【摘 要】
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工业现场为高温、高湿度和强电磁干扰存在的复杂环境,铺设有线工业控制网络往往需要较大的投入,并为施工和维护带来很大麻烦。如果使用无线通信技术将会很好地解决这些问题,使工
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工业现场为高温、高湿度和强电磁干扰存在的复杂环境,铺设有线工业控制网络往往需要较大的投入,并为施工和维护带来很大麻烦。如果使用无线通信技术将会很好地解决这些问题,使工业控制网络组网灵活、方便,大大减少了系统的设备投资、工程费用和维护费用。蓝牙技术具有可靠性高、抗干扰能力强、低辐射低功耗和高速传输等优点,使得这种技术非常适合应用于工业控制领域。在这种背景下,本课题开展了基于蓝牙技术的工业无线通信模块及其应用产品的深入研究。
本文首先分析了工业无线通信技术的发展趋势,阐述蓝牙技术的特点、发展历程以及协议栈组成。在深入理解和分析蓝牙模块设计原理的基础上,结合工业应用的需求,重点探讨了工业现场高温、高湿及强电磁干扰的环境适应问题,开发了Clauss2(10米)和Class1(100米)两种基于蓝牙技术的工业无线通信模硬件电路。并通过深入分析蓝牙协议栈体系结构,开发了蓝牙通信模块软件。然后根据蓝牙产品认证规范和蓝牙模块的共存性能要求,设计了蓝牙模块的测试方案,对模块射频性能和共存性能进行了测试。测试结果表明蓝牙模块的射频性能和抗干扰能力达到了设计要求,模块工作稳定、性能可靠能够满足工业现场设备的近距离无线通信需求。
以上述蓝牙模块为基础,本文还研制了蓝牙开发平台,完成了蓝牙开发平台硬件电路的设计与实现,该平台可以提供多种接口供用户进行开发,为开发蓝牙应用软件提供了工具。另对蓝牙手操器进行开发,完成了蓝牙手操器硬件电路的设计与实现。蓝牙手操器运行稳定、工作可靠,为工业现场设备的数据采集、参数设置与调校维护提供了一个新途径。
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