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基于蓝牙技术的公交数据采集系统分析.pdf

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,一;,{J},,独创性声明1’。 本人声明,所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得√ 的研究成果除加以标注和致谢的地方外,不包含其他人己经发表或撰写过¨ 的研究成果,也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工,作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二凸二恩oJ≮n▲、r学位论文作者签名 必f日 期X户7.’7.6学位论文版权使用授权书,本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后半年口 一年口 一年半口 两年口学雠文储虢埤签字日期a一..1.6导师签名签字日期 砚“t、7∥.屯斯●-Jz--t.◆▲、,,,●~●t.·j丫东北大学硕士学位论文 摘要基于蓝牙技术的公交数据采集系统研究摘 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、特点及发展日i『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ROKlol 007的特性和车载机的基本结构,分析了目日仃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。关键词蓝牙蓝牙技术;蓝牙模块;车载自动收费机;无线数据采集-々’东北大学硕士学位论文 Abst ractThe Research of B1uetooth-based Data C011ectionSystem on BusAbstractBluetooth aS a new shoIrt·range wireless communications technology standards,it is ay low-cost,shon distance,lowpower wireless communication standard,and proVides ak干-“reless connection,and in vehicles on the application of electronic devices more wide.Thepaper based on the Bluetooth technology on the current bus automatic toll collection machinestudv.This paper introduce the origin of Bluetooth technology,f.eatures and deVelopmentprospects of a brief introduction.And then analyze the Bluetooth communications system andthe application of the framework agreement,and demand for the proj ect,proposed areasonable solution,and from both hardware and soRware,Bluetooth modules on the designof the eldborate.On the hardware design,detailed the selection of chips,modules and thedesign of the extemal interf.ace design and expand the use of and understand the Bluetoothmodule ROK 1 0 1 007 and the chauracteristics of the basic Vehicle stllJcture,analysis of thecurrent automotiVe automatic toll collection s of data collection problems,on the basisof this,baSed on Bluetooth technology to the automotiVe machine wireless data transmissionprogramme.In soRware design,the HCIhost controlinterfaceto conduct a comprehensiVeanalysis,is based on the RS232 interfaces and point-topoint transmission of thecommunication process.ARer detailed analysis of the cullrent bus fares for automatic datacollection s existing problems,and to design a Bluetoothbased automatic tollcollection machine wireless automatic data collection s and the new progr锄me,。which is a reliable,safe,fast1ata Acquisition s.Key words BluetoothBluetooth technologyBluetooth moduleautomotiVe automatic tollcollection machineWireless Data AcquisitionIIIJ●一’√查荃兰硕士学位论文 目录目 录独创性声明。I、I。摘 要I IABSTRACTI I I,第1章绪论..11.1蓝牙技术简介l1.1.1蓝牙的由来及起源11.1.2蓝牙系统的组成.21.1.3蓝牙技术的特色.21.1.4蓝牙中的关键技术概述41.1.5蓝牙系统的应用。5十 1.2蓝牙技术与车载自动收费机的结合。7I 1.2.1当今公交车现有的采集方法81.2.2车载机...81.2.3蓝牙技术用于车载机所要解决的问题ll1.3本文的主要研究内容.1 4第2章蓝牙技术基本概念及协议规范的研究-....172.1蓝牙技术的基本概念.1 7, 2.1.1串行与并行1 72.1.2异步与同步1 92.1.3扩展频谱222.1.4跳频技术和时分双工..242.1.5数据传输类型26- 2.2蓝牙技术通信协议体系.282.2.1定义协议282.2.2通信协议292.2.3蓝牙协议栈29一IV东北大学硕士学位论文 目录2.3蓝牙设备连接的建立过程342.3.1扫描Scan352.3.2寻呼Page362.3.3查询Inquir,362.4主机控制器接口.372.4.1主机控制器372.4.2主机控制器接口382.4.3主机控制器的三种类型。392.5蓝牙信息安全技术.4l2.5.1蓝牙信息安全模式..412.5.2应用层安全保护412.5.3链路层安全保护422.5.4认i正.....46第3章系统的硬件设计473.1蓝牙核心模块.。473.1.1蓝牙芯片简介473.1.2 ROKl01 007内部结构及各功能块介绍483.2系统硬件设计总述.543.3车载机蓝牙系统硬件设计553.3.1蓝牙模块与车载卡的连接方式.553.3.2 HCI UART传输层563.3.3 UART与RS 232电平转换573.3.4车载蓝牙卡的单片机控制..57.3.4数据汇总机蓝牙系统的设计583.4.1采用HCI USB传输层的接入方式。583.4.2 USB接口电路设计与实现..593.5蓝牙天线的选择.613.5.1蓝牙天线重要参数..6】3.5.2蓝牙天线在不同操作模式下的设计考量62一V一’, ,,一’tr-rV东北大学硕士学位论文 目录3.5.3蓝牙天线的种类63第4章系统软件设计654.1 WDM型USB驱动程序的设计654.1.1 USB简介..654.1.2 WDM简介.664.1.3 WDM的工作原理674.1.4 USB设备驱动程序的实现方法.694.2汇总机固定端蓝牙检测器的程序设计694.3汇总机固定端微机界面与其软件说明8l4.4车载蓝牙卡的软件设计.84第5章总结87参考文献..89致谢95VI
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