費水平并不高，對于系統龐大的高檔需求并不大，而照明系統的低成本，在家居市場上應用越來越廣泛。本文介紹的基于單片機控制的照明系統具有一定的市場推廣價值。

　　智能藍牙無線報警系統電路設計

　　無線報警網絡節點主要由微處理器 AT89C2051、nRF2401無線通信芯片、外圍設備和開關量輸入接口的傳感器構成。微處理器AT89C2051是整個網絡節點硬件系統的核心控制部件，負責接收傳感器觸發的開關量報警信號，發送nRF2401通信命令，控制信息的傳輸。單片射頻收發芯片nRF2401是實現無線數據傳輸的關鍵器件。nRF2401工作于2.4~2.5GHzISM頻段，芯片內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊，輸出功率和通信頻道可通過程序配置，芯片功耗非常低，以-5dBm的功率發射時，工作電流只有10.5mA，接收時工作電流只有18mA，多種低功率工作模式，節能設計更方便。網絡節點采用nRF2401進行數據傳輸，來實現報警信息的無線傳輸。網絡節點通過連接的傳感器感知外部環境異常變化。網絡節點的電路原理圖如圖2所示。

　　圖2 網絡節點電路原理圖

　　TOP3 心電服務系統的藍牙接口電路

　　在網絡節點中電源是能源中心，在節點中起著非常重要的作用，特別是在無線通信系統中，電源不光是能源供應者，它也直接影響通信的質量。器件對加到輸入引腳或輸出引腳的電壓通常是有限制的。這些引腳由二極管或分離元件接到Vcc。如果接入的電壓過高，電流將會通過二極管或分離元件流向電源。而現行的電壓輸出模塊中多為5V電壓，因而需要設計出一個輸出穩定的5V轉3V的電壓調節模塊。在該系統中，選用專為通信控制芯片提供轉換電壓的LM1117，它具有功耗低，體積小的優點。又因為電壓中含有許多高頻干擾源，這些高頻成分很容易經過電源進入通信系統中。另外系統自身的發送頻率也會經過電源感應反饋到通信系統造成干擾。因而可在電源電路中加入220μH的電感，與并入多個不同容值的電容所構成的濾波電路來抑制各種高頻信號。使節點能夠得到穩定可靠且低干擾的電源，保證節點的可靠運行。該電源電路如圖3所示。

　　圖3 電源電路

　　在網絡節點設計過程中遇到的主要問題及解決方法有：nRF2401射頻電路工作在2.4GHz~2.5 GHz 高頻率工作頻段，抗干擾設計直接關系到射頻性能和整個網絡節點的運轉情況。在無線通信部分布線時，合理的布局與布線及采用多層板既是布線所必須的也是降低電磁干擾提高抗干擾能力的有效手段。布線時需要注意以下幾點：一是無線通信部分電路沒有用做布線的面積均需用銅填充并連接到地，以提供RF屏蔽達到有效抗干擾的目的 ;二是nRF2401 芯片底部應接地 ;為了降低延遲、減少串擾，確保高頻信號的傳輸 ，要使用多個接地過孔將nRF2401芯片底部和地層相連; 三是盡可能地減少串擾，減少分布參數的影響，器件要緊密地分布在nRF2401的四周。

　　運用于心電服務系統的藍牙接口電路設計

　　藍牙接口電路設計

　　在模塊的硬件連接上， 心電圖采樣模塊的輸入端串聯10K 電阻后可直接連接導聯線， 如圖所示。 圖中藍牙模塊采用HC-06， 該模塊采用CSR 藍牙芯片，遵循藍牙V2.0 協議標準， 模塊尺寸為3.57×1.52cm，利用串口的TXD、RXD 信號腳與心電圖采樣模塊直接相連， 波特率設置為115200bps。由于心電圖采樣模塊與藍牙模塊尺寸小， 因此整個心電圖機體積小巧，便于攜帶。

　　采用藍牙技術的LED點陣屏系統電路設計

　　針對LED 顯示屏應用中存在的問題，給出了一種低成本、內容更新便捷的點陣LED 文字顯示屏的方案。系統采用C8051F410作為MCU，利用藍牙模塊接收手機藍牙傳輸的數據，并將數據通過單片機控制字庫芯片進行字符集的轉換、點陣代碼的提取，進而由單片機控制點陣屏更新顯示數據。經實際使用，控制穩定、方便。設計一種內容更新便捷、可擴展、低價格的點陣LED 文字顯示屏。降低成本的途徑是①用幾乎人人都有的手機的藍牙數據傳輸功能進行LED 顯示內容的更新，免去專業上位機軟件和控制卡的成本，操作也更簡單；②單次顯示內容在5 ~ 30 個漢字或英文字母，因為顯示內容較少，就可實現擴展電路的簡單化。

　　最小系統電路設計

　　系統對單片機時鐘的精度和溫度穩定度都沒有特別要求，可以直接使用C8051F410 單片機內部自帶的時鐘振蕩器，而無需外接振蕩器。使用時要注意的是，是芯片工作電源是從Vregin 引腳引入（ + 3. 3V） ，VDD 是內部基準電壓輸出引腳，VIO 是I /O 口作為數字引腳時的電源輸入引腳。電路設計時必需在緊靠這3 個引腳的位置布上濾波和退耦電容（ 4. 7μ 和104p） .P1. 0~ P1. 3 是顯示屏的控制線CLK、SCLK、R 和OE; P1. 7、P0. 0 ~ P0. 2是字庫芯片控制線，采用SPI 接口； P2. 0 和P2. 1 是顯示屏的行掃控制線A 和B; P0. 4 和P0. 5 是串口通信線，與藍牙模塊連接。這12 根引腳都需配置為數字引腳。最小系統電路如圖3所示。

　　藍牙模塊

　　選用藍牙模塊的要求是： 價格便宜、體積小，使用方便。符合條件的藍牙模塊產品很多。設計選用的是南京國春電氣生產的GC - 02 藍牙模塊，這是款高質量的CLASS2 藍牙模塊。此藍牙模塊內部帶有對象交換協議（ OPP） 文件接收功能，只要上電后，就可被手機藍牙識別，并可成功配對建立連接，接收手機藍牙傳輸的文件。GC - 02 藍牙模塊共有29 個引腳，可通過SPI 接口或UART接口與單片機通信。本系統單片機選擇UART 方式與GC - 02進行通信。藍牙模塊處于待機模式時，已配對過的手機向藍牙模塊發送文件，未配對的手機需先進行配對，輸入正確的PIN 碼（ 即配對密碼） 即可配對。此藍牙模塊的出場廠PIN 碼是“1234”，其PIN 碼可通過向藍牙模塊發送指令進行修改。

　　系統總體電路設計

　　本系統以單片機C8051F410 作為MCU，外圍電路包括藍牙模塊、字庫芯片、LED 點陣屏和電源模塊，系統電路原理如圖8 所示。

　　圖8 系統原理圖

　　系統實現了通過手機更新顯示屏顯示內容的目的，方便又快捷。經過一批用戶的使用，顯示性能和控制性能均較為穩定。但是，在實際使用過程中也遇到了尚未解決的問題： ①有部分手機不支持Unicode 字符集格式。②本設計僅限于智能機通過記事本編輯顯示數據的傳送，而不同手機采用的記事本編輯軟件不盡兼容，本設計是基于Nokia 手機的。

　　TOP4 微型智能藍牙無線數據傳輸電路

　　模塊使用nRF24L01芯片開發而成，nRF24L01的每一個功能都經過仔細的評估和選擇，來獲得最小的成本和優化的性能。解決方案將為便攜式采用電池供電的2.4GHz產品提供絕對低成本高性能的解決方案。nRF24L01 特別適合采用鈕扣電池供電的2.4G應用，整個解決方案包括鏈路層和MultiCeiver功能提供了比現有的nRF24XX 更多的功能和更低的電源消耗，這一點已經把競爭對手遠遠的拋在后面，與目前的藍牙技術相比在提供更高速率的同時，而只需花更小的功耗。nRF24L01為滿足全球范圍內的無線電管理規定設計。這個芯片包括載波監測功能，可以用于在WLAN環境下的可靠通信。高速率和獨特的切換時間減少了與跳頻系統如藍牙出現碰撞的可能。模塊的傳輸距離在理想條件下可以達到100米，經過我們測試測試在1M速率下開闊地可以達到40米，如果降低速率可以到80米左右。隔墻大約能傳20米左右，無線傳輸受太多因素影響沒法理想化。

　　微型智能無線數傳模塊的內部電路圖

　　接口電路

　?。?） VCC腳接電壓范圍為1.9～3.6V之間，超過3.6V將會燒毀模塊。推薦電壓3.3V左右。（2） 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機IO口直接相連，無需電平轉換。當然對3V左右的單片機更加適用了。（3） 硬件上面沒有SPI的單片機也可以控制本模塊，用普通單片機IO口模擬SPI不需要單片機真正的串口介入，只需要普通的單片機IO口就可以了，當然用串口也可以了。

　　當使用NRF24L01片內的CRC技術時，要確保在配置字（CONFIG的EN_CRC） 中CRC校驗被使能，并且發送和接收使用相同的協議。NRF24L01配置字的CONFIG寄存器的位描述如下表所示。NRF24L01 CONFIG 配置字描述，這是和89C2051單片機的應用線路圖。

　　推薦NRF24L01工作于Enhanced ShockBurstTM 收發模式，這種工作模式下，系統的程序編制會更加簡單，并且穩定性也會更高，因此，把NRF24L01配置為Enhanced ShockBurstTM收發模式的器件配置方法。ShockBurstTM的配置字使NRF24L01能夠處理射頻協議，在配置完成后，在 NRF24L01工作的過程中，只需改變其最低一個字節中的內容，以實現接收模式和發送模式之間切換。

　　解讀智能藍牙虛擬示波器系統整體電路設計

　　在電氣檢修工作中，有時要用到示波器查看各種電壓波形，普通的示波器體積大、笨重，最重要的是沒有電氣隔離，操作時要注意不能觸電。隨著單片機等電子技術的發展，以及智能手機的普及，設計一個能和手機配套使用的虛擬示波器，成本低，攜帶使用都方便。

　　硬件設計電路包括信號預處理、單片機、藍牙串口模塊和電源4部分，電路原理圖見圖1。

　　圖1：藍牙虛擬示波器電路原理圖

　　信號預處理：單片機AD轉換電壓范圍是0~3.3V，為了能測量交流信號，把輸入信號地端接RP3調節出的1.65V，這樣就能測到-1.65~+1.65V的電壓。實際工作中電工測量電壓范圍從幾伏到幾百伏，為此加入了電阻降壓網絡R1、R2、R4、R5、RP1和RP2，這樣就能測到60V的電壓，再加上個有x10 擋（放大10倍）的示波器探頭，最大可測到600V電壓。LM358是雙運放，接成電壓跟隨器方式，主要作用是提高輸入阻抗，使示波器標入阻抗是1MΩ，否則示波器探頭放到x10擋時，測量數值會有偏差。運放還能起到當輸入信號過大時，限制輸入到單片機的信號幅度，保護單片機的作用。共有2個信號輸入端，組成雙蹤示波器，可以比較2路信號的相位關系。

　　TOP5 智能藍牙溫度監測系統電路

　　智能藍牙溫度監測系統電路設計

　　系統采用了CSR藍牙芯片BC417143。該芯片采用Blue4.0、支持主或從模式、支持AT命令集、支持波特率為2 400到1 382 400 bps，適用于嵌入式串口傳輸無線的全新的模塊。值得注意的是。藍牙芯片工作在3.3 V，而MCU工作在5 V.存在邏輯電平不匹配問題。且IO管腳無法容忍MCU的5 V邏輯電平。設計中采用了1117芯片進行電平轉換輸出3.3 V.藍牙與MCU連接需經過電平限制以保證藍牙模塊正常工作，以下是藍牙模塊的電源選擇方案及串口模塊的引腳定義。

　　圖3 藍牙模塊的電路原理圖

　　采集板電路原理圖

　　采集板電路原理圖如圖4。藍牙模塊主要與單片機的串行IO口連接。數字溫度傳感器DS18B20與單片機的P1.0口連接。繼電器則與P1.2口連接。溫度傳感器DS18B20 將溫度轉化為數字信號通過P1.0 El送給單片機。經單片機處理后的數據由串口傳給藍牙模塊（BLUETOOTH） 也可以通過藍牙模塊接收通信板發來的指令2-2通信板電路設計通信板主要由單片機、藍牙模塊、USB模塊等相關電路構成。如圖PDIUSBD12是一款性價比很高的USB器件它通常用作微控制器系統中實現與微控制器進行通信的高速通用并行接口。它還支持DMA傳輸此外它還集成了許多特性。包括 SoftConnetTM、GoodLinkTM、可編程時鐘輸出低頻晶振和終止寄存器集合 所有這些特性都為系統顯著節約了成本。同時使USB功能在外設上的應用變得容易。

　　圖4 采集板電路原理圖

　　PDIUSBD12的8根DATA引腳與單片機的PO口相連接，采用10 k的排阻作為上拉電阻；SUSPEND是當芯片掛起狀態掛起時，輸出為高。與單片機的P1.1連接：INT_N是中斷請求。與單片機的IN，m 連接：RD N和WR N讀寫選通信號分別與單片機的RD和WR連接；DMREQ、DMACK N、EOT N分別是DMA 的中斷請求、DMA應答和DMA傳輸完成。由于沒用啟用DMA功能直接接高電平。RESET N是復位引腳。接單片機的P1.7；GL N是芯片的工作指示燈。接人一個LED指示燈?？梢灾苯佑^察USB設備的運行狀態；XTAL1和XTAL2接6MHZ.CS N為片選信號。接單片機的PI.6，A0地址線，采用I／O口模擬，接單片機P3.4：D+和D一是USB的差分數據線分別串聯一個l8 Q的阻抗匹配電阻。后接USB插頭上 。

　　藍牙模塊連接方法與采集板的連接方式相同

　　通訊板的信號流程為：由采集板采集的溫度數據經藍牙模塊傳輸到通訊板上，送到單片機上處理。通過PDIUSBD12傳輸到PC上進行顯示保存。單用戶在PC上進行操作時，數據由PC通過PDIUSBD12傳送到單片機。再經過藍牙傳輸，送到采集板進行相對的響應。

　　圖5 通信板電路原理圖

　　本文提出了一種基于USB與藍牙芯片BC417143的無線溫度監測系統的設計方案。并從硬件方面介紹了系統的設計過程。實現了對溫度信息進行的無線數據采集。利用藍牙芯片作為無線收發模塊。DS18B20作為溫度數據采集。USB接口芯片作為與PC機的通信接口。簡化了電路設計并具有易擴展和組網的特點。

　　TOP6 高集成智能藍牙耳機電源電路

　　隨著越來越多的手機支持藍牙功能，藍牙耳機已成為手機的必備選件。藍牙耳機的電源管理設計要求外圍組件少，集成度高，同時滿足藍牙芯片對負載響應和噪聲抑制的要求。無線立體聲耳機成為熱門產品。隨著越來越多的手機支持藍牙功能，藍牙耳機已成為手機的必備選件。同時，隨著支持MP3播放的立體聲藍牙耳機的推出，藍牙耳機已能夠同時連接到藍牙移動電話和音樂播放器，這必將給藍牙應用帶來新的亮點。

　　藍牙耳機的核心是射頻和基帶處理兩部分，為適應功能的集成和設計的小型化，CSR、Broadcom等公司已將射頻和基帶處理功能集成在一起，如CSR BlueCore4高集成的藍牙芯片，封裝最小為6×6mm。整個耳機的電源管理設計要求外圍組件少，集成度高，同時滿足藍牙芯片對負載響應和噪聲抑制的要求。

　　圖1：TC1303在藍牙耳機上的應用電路

　　藍牙耳機多采用鋰電池供電，其電壓范圍為2.7V至4.2V。電池容量為90mAH至170mAH。為滿足更長時間通話及音樂播放的需要，電池容量有逐漸增加的趨勢。另外，基于ARM或DSP內核的藍牙芯片需要兩組電源（如1.8V和2.7V）分別對內核和I/O供電。同時，麥克風也需要一個“干凈”的偏置電壓。

　　圖中 500mA的同步DC/DC轉換器集成了P溝道和N溝道MOSFET，采用2MHz的開關頻率，轉換效率達到92%以上。高開關頻率和PWM/PFM自動切換技術可使工程師選擇低至2.2μH的表貼電感和陶瓷電容，即可滿足濾波和藍牙芯片對紋波的要求。TC1303內集成的LDO可提供300mA的輸出電流，且只有137mV電壓差。為了進一步減小DC/DC開關噪聲對電路設計的影響，在芯片設計時將LDO的電源地引腳和DC/DC電源地引腳分開，保證了 LDO輸出可以給I/O部分和麥克風提供“干凈”的電壓。

　　圖2：MCP73855在藍牙耳機設計中的應用電路

　　TC1303提供的電壓正常指示引腳可以連接到藍牙芯片的I/O，以監視供電電壓的狀態。電壓正常指示引腳可以檢測DC/DC輸出電壓（TC1303A）或LDO輸出電壓（TC1303B），甚至可分別檢測這兩路輸出，實現順序上電，滿足不同藍牙芯片對供電的要求。MCP73855 可提供鋰電池充電管理功能，片內集成的MOSFET、電流檢測電阻和反向阻斷二極管可提供最大400mA的充電電流，并可通過外接電阻或直接由I/O輸出設置所需的充電電流。MCP73855可自動完成鋰電池的預充、恒流、恒壓充電控制，并把充電狀態輸出到LED或藍牙芯片。配合適當的外圍電路，充電狀態指示引腳可以驅動雙色LED，實現充電過程及充電結束的分別顯示。圖2為MCP73855在藍牙耳機設計中的應用電路。

　　汽車CAN信號智能藍牙無線測量系統電路設計

　　汽車工作過程中，對各系統的運行參數的實時測量可方便地實現對汽車運行狀態的分析與故障診斷。用傳統的有線方式連接汽車診斷接口或檢測傳感器輸出值的方法存在著布線和設備使用等方面的不方便。如果能把汽車各系統中的參數值無線、快速、準確地測量出來，利用功能強大的微機系統進行分析和處理將大大方便汽車運行狀態的監控。本文提出并實現了一種利用單片機組成CAN系統，利用藍牙無線傳輸技術對汽車運行數據進行采集與處理的方法。

　　車載射頻裝置如汽車立體聲系統、GPS導航設備、衛星數字音頻無線電業務（SDARS）裝置、GSM無線電收發器以及其它電器設備均可能造成干擾或受到干擾，這些射頻干擾信號會對汽車無線系統的數據流造成不良影響。如果應用傳統的無線數據傳輸技術，傳輸的數據的速率和準確率都不能很高，從而不能實現快速、準確地進行數據的傳輸，而把藍牙無線傳輸技術用在汽車上可以很好地解決這個問題。

　　本文所用藍牙模塊采用BC417芯片，并與8M的FLASH芯片39VF800A構成了模塊。

　　圖1　藍牙模塊原理圖

　　此模塊的主要特點如下：

　　1）采用CSR主流藍牙芯片，符合藍牙V210標準。2）串口模塊上底板帶有RS232接口和TTL接口，任選一種接口使用，使用313～5V電源。串口對用戶而言是透明的。3）藍牙芯片采用向前糾錯編碼，通信效率高，自動跳頻，抗干擾能力強。4）波特率為 1200，2400，4800，9600，19200，38400，57600，115200，230400，460800，921600，1382400，可在程序中根據實際需要設置。5）休眠電流：小于1MA，工作電流：40MA。

　　TOP7 采用TC35I的智能藍牙無線電路

　　采用TC35I的智能藍牙無線電路設計

　　國內高速公路發展迅速，公路等級在提高，通車里程在延伸，但是高速公路的收費系統卻成為高速公路發展的一個瓶頸。目前高速公路收費系統大部分還是停留在根據鈔票面額大小進行找“零”的停車收費模式。對管理者而言，浪費了人力、物力，增加經營成本；對消費者而言，浪費了寶貴的時間，阻礙了高速公路的高效率通告。GSM通信網絡已非常普及，在國內基本達到了無縫覆蓋。GSM無線網絡系統運行可靠，其加密技術已非常成熟。利用GSM網絡專用模塊 TC35I、藍牙無線數據通信芯片nRF401及微處理器進行綜合開發，完成了高速公路沒有收費站、免停車驗證的智能收費系統的初步設計和實驗。

　　無線數據通信電路主要擔負機動車輛與固定基站系統進行近距離的無線數據交換任務。由核心芯片nRF401及其附屬元件組成。NRF401是雙信道、高性能、低功耗的專用無線通信芯片，工作頻率為433.93/434.33MHz，工作電壓為3.3V，最高通信速率為20kbps，可以直接與單片機串口相接，進行異步通信，實現數據發送和接收，無需對數據進行編碼。數據輸入端DIN與單片機的TXD端相接，數據輸出DOUT端與單片機的RXD端相接。在本電路中，通信速率設計為19.2kbps。電路原理如圖3所示。

　　一種生理監測的智能藍牙服飾系統電路設計

　　隨著經濟的發展和生活水平的提高，人們對健康的要求越來越高，迫切需要一種方便、快捷知曉自己各項生命體征指標的方法。然而常規的醫療檢測設備存在操作不方便、攜帶性差且數據難以進一步分析的缺點。隨著傳感器技術、材料技術和無線通信技術的快速發展，采用將醫用監測設備與服裝相結合的方法可以較好地滿足人們這一需求。文中提出一種穿戴式多參數監測 智能服飾 系統，它將傳感器、織物電纜和柔性電路板有機結合到服裝中，實現了在日常生活以及作業環境下對多生理參數的動態、協同監測，具有生理信號檢測、信號特征提取功能，并利用 藍牙 技術完成數據的備份，以便于進一步分析，也可以利用具有藍牙功能的通信設備，實現遠程醫療服務等功能。

　　監測傳感器電路設計

　　傳感器負責測量心率、體溫等生命體征參數的采集?？紤]到本系統可穿戴式的特點，在傳感器的選型方面，盡量選用集成化，靈敏度和精度高的產品，這樣既能減少系統電路的面積，便于穿戴，又能提高系統的穩定性和可靠性。血壓采集模塊采用Freescal公司生產的MPXV5050GP壓電傳感器，將其置于衣袖中部肘關節內側，這樣可以直接將動脈血液對血管壁的壓力轉換為輸出電信號，具體電路如圖所示。該傳感器采用離子注入工藝，內部集成了放大器，濾波器等信號處理單元電路，外部只需要很少的元件即可工作。在輸出端輸出經過放大和整形的電信號，這樣就直接將傳感器的輸出端接入ADμC7024內部集成的12位 ADC進行模數轉換。再經過軟件處理得到血壓值。

　　PVDF壓電薄膜具有質量輕，質地柔軟，耐用性好，壓電響應動態范圍大的特點，采用多層接觸式壓電薄膜傳感器測量心率，可以減少干擾信號。心率采集模塊采用HK-2000H型集成數字脈搏傳感器，將其置于服飾的左胸口部，即可用于測量心率。HK-2000H集成了PVDF壓電薄膜、高靈敏溫度補償元件、感溫元件、程控放大電路、信號調理電路、濾波電路、A／D轉換電路。集成化避免了采用分立元件設計電路占用較大面積的缺點。原理圖如圖3所示。 HK-2000H型集成數字脈搏傳感器采用USB端口輸出，可以方便地對其輸出進行軟件上的處理。

　　體溫采集模塊采用Maxim公司的模擬溫度傳感器MAX6612檢測體表溫度。MAX6612采用5 PIN的SC70封裝，最大工作電流僅為35μA，具有功耗低、精度高、體積小的特點，并對ADC做了電路上的優化，適合本系統的應用。具體的體溫采集電路如圖所示。

　　MAX6612輸出幅值與所測溫度的關系滿足表達式

　　測量到的輸出電信號經過ADμC7024處理器上的1 2位逐次逼近型ADC進行模數轉換，轉換結果將存儲在寄存器ADCDAT0中，通過ADC狀態寄存器ADCSTA的最低位可以查看ADC轉換是否完成，當 ADC轉換結束時，最低位被置位。通過讀取寄存器ADCDAT0中的值，再利用軟件，根據上述算法得到測量的體表溫度。

　　藍牙模塊電路設計

　　本系統采用藍牙模塊實現與內嵌藍牙功能的外部設備的數據交換。為減小系統體積、減輕系統質量和降低功耗，本藍牙模塊采用Class-2設計方案，USB 輸出，傳輸距離為10 m，支持藍牙2．0版本協議能夠滿足系統的需求。藍牙芯片采用CSR公司的BC417413，芯片內部集成了8 MB閃存，主要存放的是基帶、鏈路管理層和主機控制接口的軟件，還包括一些API，用于對芯片進行配置。前端射頻帶通濾波器選用MDR771F-CSR- T，巴倫采用TDK公司的HHM-1517完成系統的差分射頻信號和天線輸入輸出信號之間的轉換。具體設計方案原理圖如圖5所示。

　　本系統支持系統功能外擴。針對糖尿病、高血壓患者的實際需求可以加裝測量血糖、血氧等模塊，進行對血糖、血氧等的無創連續監測。使穿戴者隨時進行測量，方便易操作。提出并設計了一種用于生命監測的智能服裝系統，可以根據使用者的需求選擇合適的工作模式。同時該系統通過藍牙技術將人體、智能手機和電腦等外聯設備組網，可以將采集到的生命體征數據進行備份，也便于遠程醫療服務的開展。

　　TOP8 品讀智能藍牙電腦防盜系統電路

　　藍牙是一種開放的短距離無線通信技術規范，工作在全球通用的2.4GHz ISM 頻段。藍牙的數據速率為1Mb/s，在全球開放的2.45GHz ISM 頻帶上以1 600 跳/s 的速率進行跳頻，使用2.4GHz 的ISM 頻段，無須申請許可證。藍牙本身具有保密性好、抗干擾能力強、 功耗低、便于集成等特點，尤其是其編解碼一致。目前藍牙技術已經在全球成熟化，其具有 的短距離傳輸以及模塊化對我們的設計有很大幫助?！”驹O計將藍牙技術運用于電腦防盜。利用了藍牙技術來檢測被保護的電腦是否在安全范圍內。當被保護的電腦被盜時，藍牙接收器檢測到電腦超出安全范圍，啟動報警器報警，從而起到電腦防盜的作用。

　　發射模塊電源包括鋰電池、充電電路和穩壓濾波電路，為藍牙信號發生模塊提供3.3V工作電壓。電腦USB 接口的5V 電壓可以方便地對鋰電池充電，防過充過放電路可以鋰電池工作在最佳狀態。當外接USB 電源時，由其對藍牙信號發生模塊供電，同時對鋰電池進行充電；當無外接電源時，由鋰電池對藍牙信號發生模塊供電。選用DO（低壓差線性穩壓器）芯片 SPX1117-3.3，將輸出電壓穩定在3.3V.電源模塊如圖3 所示。

　　藍牙信號收發模塊

　　藍牙信號收發模塊均采用一塊由南京國春電氣設備有限公司生產的GC-02 藍牙模塊。GC-02 是采用CSR 公司Audio_Flash 藍牙芯片設計生產的藍牙數傳模塊，采用激光盲孔加工工藝，貼片式設計，體積尺寸緊湊，最適合工業數據、語音傳輸。主要應用于藍牙語音傳輸、車載藍牙、藍牙語音網關等。當藍牙發射模塊上電，則自動與藍牙接收模塊建立通信。藍牙發射模塊如圖4 所示。

　　當GC-02 檢測到藍牙信號并建立連接后，PI03 端會輸出高電平，否則為低電平。此信號接入微處理器AT89C2051，用以判斷是否建立鏈接。藍牙接收模塊如圖5 所示。

　　微處理器模塊

　　微處理器模塊是以AT89C2051 為核心的最小系統，包含上電復位、晶體振蕩等部分。微處理器模塊如圖6 所示。信號接收模塊檢測到P1.2 口的高低電平變化時，即表示電腦被盜。微處理器使用定時器產生PWM 信號，驅動P3.7 口的報警模塊，完成報警動作。

　　TOP9 藍牙技術的車輛監控系統電路

　　報警模塊

　　報警模塊由蜂鳴器和兩個復合管構成，使電路具有兩種狀態。微控制器AT89C2051 產生的PWM 信號使復合管交替均處于放大、保持狀態，可以很好的驅動蜂鳴器，實現報警功能。報警模塊如圖7 所示。

　　接收模塊電源

　　藍牙信號接收部分由于體積較小，可以被整合在電腦內部。選用Sipex 公司的SP6641B-5.0 芯片，將鋰電池的供電電壓升至5V，為微控制器和報警模塊供電。同時，可以選用USB 接口的5V 電壓方便地對鋰電池進行充電。升壓電路如圖8 所示。

　　本文詳細介紹了一種基于藍牙技術的電腦安防系統的設計與實現。該系統具有以下優點：①芯片和電阻電容均采用貼片式，體積小，易于攜帶；②采用脈沖信號，功耗低；③系統適用范圍廣，此系統所需費用低，在一般用戶的經濟承受范圍之內。關于藍牙技術相關問題，還望讀者能多發表高見。

　　采用藍牙技術的車輛監控系統電路設計

　　礦山車輛胎壓監測是以無損檢測技術為基礎，通過研究車輛胎壓的實時信號，了解礦山車輛的輪胎氣壓的變化特性，從而達到礦山車輛安全監控提供依據。描述了以LPC2132 為核心構成的胎壓的監控裝置的研究。通過帶有藍牙的傳感器模塊采集車輛胎壓信號，經過調理電路后進行比較計算，若超過規定值就報警，并將數據發送到車載 CAN 總線上。在此基礎上設計了一套基于藍牙的胎壓監控裝置，硬件系統主要由傳感器、LPC2132 處理器，信號調理電路，藍牙模塊和報警模塊等組成。軟件系統由固件程序，數據收發模塊等構成。

　　汽車行業的發展及人們對汽車安全保障系統的重視，使汽車輪胎壓力監測系統擁有一個很大的市場，因此，礦山車輛公司也著手研究這項技術。在影響輪胎性能的諸多因素中，輪胎的氣壓是極其重要的一個參數。它對輪胎的承載性能、高速性能、制動性能、防浮滑性能、耐久性能和耐爆破性能都有著重要影響。

　　傳感器電路

　　一般情況下，礦用車輛需要6-12 個胎壓監控系統模塊。為了提高系統的接收能力和抗干擾能力，我們采用MPXY8020A 壓力溫度傳感器、LPC2132 處理器、藍牙無線收發模塊等主要組成的系統方案，結構框圖如圖所示。

　　TOP10 藍牙收發與信號調理電路

　　LPC2132 控制器的中斷引腳，使LPC2132 控制器控制A/D 轉換器對輸入信號保持同步采樣。電壓信號可由LPC2132 控制器根據所需采集的各電壓信號范圍不同而編制數據采集模塊，且電壓不超過3.3V.為使電壓信號符合LPC2132 控制器開發板的有效采集區間，需要對被采集的電壓進行降壓變換，在變換電路輸出端加入穩壓管進行保護，如圖4。

　　考慮到接入后不能衰減傳輸至原信號，可采用高阻分壓接入，電路選用兩個3K 電阻分壓，檢測接口電路分流小于0.5mA，而傳感器傳入信號電流為100mA 以上，影響基本忽略，且后端采用運放隔離跟隨接入，減小了對胎壓監控系統的干擾。圖5是信號調理電路圖，信號調理的目的就是對從傳感器過來的信號進行放大提升等處理后送進AD 模塊。

　　藍牙收發模塊

　　設計了頻段為2.40GHz-2.48GHz，藍牙協議為BlueTooth V1.2 。硬件采用了CSR 公司的AUDIO-FLASH 藍牙芯片，模塊電路板為0.8mm 四層板。電路接口包括USB、SPI編程口，2 路AIO 模擬量接口，9 路數字PIO 接口。串口數據傳輸，最大波特率1.3Mbps，一對一自動建鏈。車輪上的藍牙收發器與LPC2132 控制器的連接時通過USB 實現的。用USB 接口通信時，是將藍牙模塊作為USB 的從設備與LPC2132 控制器通信的，通過雙向端口D+和D-傳輸數據，如圖6 所示。

　　報警模塊電路設計

　　主要是完成顯示壓力和溫度的狀態，如果超出設定值，自動報警。本系統是智能調度系統中的一部分，通過實驗說明系統方案的可行性。本系統是嵌入式技術在礦山安全方面的應用，是安全生產和提高生產效率有著重要的意義。

　　智能藍牙技術資料匯總：

　　讓你的智能藍牙產品設計不再聽天由命

?