基于蓝牙技术的公交数据采集系统研究

论文摘要

蓝牙(Bluetooth)作为一种新的短距离无线通信技术标准,它是一种低成本、近距离、低功耗的无线通信标准,它为仪器设备提供了一种无线连接方式,并且在车辆电子装置上应用更加广泛,本文基于蓝牙技术对当前公交车自动收费机进行研究。本文首先对蓝牙技术的起源、特点及发展前景进行了简要介绍,然后剖析了蓝牙通信协议体系和应用框架,并针对项目需求,提出了合理的解决方案,并从硬件和软件两方面,对蓝牙模块的设计进行了详细阐述。在硬件设计中,详述了芯片的选型、模块的设计以及外部接口的设计及扩展使用,了解了蓝牙模块ROK101007的特性和车载机的基本结构,分析了目前车载自动收费机数据采集方法存在的问题,在此基础上,提出了基于蓝牙技术的车载机数据无线传输方案。在软件设计中,对HCI(主机控制接口)进行全面剖析后,给出了基于RS232接口的传输方式以及点对点的通信流程。最后详细分析了目前公交车自动收费机数据采集方法存在的问题,提出并设计了基于蓝牙技术的自动收费机数据无线自动采集新方法和方案,这是一种可靠、安全、快速的数据采集方法。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 蓝牙技术简介
• 1.1.1 蓝牙的由来及起源
• 1.1.2 蓝牙系统的组成
• 1.1.3 蓝牙技术的特色
• 1.1.4 蓝牙中的关键技术概述
• 1.1.5 蓝牙系统的应用
• 1.2 蓝牙技术与车载自动收费机的结合
• 1.2.1 当今公交车现有的采集方法
• 1.2.2 车载机
• 1.2.3 蓝牙技术用于车载机所要解决的问题
• 1.3 本文的主要研究内容
• 第2章 蓝牙技术基本概念及协议规范的研究
• 2.1 蓝牙技术的基本概念
• 2.1.1 串行与并行
• 2.1.2 异步与同步
• 2.1.3 扩展频谱
• 2.1.4 跳频技术和时分双工
• 2.1.5 数据传输类型
• 2.2 蓝牙技术通信协议体系
• 2.2.1 定义协议
• 2.2.2 通信协议
• 2.2.3 蓝牙协议栈
• 2.3 蓝牙设备连接的建立过程
• 2.3.1 扫描（Scan）
• 2.3.2 寻呼（Page）
• 2.3.3 查询（Inquiry）
• 2.4 主机控制器接口
• 2.4.1 主机控制器
• 2.4.2 主机控制器接口
• 2.4.3 主机控制器的三种类型
• 2.5 蓝牙信息安全技术
• 2.5.1 蓝牙信息安全模式
• 2.5.2 应用层安全保护
• 2.5.3 链路层安全保护
• 2.5.4 认证
• 第3章 系统的硬件设计
• 3.1 蓝牙核心模块
• 3.1.1 蓝牙芯片简介
• 3.1.2 ROK101 007内部结构及各功能块介绍
• 3.2 系统硬件设计总述
• 3.3 车载机蓝牙系统硬件设计
• 3.3.1 蓝牙模块与车载卡的连接方式
• 3.3.2 HCI UART传输层
• 3.3.3 UART与RS 232电平转换
• 3.3.4 车载蓝牙卡的单片机控制
• 3.4 数据汇总机蓝牙系统的设计
• 3.4.1 采用HCI USB传输层的接入方式
• 3.4.2 USB接口电路设计与实现
• 3.5 蓝牙天线的选择
• 3.5.1 蓝牙天线重要参数
• 3.5.2 蓝牙天线在不同操作模式下的设计考量
• 3.5.3 蓝牙天线的种类
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 WDM型USB驱动程序的设计
• 4.1.1 USB简介
• 4.1.2 WDM简介
• 4.1.3 WDM的工作原理
• 4.1.4 USB设备驱动程序的实现方法
• 4.2 汇总机固定端蓝牙检测器的程序设计
• 4.3 汇总机固定端微机界面与其软件说明
• 4.4 车载蓝牙卡的软件设计
• 第5章 总结
• 参考文献
• 致谢