1?引?言?
　　無線測試技術在工業領域有廣泛的應用前景。在連線復雜并需要反復拆裝被測設備和測試設備之間連線的場合，使用無線可以降低工作的復雜程度，節約大量的時間，提高測試環節的工作效率，尤其在有時間限制時其優越性更加明顯。此外在不適宜連線的場合，如港口、碼頭、江河湖壩、野外勘測、石油勘探中油井深處環境參數的測量，使用無線測量具有有線測量無法比擬的優越性。

　　對于近距離的無線傳輸，藍牙由于采用快速跳頻技術，確保了鏈路的穩定，同時使干擾可能造成的影響變得很小，適合用于存在大量噪聲干擾的工業測試環境中，由于無線傳輸的是數字量，因此在通常情況下沒有傳輸誤差，不會影響到系統的準確度，并且可以單芯片實現，體積功耗都能達到很小的水平。

　　本文針對無線信號測試，提出一種基于ARM和藍牙的無線信號采集系統的設計與實現。

2?芯片選擇

　　2.1?藍牙模塊的選擇

　　采集模塊使用的藍牙芯片是已經商品化的藍牙模塊，其核心是主流的CSR的BlueCore02-External藍牙芯片，他與外圍器件一起構成藍牙模塊，如圖1所示。電壓調整電路提供藍牙模塊所需的3.3?V和1.8?V電壓，閃存用于存儲藍牙固件和配置參數。藍牙主機可通過各種接口(SPI，UART，USB等)實現與藍牙模塊的通信。



　　

2.2?微處理器的選擇

　　微處理器主要負責對采樣的控制，對信號調理芯片的進行編程與控制，與藍牙模塊的通信。由于采用了寄居式的藍牙模型，所以微處理器通過HCI(Host?Control?Interface)接口與藍牙模塊通信，包括將采集的數據按照藍牙協議規定的數據格式打包發送給藍牙模塊，解讀從上位機發送過來的控制命令，控制系統的采集動作以及藍牙模塊的工作方式。

　　基于ARM核心的微處理器具有運算速度快，體積小，功耗低，外圍接口資源豐富等優點，使用基于ARM7TDMI-S核心的Philips?LPC2146微控制器。

3?硬件設計

　　系統硬件分為采集模塊與接收模塊兩部分：

　　(1)采集模塊：為8通道數據采集系統，8路傳感器信號經過放大與調理后，均變為0～3?V的標準模擬電壓信號，分別連接到LPC2146的AD1.0～AD1.7管腳。LPC2146片內的ADC是一個分辨率為10位，轉換速率為400?ks／s的逐次逼近型ADC，支持8路復用的輸入信號。LPC2146對8路信號進行輪流采樣，數字化。由于LPC2146內部的ADC不提供轉換時的電壓基準，故使用了LT1461A3這一+3?V的精密電壓基準。

　　(2)接收模塊：接收模塊同樣以CSR?BC02藍牙模塊為核心，與采集模塊進行藍牙ACL(AccessControl?List)數據通信。BC02芯片通過MAX3232電平轉換芯片與PC機串口進行數據收發。

　　3.1?信號采集模塊

　　CSR?BlueCore02藍牙模塊具有HCIUART與HCI?USB傳輸層。本課題采用了編程較為簡單HCI?UART接口與微控制器LPC2146連接。

　　藍牙模塊與ARM的硬件連接如圖2所示。由于藍牙模塊和ARM都采用+3.3?V電源供電，故其接口間不存在電平差異，不需要電平轉換。藍牙模塊UART接口的發送端UART?TX接LPC2146的UART0接收端RXD0，而藍牙模塊的UART接口的接收端UART?RX接LPC2146的UART0發送端TXD0。


　　

藍牙模塊的復位電路有上電復位，手動復位和LPC2146控制復位三種復位功能。在RST腳上的高電平持續時間大于5?ms時，藍牙模塊將被復位。

　　圖2中C1和R3組成上電復位電路；S1為長開按鈕，當S1按下時，實現手動復位；LPC2146的P0.16腳(BTRST)也可以通過D1二極管復位藍牙模塊。