基于藍(lán)牙模塊的溫度檢測(cè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

【摘 要】本設(shè)計(jì)以手機(jī)為接收平臺(tái)，CC2541模塊為通訊設(shè)備，SHT20為溫度檢測(cè)模塊等硬件組成的小型溫度檢測(cè)模塊，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)需要進(jìn)行溫控的地方進(jìn)行實(shí)時(shí)而且長(zhǎng)時(shí)間的溫度檢測(cè)，避免了必須實(shí)地測(cè)量的問(wèn)題，也為不同環(huán)境、時(shí)間下，該地方的溫度檢測(cè)提供了有效穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。該設(shè)計(jì)摒棄了傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)模式，并且與新的智能硬件結(jié)合在一起，同時(shí)，可以為將來(lái)智能溫控技術(shù)提供一定的參考意義。

【關(guān)鍵詞】Android 溫度檢測(cè) 智能硬件 BLE4.0模塊

在對(duì)機(jī)房、蔬菜或花卉大棚、嬰兒房、病房和倉(cāng)庫(kù)等需要進(jìn)行溫控的地方進(jìn)行實(shí)時(shí)而且長(zhǎng)時(shí)間的溫度檢測(cè)，傳統(tǒng)方法會(huì)費(fèi)事費(fèi)力，而采用智能硬件和藍(lán)牙通訊方式可以很好的解決這一問(wèn)題。

一、藍(lán)牙技術(shù)簡(jiǎn)介

藍(lán)牙是一種支持設(shè)備短距離通信的無(wú)線電技術(shù)，能在包括移動(dòng)電話、PDA等眾多外設(shè)設(shè)備之間進(jìn)行無(wú)線信息的交換。目前，藍(lán)牙技術(shù)中應(yīng)用最廣、數(shù)據(jù)傳輸最快的是BLE4.0藍(lán)牙協(xié)議棧，其傳輸速度可達(dá)1Mbps，可以支持最長(zhǎng)40至50米范圍內(nèi)的通訊。藍(lán)牙技術(shù)的出現(xiàn)成功的簡(jiǎn)化了設(shè)備與設(shè)備之間的通信，使得數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效。

藍(lán)牙技術(shù)的特點(diǎn)為：低功耗、通訊安全性高；數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)1Mbit/s；使用調(diào)頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，把頻帶分為若干個(gè)調(diào)頻信道（hop channel），減小了同頻段信號(hào)干擾；開(kāi)放的接口標(biāo)準(zhǔn)，兼容性強(qiáng)。

二、溫度采集模塊SHT20簡(jiǎn)介

SHT20溫濕度傳感器是由瑞士公司Sensirion開(kāi)發(fā)研制的一款數(shù)字溫濕度傳感器。它在尺寸和智能方面確立了新的標(biāo)準(zhǔn)，傳感器厚度為1mm，面積為3*3mm。全新設(shè)計(jì)的CMOSens芯片為其提供了更加快速的處理方式；電容式濕度傳感元件也是經(jīng)過(guò)改進(jìn)的，相比SHT1X，檢測(cè)更加準(zhǔn)確，還有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的能隙溫度傳感元件，輸出經(jīng)過(guò)標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)，標(biāo)準(zhǔn)I2C格式。較前一代產(chǎn)品SHT1x在高濕的環(huán)境下性能更加穩(wěn)定，同時(shí)性能上已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了SHT1X系列傳感器。而且該芯片還包含有一個(gè)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、OTP內(nèi)存和數(shù)字處理單元，這些元件的加入，有助于提高SHT20的通訊可靠性和高溫環(huán)境下的工作穩(wěn)定性。當(dāng)然所有元件都將得益于高端的節(jié)能運(yùn)行模式。更加適應(yīng)溫度檢測(cè)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)中低損耗的原則。

電路設(shè)計(jì)。SHT20傳感器電路設(shè)計(jì)中，SCL為串行時(shí)鐘；SDA為數(shù)據(jù)輸入和輸出端口；VDD為電壓；VSS為接地。

三、BLE4.0溫度檢測(cè)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案

1.溫度采集模塊程序設(shè)計(jì)

BLE4.0溫度檢測(cè)系統(tǒng)中溫度采集模塊程序主要有（1）溫度數(shù)據(jù)采集端程序，其重點(diǎn)是I2C接口SHT20傳感驅(qū)動(dòng)；（2）通訊程序，即從機(jī)動(dòng)態(tài)廣播的發(fā)送數(shù)據(jù)和接收命令和主機(jī)的動(dòng)態(tài)掃描。

2.溫度采集端從機(jī)程序設(shè)計(jì)

首先要啟動(dòng)SHT20傳感器，對(duì)SHT20傳感器進(jìn)行初始化，然后開(kāi)始讀取SHT20采集到的溫度數(shù)據(jù)，內(nèi)部算法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，進(jìn)行動(dòng)態(tài)廣播數(shù)據(jù)輸出。其基本流程圖如下：

3.Android手機(jī)端軟件程序設(shè)計(jì)

程序基本開(kāi)發(fā)軟件為Eclipse，開(kāi)發(fā)語(yǔ)言為Java。Java語(yǔ)言是一種簡(jiǎn)單的、跨平臺(tái)的、面向?qū)ο蟆⒔∪恼Z(yǔ)言。它不受計(jì)算機(jī)硬件和環(huán)境的影響，而且其自帶的虛擬機(jī)很好的實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)性，是其應(yīng)用更加廣泛。它多線程的特點(diǎn)，允許其支持事物并發(fā)和多任務(wù)處理的工作模式。在Android系統(tǒng)的應(yīng)用開(kāi)發(fā)中是核心程序，編程也較為簡(jiǎn)便。