ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................3
1. BLUETOOTH ......................................................................................................4
1.1. IEEE 802.15.1................................................................................................4
1.1.1. Физический уровень..............................................................................4
1.1.2. Канальный уровень...............................................................................5
2. СТЕК ПРОТОКОЛОВ BLE.................................................................................8
2.1. Основы стека протоколов BLE....................................................................8
2.2. Приложение и Профили.............................................................................10
2.2.1. Уровень управления связью и адаптации (L2CAP)..........................10
2.2.2. Общий профиль доступа (GAP).........................................................12
2.2.3. Профиль общего атрибута (GATT)....................................................12
2.2.4. Протокол атрибутов(ATT)...................................................................13
3. МИКРОКОНТРОЛЛЕР CC2541 ......................................................................14
3.1. Основные характеристики микропроцессора..........................................14
3.1.1. Процессор и память.............................................................................16
3.1.2. Периферийные устройства.................................................................17
3.2. CC Debugger ...............................................................................................20
4. РАЗРАБОТКА BLE ПРОФИЛЕЙ.....................................................................21
4.1. Операционная система уровня абстракций (OSAL)..............................21
4.2. Макет...........................................................................................................22
4.3. Создание профилей для передачи информации с датчиков...................23
4.4. Передача информации с датчика...............................................................25
4.5. Проверка работоспособности профиля....................................................29
4.6. Проверка передачи информации...............................................................30
4.6.1. Аналоговый датчик.............................................................................30
4.6.2. Цифровой датчик.................................................................................30
4.6.3. Импульсный датчик ............................................................................31
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.....................................................................................................33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:....................................................................................34
В мире существует большое разнообразие способов передачи
информации по радиоканалу. В последнее время всё большую популярность
обретает технология Bluetooth low energy (BLE), наиболее существенным
достоинством которой является сверхмалое пиковое энергопотребление,
среднее энергопотребление и энергопотребление в режиме простоя.
Устройства, использующие Bluetooth с низким энергопотреблением, будут
потреблять меньше энергии, чем другие Bluetooth-устройства предыдущих
поколений. На основе данной технологии можно построить экономичные
датчики. Целью работы является разработка BLE профилей для передачи
информации с датчиков.
Поставленная цель потребовала решения следующих задач:
1) Изучить основные положения технологии BLE;
2) Изучить стек протоколов для BLE от Texas Instruments;
3) Ознакомиться с BLE профилями;
4) Изучить микроконтроллер СС2541 от Texas Instruments;
5) Написать программу, реализующую профиль BLE для передачи
информации с датчика;
6) Провести испытание разработанного профиля.
В ходе выполнения работы:
1) проведен обзор технологии BLE, она позволяет поддерживать
беспроводное соединение между двумя устройствами и при этом
снизить потребление энергии на его поддержание по сравнению с
технологией BR/EDR;
2) написан программный код для МК, реализующий профили BLE для
работы с тремя типами датчиков: аналоговыми, подключаемыми ко
входам АЦП, встроенного в МК, цифровыми, подключаемыми по
интерфейсу USART, импульсными, подключаемыми к порту
ввода/вывода МК, настроенному как цифровой вход;
3) проведены испытания работы профилей BLE на макете, созданном
на базе отладочной платы с радиомодулем на основе
микроконтроллера СС2541, выпускаемого фирмой Texas Instruments.
С помощью программы для смартфона BLE Scanner была проверена
корректная работа радиомодуля, с загруженным в него написанным
программным кодом. Испытания показали, что профиль выполняет
свою функцию по передаче информции с датчиков.
Дальнейшее развитие предполагает объединение нескольких устройств с
разными датчиками в одну сеть, и синхронизацию их работы.
