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基于蓝牙技术的无线显示屏系统设计方案

[日期:2015-05-14] 来源:  作者:佚名 [字体: ]

  蓝牙技术是一种用于替代有线电缆的短距离无线通信技术。它是由多家公司发起的SIG组织制定的无线通信技术标准,目的是取代现有的PC、打印机、传真机、移动电话和家庭网关等设备上的有线接口,为个人提供语音数据和普通数据的无线传输。蓝牙设备的工作频段选在全世界范围内都可以自由使用的 2.4 GHz的ISM频段;成本低,功耗低,体积小,通信距离短, 安全 性高,能够同时传送普通数据和语音数据,可以组成微微网和散射网等。它已经广泛应用在移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑等众多设备上。ISM频段是对所有无线电系统都开放的频段,因此使用其中的某个频段都会遇到不可预测的干扰源。例如某些家电、无绳电话、汽车房开门器、微波炉等,都可能是干扰。为此,蓝牙技术还特别设计了快速确认和跳频方案,以确保链路稳定。

 

  本文介绍一种蓝牙无线显示屏系统的设计方案。使用蓝牙技术可以短距离无线控制显示终端,实现图像和字符数据的无线传输和显示,免去了有线连接所带来的缺陷,可以应用在多种领域。

  1系统总体设计

  该无线图形显示屏系统主要由两部分组成:主机部分和显示终端部分。主机负责控制命令以及需要显示数据的发送,显示终端部分负责接收和显示。系统结构如图1所示。

系统结构

  主机部分由装有Linux操作系统的PC机和BlueCore4蓝牙模块通过USB接口连接组成。

  显示终端由以 arm 9微控制器S3C2440A为核心的 嵌入式 Linux平台加上BlueCore4蓝牙模块以及LCD液晶显示屏组成。Linux操作系统安装在NAND FLASH中,并连接了64 MB的外扩RAM。由于S3C2440A接口比较丰富,所以系统硬件具有较好的扩展性能。

  系统通过蓝牙 协议 栈的RFCOMM 协议 层进行通信。RFCOMM 协议 提供串行数据传输,并能在2台蓝牙设备之间同时维持多达60个连接,可以同时支持遗留串行端口应用程序以及其他应用程序中的OBEX协议。蓝牙协议栈的结构框图如图2所示。

蓝牙协议栈的结构框图

  系统的工作过程为:系统初始化以后,主机和显示终端建立蓝牙连接。连接成功以后,主机应用程序通过蓝牙模块向显示终端发送显示的命令,显示终端根据对应命令进行接收图像数据或者字符数据等操作,然后通过LCD控制器将数据发送到LCD液晶显示屏。系统连接成功以后,显示终端可以根据收到的数据实时地显示不同的图像和字符数据,直到主机发出退出命令系统后结束通信。

  2系统硬件设计

  主机端和显示终端都使用了CSR公司BlueCore4-ROM芯片组成的蓝牙无线收发模块。BlueCore4系列符合2.0版蓝牙标准,并与现有1.1版和1.2版蓝牙设备完全兼容。这里采用的BlueCore4-ROM芯片具有很高的集成度,需要很少的外围露件。它提供了UART、USB2.0等主机接口,并且提供了PCM音频接口以及SPI接口。具有支持微微网和散射网,低功耗,和手机良好兼容,可以和802.11协议共存等优点。BlueCore4蓝牙模块结构如图3所示。

BlueCore4蓝牙模块结构

  PC主机使用USB接口和BlueCore4蓝牙模块连接,对应的蓝牙模块同样通过USB接口和S3C2440A的USB-HOST接口进行连接。USB接口具有即插即用的优点。通过Linux操作系统的支持,该模块还可以使用通用的USB蓝牙适配器替代。BlueCore4蓝牙模块部分参考电路原理如图4所示。

蓝牙模块部分参考电路原理

  LCD液晶屏和S3C2440A微控制器之间通过S3C2440A内建的LCD控制器接口进行连接。LCD液晶屏这里采用了 3.5 in的L35T32,该液晶屏显示像素为240×320,可显示16位色彩,并可以方便地扩展为更大尺寸的液晶屏。S3C2440A的USB-HOST接口和LCD控制器接口部分参考电路原理如图5所示。LCD控制器接口连线主要包括:VD0到VD23(R、G、B三色分色信息),VCLK(数据传输时钟),HSYNC(行同步信号),VSYNC(场同步信号),VDEN(数据使能),LCD_PWREN(显示使能)。


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