基于蓝牙技术的汽车数据采集系统研究

　　摘 要：本文介绍了一种基于蓝牙技术的汽车数据采集系统，该系统主要由传感器、SMT32单片机和CC2540蓝牙芯片组成。传感器采集汽车数据，SMT32通过I2C获取传感器的数据，处理后将数据通过USB发送给蓝牙芯片。CC2540蓝牙芯片通过蓝牙技术将数据发送给用户手机终端。该系统具有功耗低，结构简单、传输距离远等优点。

　　关键词：蓝牙技术；数据采集；STM32

　　中图分类号：TP274.2

　　在汽车电子行业中，数据采集和监测已经成为日益重要的监测技术。传统的数据采集系统由传感器、程控放大器、A/D转换器、数据保持器等部分组成[1]。然而在现如今的汽车行业中，对汽车数据的实时性和便利性提出了更高的要求：即在满足低功耗的总体设计基础上，需要实时的获取现场采集数据的变化[2]。

　　将数据发送给用户常见的无线方式有Wifi、蓝牙，它们均是工作在2.4GHz的频段上，Wifi比较适合于企业办公室内的无线网络，蓝牙技术采用快速确认和调频方案，具有抗干扰能力强和系统稳定性好的。非常适合无线方式替代线缆的场合。考虑到各方面因素，本文采用蓝牙技术来传递采集数据[3-5]。

　　1 系统总体设计

　　基于蓝牙的汽车数据采集系统主要由三部分组成。即传感器部分、单片机处理部分和数据发送部分。其组成的原理图如图1所示。

　　图1 系统总体设计图

　　数据采集部分采用的是低功耗的六轴传感器PMU6050实现。该芯片完成的主要功能是通过传感器获取车辆数据：如油量信息、报警信息、指示灯情况。将采集的数据通过I2C发送给单片机SMT32单片机进行处理。

　　数据发送模块采用的是蓝牙芯片CC2540来实现，该芯片获取到单片机的采集信号后，通过蓝牙技术将数据广播给用户终端，与用户终端不绑定，即使蓝牙发送模块与用户终端断开连接，还可以与其他用户终端连接。用户终端通过打开蓝牙连接，可以对数据进行显示、分析和处理。并且实时的发送数据采集的参数和控制命令。

　　2 硬件电路设计

　　该系统采用的主芯片是SMT32[6]，SMT32系列的微控制器是由意法半导体公司研发的32位ARM Cortex-M0处理器。非常适合各种功率要求低的场合。SMT32通过I2C接口与传感器相连。SMT32采集到车辆信号后，将数据通过USB口传输到蓝牙通信模块。

　　传感器部分采用一个六轴传感器PMU6050实现加速度和陀螺仪功能，该芯片采用I2C总线与STM32连接；该部分电路如下：

　　图2 传感器电路

　　蓝牙模块采用的主芯片是CC2540[7]，CC2540是一款高性能物联网无线收发器，非常适用于Bluetooth?低功耗和2.4GHz超低功耗无线应用。CC2540基于配备128/256kB flash+8kB SRAM的8051微控制器内核而构建。具有功耗小、体积小、传输距离远，抗干扰能力强的优点。