基于EWS的EPA蓝牙数据采集系统设计

　　引 言

　　EPA(Ethernet for Plant Automation)基于以太网(IEEE802.3)、无线局域网(IEEE802.11)和蓝牙(IEEE802.15)等信息网络COTS(Commercial-Off-The-Shelf)通信技术以及TCP(UDP)/IP协议,是一种适用于工业自动化控制系统装置与仪器仪表间,以及工业自动化仪器仪表间数据通信的工业控制网络技术。

　　蓝牙技术是一种线缆替代短距离无线通信技术,工业现场某些工业设备需要安装在恶劣的工业环境中,采用蓝牙技术可以避免工业现场布线遇到的问题。嵌入式Web服务器的出现满足了工业控制网络低成本远程控制的需要。本文将两者结合起来设计和开发了满足EPA工业控制网络需求的蓝牙数据采集器,以嵌入式Web服务器EWS(Embedded Web Server)技术为基础,结合Rabbit2000的网络通信功能,利用现有的网络技术(如HTTP、CGI、SSI等),将蓝牙无线方式采集到的现场数据传送到服务器端,服务器以网页的形式,提供给远程用户使用。

　　1 基于嵌入式Web服务器的蓝牙数据采集系统设计

　　基于嵌入式Web服务器的蓝牙数据采集系统模型如图l所示。蓝牙数据采集器是基于EPA协议的。远程监控用户通过企业内部网络连接到嵌入式Web服务器上,控制蓝牙芯片完成数据采集,并将采集到的数据返回嵌入式Web服务器,显示在远程管理终端的Web浏览器上。

　　2系统硬件结构设计

　　基于EPA协议的蓝牙数据采集器的系统结构如图2所示。它包括微处理器、蓝牙模块、数模(D/A)转换模块、模数(A/D)转换模块、液晶显示模块、Flash存储器以及以太网控制器模块,其中：蓝牙模块、数模(D/A)转换模块、模数(A/D)转换模块以及液晶显示模块通过其接口电路分别与微处理器的串行通信接口连接。蓝牙模块采用的串口波特率是57600bps;微处理器的工作主频率是11.0592MHz、从频率是32.768kHz;蓝牙模块的工作电压是3.3V,这需要一个5V到3.3V的电压转换电路;图2中芯片没有标

　　明电源引线的都需提供5V电压。

　　2.1工作原理

　　①打开蓝牙数据采集器的电源开关时,系统进行自检。

　　②系统自检通过后,蓝牙数据采集器对蓝牙进行初始化,并在其覆盖范围内搜寻另外带有蓝牙芯片的现场设备。

　　③若发现上述设备,各自的链路管理器就会发现对方,就可以在需要时鉴权和认证后建立通信关系。

　　④在需要进行现场数据采集时,将A/D转换模块的输入端口通过外围接口电路与被采集对象相连。A/D转换模块获得启动命令后,采集现场数据并交给微处理器进行处理,处理后的数据通过蓝牙模块发送给相关控制设备,也可以将处理后的数据传给嵌入式Wek·服务器。