TOP1 DSP与蓝牙模块接口通讯电路
蓝牙技能作为一种低本钱、低功耗、近间隔的无线通讯技能，正广泛运用于固定与移动设备通讯环境中的个人网络，数据速率可高达1Mb/s；它选用跳频/时分复用技能，能进行点对点和点对多点的通讯。ADSP-BF533是ADI公司Blackfin系列的高速数字信号处理器芯片，依据DSP的蓝牙无线传输体系规划，运用DSP简略算法完结对杂乱信号的处理，大大进步了体系的数据处理才能；一起信号传输用无线替代有线电缆，处理了电缆传输存在的坏处，拓宽了体系在较为恶劣的环境或特别场所的运用。
电路原理：串行通讯接口一般选用三线制接法，即地、接纳数据（RXD）和发送数据（TXD）。DSP与蓝牙模块运用UART口进行通讯时，蓝牙模块作为一个DCE，异步串口通讯参数能够经过设置ADSP-BF533的内部寄存器来改动，如串口通讯速率、有无奇偶校验、中止位等。因为ADSP-BF533具有异步串行通讯端口，而且其作业电压为 3.3V和1.3V，蓝牙模块作业电压为3.3V，因而，当DSP运用异步串口与蓝牙芯片通讯时，两者之间可直接衔接，无需电平转化。
使ADSP-BF533的TX引脚接蓝牙模块的RXD，RX引脚接蓝牙模块的TXD。此外，考虑到体系的通讯波特率比较高，数据流量比较大，为了确保传输数据的安稳牢靠性，体系规划时选用了硬件流操控方法。意即便蓝牙模块的RTS引脚与BF533的I/O端口相连，体系发送数据时首要判别BF533的I /O端口状况，然后监督RTS是否“忙”。当接纳端数据缓冲区满，接纳端将RTS置为高电平，告诉发送端“忙”，恳求暂停发送数据，发送端检测到RTS “忙”则当即暂停发送；相反，当发送端检测RTS闲暇，标明接纳端数据缓冲区不满，发送端继续发送数据。
电路原理：DSP与蓝牙模块运用USB接口方法进行通讯时，要经过USB口转化电路，然后再与蓝牙模块的 USB双向端口D+和D-相连；当选用蓝牙模块USB口低速衔接方法，速率也可到达1.5Mb/s。 DSP模块USB口转化电路选用FTDI公司推出的USB芯片FT245BL。该芯片内部固化了完结USB通讯协议的固件程序，对外向用户供给了相应设备的驱动程序，在与蓝牙模块ROK101 007的USB接口规划中，只需进行必要的硬件规划和简略的软件编程就能够完结，这样就大大下降了开发难度，缩短了开发周期。蓝牙模块与完结USB接口通讯相关的引脚首要是D+（B1）和D-（B2），在上节中已有所描绘BF533经过USB芯片FT245BL完结与蓝牙模块的USB接口通讯，其详细的电路规划如图4所示：
由图4可见，FT245BL的8位数据线D7～D0经过终端匹配电阻衔接在DSP的低8位数据总线上；RXF用于判别接纳FIFO是否有数据，规划时 RXF引脚接DSP的PF3引脚，只需数据大于或等于1个，RXF就为低，告诉DSP能够读取数据；TXE用于判别发送FIFO是否满，0为不满，1为满，当TXE为0时，外部DSP向发送FIFO缓冲区写数据，直到发送数据悉数写入；读RD、写WR、发送使能TXE信号本来也能够直接与BF533的读、写线直接对连，但因为FT245BL芯片没有片选线，所以RD、WR以及TXE都是经过CPLD内部的USB逻辑电路处理后才衔接的。与UART口进行通讯比较，DSP与蓝牙模块选用USB口通讯具有数据传输速率高、串口通讯软件编程简略等长处。不过DSP与蓝牙模块USB接口驱动程序的开发比较困难，别的针对不同的DSP和蓝牙模块都需求开发相应的高层驱动程序，作业量很大，通用性也比较差，除特别需求外，一般不选用这种方法进行数据传输。
TOP2 蓝牙无线门铃发射电路
调制级电路首要首要由32.768KHz晶振完结，本电路经过晶振的自激振动，发生出一个振动信号，信号频率由晶振固有频率决议。自激振动特色便是不需求外加任何输入信号就能依据要求而输出特定频率的信号。从图中能够看，接通电源的瞬间，会友通电瞬间的电冲击、电搅扰、晶体管的热噪声等，虽然这些噪声很弱小，也不是单一频率的波长，但却是由许多不同频率的正弦波叠加组合而成。在不断扩大-反应-选频-扩大-反应-选频的过程中，振动就能够自行建立起来。Q3三极管为正反应，起扩大效果，由晶振使电路发生自激，然后发生继续的振动，把直流电变为交流电，然后发射出一个振动频率。7并联在直流电两头，起滤波效果，首要是削减电路电压的波动性维护电器的效果，当电池电压下降，电容放电；电池电压上升，电容充电。
高频振动级是由Q1、C1、C2、T1以及L1、R2、R5组成。T1是一个可调线圈，和C2并联，作无功补偿效果，规范有必定要求，不然接纳的频率和发射的相差太大不能够正常的接纳信号。一般做成矩形或许圆形，不能用漆包线，影响信号的选取发射。C2并联在线圈两头，因为线圈是理性负载，在通电或断电的一会儿发生很高的电动势，并联电容能够削减这种感应电动势对线圈或其他操控元件的影响。
电路原理：按下SW开关，电源、LED1和电阻R1构成一个回路，LED1灯亮，阐明电路正常接通。L1与C3组成LC振动电路，起谐振选频效果。LC谐振回路是高频电路中最常用的无源网络，运用LC谐振回路的幅频特性和相频特性，不只能够选频，即从输入信号中挑选出有用的频率重量而按捺掉无用的频率重量或噪声，而且还能够进行信号的频幅转化和频相转化。若要把电路中的频率经过天线发射出去，有必要具有两个条件：
1、振动的频率有必要足够高。频率越高，电场和磁场改变越快，发生的场越强，辐射出去的能量也越多。这样方能有效地把能量发射出去。
2、电路有必要敞开。可使LC振动电路电容极板面积越来越小，极板间隔越来越大，再使电感线圈匝数越来越少，最终使电路演化为一根直导线，这样的电路叫做振动偶极振子，也便是咱们俗称的天线。这种由振动回路演化的天线，自身便是一个振动器，但又与一般的LC振动回路有差异。有了天线，电磁场才能够发射到空间去。实际上无线起了“能量转化”的效果。咱们用馈线送入天线的并不是无线电波，而是高频振动电流。在天线上由改变的电场在它周围发生改变的磁场，这个改变的磁场又在自己周围发生改变的电场，新发生的改变的电场再在自己周围发生改变的磁场，这样改变的电场和改变的磁场彼此激起，构成闭合的电力线和磁力线。而C2、T1作为选频电路，经过调理T1，挑选必定的频率，然后从天线发射出去。 图中的Q1起开关效果，相当于一个由基极电流所操控的无触点开关，随电流改变，三极管作业状况由截止到饱满相当于开关的闭合，截止时相当于开关断开。这能够操控发射板是否能够发射出信号。
TOP3 依据蓝牙无线发射接纳电路
电路原理：运用LC振动器，频率漂移较为严峻。声表器材的呈现处理了这一问题，其频率安稳性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆乃至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振比较电路极端简略。以下电路为常见的发射机电路，因为运用了声表器材，电路作业十分安稳，即便手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。可达200米以上，一起接纳机可运用超再生电路或超外差电路，超再生电路本钱低，功耗小可达100uA 左右，调整杰出的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振动、一级混频以及两级中放的超外差接纳机差不多。可是，超再生电路的作业安稳性比较差，挑选性差，然后下降了抗搅扰才能。
TOP4 ZigBee串口数据转化电路
电路原理：CC2430的外围元件数目很少。它运用一个非平衡天线，衔接非平衡变压器使天线功用更好。电路中的非平衡变压器由电容C341和电感L341、L321、L331以及一个PCB微波传输线组成，整个结构满意RF输入/输出匹配电阻（50Ω）的要求。内部T/R交流电路完结LNA和PA之间的交流。R221和R261为偏置电阻。其间R221首要用于为32 MHz的晶体振动器供给适宜的作业电流。用一个32 MHz石英谐振器（XTAL1）和两个电容（C191、C211）构成一个32 MHz晶振电路。用1个32.768kHz的石英谐振器（XTAL2）和2个电容（C441和C431）构成一个32.768kHz晶振电路。电压稳压器为一切1．8 V电压的引脚和内部电源供电．C241和C421是去耦电容。用来电源滤波，以进步芯片作业的安稳性。串口衔接选用RS-232与上位机相连，假如需求与计算机进行串口数据传输，则需用MAX232将TTL电平转化为RS232电平，再经过RS-232向上位机输入数据。
TOP5 Zigbee无线路由器电路
现在zigbee技能多运用在传感和操控方面，一个ZigBee网络数传模块相似移动网络的一个基站，在整个网络规模内，它们之间能够进行通讯；每个网络节点间的间隔能够从规范的75米，扩展后的几百米或更远，整个ZigBee网络还能够与现有的的各种网络衔接。简略的来说，一般zigbee 是用于自组网，主动操控。而 wifi运用于人为操控的无线接入网。 在智能家居中，这个模块在开源基础上完结了和谐器和终端节点软件相关运用的规划，组成智能家居内部无线网络。 家庭网关是由家居内部无线网络ZigBee和谐和嵌入式Web服务器两个部分组成，前者首要用于家庭内部无线网络，后者与外部网络通讯。
1 电源电路与上电复位电路
此电路能够由仿真器供电，或许外接两节干电池供电，芯片作业电压为2到3.6V，额定为3.3V，上电复位电路由一个电容，按键和上拉电阻组成。
2 串口电路
PC经过串口像板子发送操控信息，板子向PC经过串口反应自己的状况。运用单片机的串口UART模块能过非程序的调试带来便利，在单片机运转的时分能够向PC供给各种数据信息。一起，可运用PC串口向单片机发送各种数据，这就开通了一个通讯途径。
3 按键电路
板子上设置了上下左右，承认与撤销键，一起四个方向键选用ADC输入，由P0.6口读入，功用键直接读取端口电平P0.5和P0.1。AD8544为4路运放芯片，运用其间两个，用于信号的扩大。
TOP6 依据MSP43O和Zigbee的无线抄表终端电路
电路原理：中心处理器选用TI公司的MSP430F149单片机。为完结低功耗的要求，电路中选用高速和低速两个晶振，由高速晶振发生频率较高的MCL-K，以满意 CPU高速数据运算的要求，在不需求CPU作业时封闭高速晶振，由低速晶振发生频率较低的ACLK，运转实时时钟。日历时钟芯片选用PHILIPS公司的 PCF8563。此芯片支撑IIC总线接口，选用低功耗CMOS技能，具有较宽的作业电压规模1．0V～5．5V，在3．0V供电条件下，作业电流和休眠电流的典型值都为0．25μA，能记载世纪、年、月、日、周、时、分、秒，具有守时、报警和频率输出功用。存储器选用复旦微电子的FM24C04。此芯片是两线制串行EEPROM，兼容IIC总线接口，选用低功耗CMOS技能，具有较宽的作业电压规模2．2V～5．SV，在3．0V供电条件下，额定电流为 1mA，休眠电流典型值为5 μA，在掉电情况下，存储器中的数据能保存100年。
MSP430F149在硬件上具有2路TTL电平的串行接口，一路经SP3485芯片转化成RS485串行接口后与衔接在其底层的数字电能表通讯，另一路直接与CC2430进行通讯。RS485总线被现在的绝大多数数字电能表所支撑，其选用平衡发送和差分接纳方法完结通讯，具有极强的抗共模搅扰才能，信号可传输上千米，而且支撑多点数据通讯。而契合Zigbee协议的CC2430芯片支撑TTL电平的串行接口，所以无须进行接口转化，就能够与中心处理器进行通讯。
TOP7 依据ZigBee技能的无线数传电路
无线数传模块的硬件规划：无线数传模块的硬件规划首要分为CPU部分、射频部分和接插件三个部分。图3所示是CPU部分的首要电路，它由CC2430及其辅佐电路组成；射频部分首要由功率扩大器（PA）和低噪声扩大器（LNA）组成；作为通用产品，接插件的挑选也至关重要，为了便利模块的替换，本文挑选可插拔、间隔为1．27 mm的插针作为接插件。
该接插件使得模块也能够像其他芯片相同直接焊接在方针PCB上，一起，也能够上主动贴片机。 图4所示是体系中的射频部分电路原理图。为了使传输间隔更远，就有必要加大发射功率和进步承受灵敏度，所以，在射频部分，本文的规划又增加了PA、LNA以及一些信号开关和开关操控信号的发生电路。LNA的增益可达13 dB左右，因而大大进步了传输间隔和牢靠性。
图5所示是体系射频功放电路图，其间PA的发射功率可达20 dBm，故可大大进步传输间隔。
数传模块的详细目标：依据数传模块的灵敏度、噪声系数、挑选性、传输延时、安全等级等各项功用要求，ZigBee模块的各项技能目标如下：射频频率：2．4GHz；通道数：具有 16个射频通道2．405～2．485；通讯视距：牢靠传输间隔在100米以上； 发射功率：低功耗型为-25～0 dbm；可调远间隔型为18．5～26 dbm可调；接纳灵敏度：低功耗型为-90 dbm；远间隔型为-99 dbm；网络拓扑：星状、树状、网状；每跳延时：不大于15 ms； 数据安全：选用128-Bit AES加密算法。
TOP8 依据ZigBee温室环境监测体系电路
电路原理：温室环境监测体系是经过硬件和软件的结合完结了对温度、湿度和光照强度的实时监测。无线传感网络首要包含和谐器节点和传感器收集节点这两类硬件渠道，和谐器节点由无线节点模块和智能主板模块组成，传感器收集节点由传感器模块和智能主板模块组成。传感器节点是经过ZigBee无线传感网络和和谐器节点之间进行通讯的，和谐器节点是衔接传感器节点和计算机的桥梁，担任组网和会集监测终端发来的数据并经过串口RS232上传至上位机。无线节点模块首要由射频单片机构成，MCU是TI的CC2530芯片，用的是2.4G载频，棒状天线。传感器模块有两个传感器，别离是温湿度传感器SHT10和光电传感器 BPW34S。智能主板模块由电源转化电路、运放电路、串口电路、复位电路和可程序操控LED显现电路这几个部分组成。软件规划包含节点操控程序和上位机监测界面程序两个方面，节点操控程序是在IAREmbeddedWorkbench开发环境下用C言语完结的，包含传感器节点操控程序和和谐器节点操控程序，上位机监测界面是在VisualStudio2005的开发环境下用VC++完结的。最终经过试验验证了该规划的可行性，根本到达了要求。
TOP9 局域网中红外遥控发射与接纳电路
红外发射电路模块：单片机宣布的信号怎么被红外发射管辨认，发射管能否正常发射红外信号是发射电路要处理的关键问题。要发射红外信号，有必要要有红外发射器材。红外发光二极管是一种能发生红外光的发光二极管，现在很多运用的红外发光二极管宣布的红外线波长为940nm 左右，外形与一般发光二极管相同，仅仅色彩不同。常见的红外发射二极管有黑色，通明色，它与一般发光二极管的最大差异在于所宣布的光为不可见光，而一般发光二极管宣布的是各种色彩的可见光，一般，红外发光二极管分为两种结构方法：一种是遥控发射型红外发光二极管（即最常用的手持遥控器所用的红外发射二极管）；一种是近间隔发射型红外发光二极管，这种二极管把红外光的发射与接纳共集为一体。因为本规划完结的是家居遥控，因而选用第一种即可。
如图所示为体系遥控发射原理图，P1.0 口为按键输进口；P2.0 口为红外发射端口，用于输出38kHz 载波编码，脉冲经9013（NPN）扩大然后由红外发射管输出；第9 脚为单片机的复位脚，选用RC 手动复位电路；18、19 脚接晶振。
红外接纳电路模块：接纳电路和调光电路的完结均是经过继电器完结的，给每一个继电器串联一个电阻，构成一个回路，本电路将四个继电器回路并联，衔接在P0 口上，当四个继电器均闭合时，灯最亮，当三个继电器作业时，灯较亮，当两个继电器作业时灯次亮，当一个继电器作业时，灯最暗，当四个继电器都不作业时，灯泡处于封闭状况。接纳电路图如图6所示：
TOP10 CMOS低中频蓝牙射频收发器电路
CMOS射频收发器原理：传统的射频收发电路遍及选用超外差结构，这种老练的体系结构需求选用二级混频和片外声外表滤波器，本钱高。正在研制的CMOS低中频或直接转化体系结构只需求选用一级混频，一起能节约片外声外表滤波器。可是直接转化的体系结构需求战胜直流失调等问题。选用CMOS射频收发电路的最大长处是能够和基带处理器（数字电路）及A/D、D/A转化器（混合信号电路）集成于一个芯片。单片集成的含射频、基带及模数、数模转化电路使电路牢靠性好，功耗低和本钱低。单片集成CMOS无线通讯电路是现在研讨热门，正走上商业化。
CMOS射频IC电路：选用直接转化的CMOS射频IC首要有低噪声扩大器、混频电路、功率驱动电路和频率归纳电路等射频单元组成。在射频范畴，咱们更多留意的是功率传输和扩大，其间低噪声扩大器的电路图如图所示。
它的中心技能是输入阻抗匹配和输出负载的规划，片上电感作为负载能够获得较高的增益和频率特性，为了按捺共模电平，差分结构的低噪声扩大器也常常选用。国内已有CMOS混频器报道选用吉尔布特乘法单元的混频电路如图3所示，混频器的功用首要是线性度，在进步线性度方面，现在有人选用电感负载和共源极电流耦合输入。功率驱动电路一般会选用二级功率扩大的电路，为了满意不同射频体系的需求和确保输出功率，功率驱动电路需求考虑增益操控电路和封装、连线及引脚的散布参数。为了得到低噪声时钟和低相位噪声的正交信号，选用片上电感和变容二极管的LC信频压控器及二分频正交信号发生器是一种好的挑选。
选用倍频VCO能够削减射频信号对VCO的牵引和VCO对信号的走漏。Sigma-Delta分数分频能够进一步下降VCO的相位噪声。低中频（2MHz中心频率）体系结构和直接转化的蓝牙、无线局域网和WCDMA射频电路。图6是单片集成的CMOS射频收发电路芯片相片，芯片左上角是正交时钟发生电路，右下角是功率扩大电路，右上角是复数滤波器。在深亚微米CMOS工艺线流片后，对各功用块进行测验，电路到达了规划的要求，能够满意蓝牙接纳芯片有必要的功耗和功用。
TOP11 蓝牙无线局域网收发芯片RF2968接口电路
接口电路原理：RF2968 发射机输出在内部匹配到50Ω，需求1个AC耦合电容。接纳机的低噪声扩大器输入在内部匹配50Ω阻抗到前端滤波器。接纳机和发射机在TXOUT和 RXIN间衔接1个耦合电容，共用1个前端滤波器。此外，发射通道能够经过外部的扩大器扩大到+20dBm，接通RF2968的发射增益操控和接纳信号强度指示，可使蓝牙作业在功率等级一。RSSI数据经串联端口输入，超越-20～80dBm的功率规模时供给1dB的分辨率。发射增益操控在 4dB步阶内调制，可经串联端口设置。基带数据经BDATA1脚送到发射机。BDATA1脚是双向传输引脚，在发射形式作为输入端，接纳形式作为输出端。 RF2968完结基带数据的高斯滤波、FSK调制中频电流操控的晶体振动器（%&&&&&%O）和中频IF上变频到RF信道频率。片内压控振动器（VCO）发生的频率为本振（LO）频率的一半，再经过倍频到准确的本振频率。在RESNTR+和RESNTR-间的2个外部回路电感设置VCO的调理规模，电压从片内调理器输给VCO，调理器经过1个滤波网络衔接在2个回路电感的中心。因为蓝牙快速跳频的需求，环路滤波器（衔接到 DO和RSHUNT）特别重要，它们决议VCO的跳变和设置时刻。所以，极力推荐运用电路图中供给的元件值。RF2968能够运用10MHz、 11MHz、12MHz、13MHz或20MHz的基准时钟频率，并能支撑这些频率的2倍基准时钟。时钟可由外部基准时钟经过隔直电容直接送到OSC1 脚。假如没有外部基准时钟，能够用晶振和2个电容组成基准振动电路。无论是外部或内部发生的基准频率，运用1个衔接在OSC1和OSC2之间的电阻来供给适宜的偏置。基准频率的频率公役须为20&TImes;10-6或更好，以确保最大答应的体系频率误差保持在RF2968的解调带宽之内。LPO脚用3.2kHz或 32kHz的低功率方法时钟给休眠形式下的基带设备供给低频时钟。考虑到最小的休眠形式功率耗费，并灵敏挑选基准时钟频率，可选用12MHz的基准时钟。
接纳机用低中频结构，使得外部元件最少。RF信号向下变频到1MHz，使中频滤波器能够植入到芯片中。解调数据在BDATA1脚输出，进一步的数据处理用基带PLL数据和时钟康复电容完结。D1是基带PLL环路滤波器的衔接脚。同步数据和时钟在REDATA和RECCLK脚输出。假如基带设备用 RF2968做时钟康复，D1环路滤波器能够省略不必。
TOP12 依据单片机完结短间隔无线通讯电路
单片机的时钟电路和复位电路：单片机时钟电路规划中，挑选晶振频率11.059 2 MHz，约好PC机和单片机的通讯速率为9 600 b/s，并挑选相应电容与单片机的时钟引脚相连构成时钟回路。在复位电路规划中，选用复位引脚和相应的%&&&&&%、电阻构成复位电路。单片机与PTR2000接口原理电路如图所示。
单片机与PTR2000接口电路：AT89C52 单片机首要完结数据的收集和处理，向PTR2000模块发送数据，并接纳由PC机经过PTR2000传送的数据。和单片机相连的PTR2000模块首要将单片机的待传数据调制成射频信号，再发送到PC机端的PTR2000模块，一起接纳PC机端的PTR2000模块传送的射频信号，并调制成单片机可辨认的 TTL信号送至单片机。单片机的RXD和TXD引脚别离和PTR2000的DO和DI引脚衔接，完结串行数据传输;决议PTR2000模块作业形式的 TXEN、CS、PWR 3个引脚别离和单片机I/O操控口的P2.0～P2.2相连，PTR2000作业时，由单片机中的运转操控程序实时操控其作业形式。
该接口电路规划首要需进行电平转化。PC机的串口支撑RS-232规范，而PTR2000模块支撑TTL电平，挑选MAX232器材进行两者间的电平转化，接口电路如图3所示。PTR2000模块进行串行输入、输出，引脚DI、DO经过电平转化器材和PC机串口相连;PTR2000的低功耗操控引脚。 PWR接高电平VCC，即PTR2000固定作业在正常作业状况;频道挑选引脚CS接GND低电平，即选用固定通讯频道1，固定作业在433.92 MHz;PC机串口的RTS信号操控TXEN引脚，以决议PTR2000模块何时为接纳和发射状况。PC机和串口的传输速率设定为9 600 b/s，和单片机保持一致。
