CC2540芯片酒店蓝牙门锁的软硬件设计+电路图+程序(2)

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2.4.2GATT的原理和应用10

3蓝牙门锁的概述....12

3.1硬件...12

3.1.1电源..12

3.1.2单片机最小系统13

3.1.3JATG定义和连接方式.16

3.1.4天线..17

3.1.5电机锁..19

3.1.6调试电路...19

3.1.7PCB设计....20

3.2软件...21

3.2.1OSAL系统....21

3.2.2BLE协议栈22

3.2.3单片机通信实现23

3.2.4Android手机通信实现.24

3.2.5实物介绍...24

3.2.6调试过程...25

结论..28

致谢..29

参考文献.30
1 绪论
1.1 蓝牙技术
1.1.1 蓝牙技术的背景在1998年5月，国际上五个著名的IT公司——国际商用机器公司（IBM）、英特尔（Intel）、诺基亚（Nokia）、东芝（Toshiba）以及爱立信（Ericsson）联合宣布了一种全新的、之前从未发布过的使用无线通讯的技术——蓝牙（Bluetooth）技术[1]。它是一种应用距离较短、使用成本较低的无线连接技术,也是一门能够实现数据与语音无线传输开放性接口系统的现代化的技术。蓝牙技术的成本比较低而且传输的距离很近，并且没有线连接，因此打破了以往的有线固定的设备建立了一个便捷的短程无线连接的手段。其本质是建立控制软件的公开标准以及通用的无线电空中接口（radio air interface），使得通讯和计算机设备进一步互相连接，使得不同厂家生产的便携式设备可以在没有电线连接的情况下可以在一定的距离范围内具有相互操作和互用的性能（ nteroperability）[2]。蓝牙技术可以快速使得计算机和移动设备、移动设备和移动设备之间的通信得到简化,同时移动设备已可以从互联网上通过蓝牙快速得到想要的信息。现代的通信设备比如手机、手提电脑、ipad与因特网之间传输的数据更有效率，方便了人们的生活。近年来，无线网络得到了快速的发展，在这个过程中出现了很多无线网络数据的传输标准，例如：WiFi、Wireless、Zigbee等[3]，不同的协议标准对应不相同的领域。蓝牙无线技术全球使用范围最广泛的短距离无线的标准，蓝牙技术联盟（SIG）在2010年7月发布了蓝牙4.0版本的核心规范，以低功耗作为新版本的特点[4]。并且随着Iphone 4s的发布，各大厂商也推出了支持蓝牙4.0的设备。
1.1.2 蓝牙技术的优势蓝牙技术不但支持数据的传输例如照片的发送，而且蓝牙还支持语音的传输，录音、视频都可以通过蓝牙实现短距离的传输。它采用无线电技术，有着传输范围广的显著特点，因此可穿透不同物质以及在物质间扩散[4]。蓝牙同时采用跳频展频技术，这种技术抗干扰性强，不容易被窃听，因而安全性能好，可信度高。蓝牙在各国都不受频谱的限制，而且蓝牙本身功耗低，成本低。当然，蓝牙也有需要改进的地方，比如蓝牙的传输速度还需到得到大幅度的提升。蓝牙的技术性能参数为：1）有效的距离传输为 10cm-10m，如果增大发射的效率后可达到百米[5]。收发器工作频率是 2.45GHz，它能工作范围则为 1MHz。并且拥有了 79 个通道,分别是2.402GHz-2.480GHz。2）数据传输时分别使用了短封包以及跳频展频的技术，速度是1600 次/秒，因此偷听的现象就不会发生了。
3）一个封包被传送的时候，封包的大小可从 126bit增加至 287bit；关于封包即能是包括语音也能包括数字[5]。4）网络连接也将使用加密技术和密码认证连接装置[6]，因此，蓝牙微微网（piconet）可以由八个设备构成，每个微微网有 1Mb/s 传输频带宽度。当一个信道被2 个以上的设备共享时，就会形成一个蓝牙网络，并且传输容量被设备所控制。当设备没有加入蓝牙网络，它将进入待机状态。