【摘要】
传统的工业控制系统已经满足不了现代工业发展的功能需求，由于DCS以及PLC设备的成本比较高，数据传输的实时性比较差，所以蓝牙技术成了系统开发的首要选择。本文首先对蓝牙技术进行了简要概述，在其基础上论述了该项技术在嵌入式工业控制系统中硬件设计的应用。实践证明，该项技术的应用不仅降低了系统开发成本，而且在一定程度上降低了系统设计难度。
【关键词】
嵌入式工业控制系统；蓝牙通信技术；应用
目前，大部分企业在发展中面临一个重大困难就是在工业现场采集数据并对其进行实时处理，为了解决这一问题，数字仪表使用的相对要多一些，但是该设备生产的厂家比较多，很多机型扩展能力不是很强，并且兼容性也不是很好[1]。蓝牙内部的结构采用的是分散式网络结构，并且运用了短包技术以及快跳频技术，符合当前工业控制系统开发要求，本文主要对其应用展开论述。
1蓝牙技术概述
蓝牙实际上就是一种无线电技术，主要用来实现一些距离较小的设备之间的实时通信。其中设备指的是笔记本电脑、PDA、智能电话、无线耳机以及一些相关设备[2]。通过使用蓝牙技术可以使得移动通信终端设备与设备之间的通信不再那么繁琐，其内部的结构采用的是分散式网络结构，不仅能够实现一点对多点实时通信，而且还能够实现一点对多点的实时通信，其工作频段为2.4GHz，对应的数据传输速率为1Mbps[3]。目前，蓝牙技术在通信领域发展当中起到了不可或缺的作用。
2蓝牙通信技术在嵌入式工业控制系统中硬件设计的应用
2.1系统硬件总体设计
本系统的硬件设计选用的核心控制器为ARM9，并且将S3C2440处理器作为CPU，该处理器不仅功耗低，而且性能较高，符合系统功能需求，其运行频率在400MHz左右，最高频率为533MHz。ARM9核心处理器集成的功能比较多，主要包括：NandFlash以及NORFlash两种存储系统，前者占内存大小为256M，使用的不是地址线，而是数据总线，对应的参数为8-bit，通过专用接口与CPU相连，从而起到一定的存储作用；后者自身的大小是2Mbyte，该存储系统想要与CPU相连，不仅需要使用16条数据总线，同时还需要使用22条地址总线。在ARM9的底板中含有的资源不只一种，主要包括：触摸屏与LCD显示屏，该资源有助于用户实现人机交互平台的构建；这种底板除了普通的标准接口以外，还有SPI系统总线接口以及GPIO系统总线接口等。由于ARM9控制器自身的资源比较丰富，并且具有较强的扩展性，所以有助于系统的硬件平台开发，使得该平台的开发逐渐转变为高效化、便捷化。接下来本文将对蓝牙数据实时通信进行相应设计。
2.2蓝牙数据实时通信设计
传统的工业数据传输系统采用的都是有线通信方式，例如RS232通信或者RS485通信。如果选用这些方式来进行数据的传输不仅需要消耗大量的电缆，增加了成本，而且操作起来也不具有灵活性，不仅如此，也加大了后期维护工作量。目前，无线通信技术发展较快，其中一种新型技术不仅成本低，而且具有较高的传输速率，可以在干扰比较严重的环境中正常运行，除此之外，还具有组网灵活的特性，该项技术就是蓝牙技术。虽然传输距离不是很远，在实际应用当中受到了一定限制，经过添加射频前端功放以后，其传输距离有所增加，在100米范围内传输效果都非常好，所以可以利用这种技术来实现工业数据传输，使其取代传统的有线传输方式。本文在建立蓝牙数据传输系统时，选取ARM9作为核心控制器，另外该系统的主要组成部分还包括蓝牙通信链路以及智能节点。为了实现无线数据传输，不仅要在ARM核心控制器中安装蓝牙模块，而且在8051单片机中也要安装蓝牙模块，需要传输的数据通过单片机节点进行A/D转换处理以后，经过蓝牙无线链路最终达到ARM主控制器完成相应处理。其中嵌入式蓝牙模块选用的是DFBM-CS120，其传输速率最高为721kb/s，可以支持7种工作模式，不仅可以输出射频信号，而且还具有全双工UART接口，该接口主要包括CTS、RTS、RXD以及TXD，其接收器与发射器具有相同的功能，均可实现数据的并转串功能或者串转并功能，从主机的角度对其进行分析，可以将UART看作是一个8位的输入端口与输出端口，主要用来实现主机的读写操作。由于该端口采用的是TTL电平，所以不需要借助其他器件来调整电压，只需将蓝牙模块直接与相应端口进行连接即可，不仅降低了系统开发成本，而且还降低了设计的难度，通过UART发送AT命令给蓝牙模块完成实时监控，同时利用天线射频信号来完成数据的传输。
3总结
在通信技术快速发展的时代背景下，蓝牙通信技术逐渐融入到人们的日常生活当中。为了提高嵌入式控制系统的通信效果，本文将蓝牙通信技术应用到了该控制系统的开发中，在对系统总体硬件设计的基础上，主要对蓝牙数据实时通信部分进行了详细设计。实践证明，该项技术的应用不仅降低了系统开发成本，而且在一定程度上降低了系统设计难度。
作者：王海珍 单位：内蒙古民族大学
参考文献
[1]陈曦,徐鹏,许晓蕾.基于蓝牙通信技术的嵌入式工业控制系统的开发[J].仪表技术与传感器,2015(1):74-76.
[2]王鑫南.基于嵌入式平台的蓝牙通信模块研究[J].工业控制计算机,2015(8):135-136.
[3]吴昊堃.无线蓝牙嵌入式系统在车辆检修单车试风系统中的应用[J].科技广场,2015(4):241-244.
