基于低功耗蓝牙技术防丢器的设计与实现.docx
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基于低功耗蓝牙技术防丢器的设计与实现
基于低功耗蓝牙技术防丢器的
设计与实现
DesignandImplementationofLoseControlDeviceBasedonBLE
摘要
随着社会的进步,现代生活节奏的加快,在快节奏的都市生活中,人们外出的机会也越来越多,很多人常常会丢三落四,常常会记不清楚把手提包、钱包、手机等重要物品放在哪里。
更要命的是有时候带孩子上街,稍不留意孩子就跑丢了。
随身带的手提包、钱包、手机等重要物品有时候也不免被小偷盯上。
为了防止这样的事情发生,人们可能直接将贵重物品挂在胸前、手腕上或者拴在腰上,或者直接塞进口袋。
岂不知这样对自身的形象和舒适性产生很多影响。
于是电子防丢失报警器应运而生,它设计小巧玲珑,便于携带,广泛用于手机、钱包、箱包、小孩等贵重物品(人)的防偷及防丢失之用。
其距离在一定范围内可以任意调节,具有防丢、寻找、警音(或附带振动)等功能,省电,环保,性能稳定可靠。
方便适用,生活中必不可少。
本次课题针对的对象是老人(或小孩),旨在采用低功耗蓝牙技术,在老人意外走失时,防丢器能及时发出报警信息,让家人能通过手机接受到这一信息,以便采取相应措施防止老人走失,避免家人担心。
关键词:
低功耗蓝牙CC2540芯片防丢器
Abstract
Withtheprogressofthesociety,toacceleratethepaceofmodernlife,inthefast-pacedcitylife,peoplegooutopportunityalsomoreandmore,manypeopleoftenforgetful,oftencannotrememberthehandbag,wallet,mobilephonesandotherimportantitemstobeplacedinwhere. Awfullerissometimesthekidsinthestreet,alittleattentionthechildranaway.Carryahandbag,wallet,mobilephoneandotherimportantitemsaresometimesnotthieveseyeing. Inordertopreventtheoccurrenceofsuchthings,peoplemaydirectthevaluableshanginginthechest,wristsortiedaroundthewaist,ordirectlyintohispocket. Havealotofinfluenceontheirowndonotknowsuchimageandcomfort.
Sotheelectronicantilostalarmcameintobeing.Itisdesignedwithsmallandexquisite,easytocarry,widelyusedforstealingandlosspreventioninthepreventionofmobilephones,wallets,bags,childrenandothervaluables(person). Thedistanceinacertainrangecanbeadjusted,withantilost,search,alarmsound(orincidentalvibration)andfunction,energysaving,environmentalprotection,stableandreliableperformance. Easytoapply,essentialinlife.
Thetopicfortheobjectistheoldman(orchild),aimstouselowpowerBluetoothtechnology,intheoldmanaccidentallylost,antilostdevicecanissuetimelywarninginformation,letthefamilycanbeviamobilephonetoreceivethisinformation,inordertotakecorrespondingmeasurestopreventtheoldmanlost,avoidfamilyworry.
Keywords:
LowPowerBluetoothCC2540chiplosecontroldevice
摘要................................................................
Abstract............................................................
绪论................................................................
1蓝牙技术背景.....................................................
2BLE特点.........................................................
3BLE结构概述.....................................................
3.1体系结构.......................................................
3.2物理层PHY规范.................................................
3.3链路层LL规范..................................................
3.4HIC规范.......................................................
3.5主机规范.......................................................
4防丢器..........................................................
4.1原理..........................................................
4.2功能..........................................................
5硬件设计........................................................
5.1防丢器的硬件设计..............................................
5.2蓝牙芯片的选型................................................
5.3CC2540芯片模块的设计........................................
5.4设计中采取的抗干扰措施........................................
6软件设计........................................................
7测试............................................................
结论...............................................................
致谢...............................................................
参考文献...........................................................
绪论
本文设计的低功耗蓝牙防丢器使用了以前的发射抑制原理,无线电信号通过传感器发出,如果手持设备可以接收到信号,则不报警,但是假如它们相互之间的距离超过预定的距离,手持设备就会因接收不到传感器的无线电信号而发出报警声,从而警告使用者。
防丢器使用了低功耗蓝牙技术,它结合了以前所有蓝牙技术,因为高版本蓝牙会自动融合低版本蓝牙。
一枚纽扣大小的电池在使用低功耗蓝牙技术时,工作时间可长达半年之久,而且还非常安全、廉价,因此是设计此防丢器的不二选择。
硬件的智能模块使用的是CC2540芯片,该芯片具有低功耗、体积小、廉价等特点。
在设计中,考虑了低成本、低功耗、低复杂度等特点。
本文的结构安排,首先简单说明了蓝牙技术背景和低功耗蓝牙技术的特点;其次概述了低功耗蓝牙技术的体系结构;再次介绍了关于防丢器软硬件的设计;最后进行相关测试。
接下来对本次设计进行总结,并对其中的不足进行了展望。
综上所述,本次设计出的防丢器可以为防止丢失物品甚至儿童、老人提供一套简单的解决方案。
1蓝牙技术背景
蓝牙(Bluetooth)技术,是一种短距离低成本的无线通信技术,它能够实现语言与数据无线传输,同时具有开放性。
蓝牙是无线数据和语音传输的开放式标准,它将各种通信设备、计算机及其终端设备、各种数字数据系统、甚至家用电器采用无线方式联接起来。
它的传输距离为10cm~10m,如果增加功率或是加上某些外设便可达到100m的传输距离。
它采用2.4GHzISM频段和调频、跳频技术,使用权向纠错编码、ARQ、TDD和基带协议。
TDMA每时隙为0.625μs,基带符合速率为1Mb/s。
蓝牙支持64kb/s实时语音传输和数据传输,语音编码为CVSD,发射功率分别为1mW、2.5mW和100mW,并使用全球统一的48比特的设备识别码。
由于蓝牙采用无线接口来代替有线电缆连接,具有很强的移植性,并且适用于多种场合,加上该技术功耗低、对人体危害小,而且应用简单、容易实现,所以易于推广。
蓝牙技术诞生于1994年,而在1998年,英特尔、IBM、东芝、诺基亚和爱立信联合推出蓝牙技术,由随后成立的蓝牙技术特殊兴趣组织(SIG)来负责该技术的开发和协议的制定。
SIG组织在1999年正式推出了蓝牙技术规范1.0版本。
在2004年发布2.0+EDR版本,由于增强数据率(EDR)的推出,它能够实现更快速的数据传输。
EDR的标称速率是3Mbit/s,尽管实践中的数据传输速率为2.1Mbit/s。
EDR使用GFSK、相移键控(PSK)调制和π/4-DQPSK、8DPSK两个变量的组合。
EDR可通过减少工作周期提供更低的功耗。
于2007年推出的2.1+EDR版本最大的特点是安全简易配对(SSP):
它为蓝牙设备提高了配对体验,同时也提升了安全性的实际应用和强度。
于2009年推出的蓝牙3.0+HS的传输速率理论可高达24Mbit/s,尽管
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