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基于蓝牙的煤矿安全无线传输网络的设计,63页摘要煤矿安全是煤矿生产的重要环节，而瓦斯灾害对煤矿生产的安全危害最大。因此，在煤炭开采过程中，井下瓦斯浓度的测量非常重要。针对瓦斯浓度监测系统的现状，本文提出了基于蓝牙的煤矿瓦斯浓度的监测系统的设计方案，阐述了系统的软、硬件设计的思想和具体实现方法。蓝牙技术作为一个全球统一的短距离无线通信标准，在于建立通用的低功...
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内容介绍
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63页
摘要
煤矿安全是煤矿生产的重要环节，而瓦斯灾害对煤矿生产的安全危害最大。因此，
在煤炭开采过程中，井下瓦斯浓度的测量非常重要。针对瓦斯浓度监测系统的现状，
本文提出了基于蓝牙的煤矿瓦斯浓度的监测系统的设计方案，阐述了系统的软、硬件
设计的思想和具体实现方法。
蓝牙技术作为一个全球统一的短距离无线通信标准，在于建立通用的低功耗、低
成本无线空中接口及其控制软件的公开标准。本文阐述了蓝牙技术的发展背景、技术
特点和协议栈的结构体系等，针对其开发的复杂性提出了一种基于蓝牙主机控制器接
口(HCI)的简化的无线通信解决方案。同时，系统中利用了现在已经较成熟的CAN总
线技术，实现了有线和无线相结合的数据传输系统。
本文给出了完整的系统结构框图和各部分电路原理图，描述如何利用微控制器和
蓝牙模块组建系统，介绍了所用器件的原理。对解决方案的理论基础即蓝牙的HCI
协议，以及HCI UART传输层的指令进行了详细分析。解析使用HCI协议进行蓝牙
设备的初始化、查询其他设备、建立链路、数据传输、断开链路这样一个过程，并给
出了收发器蓝牙主单元的软件开发流程图。同时，本文介绍了CAN节点的软硬件设
计。
本文中提供了一些调试信息，证明蓝牙技术能够在本系统中方便的替代有线接
口，为煤矿安全甚至测控领域提供了数据传输的新思路。
关键词：煤矿安全瓦斯监测蓝牙HCI无线传输网络
III
摘要..................................................................................................
Abstract................................................................................................
1绪论............................................................................................
1.1系统研发背景、目的及意义............................................
1.2国内外研究现状......................................................................
1.3主要研究内容...........................................................................
2系统总体设计方案..............................................................
2.1前言.................................................................................................
2.2蓝牙技术介绍...........................................................................
2.3系统总线的选择......................................................................
2.4系统总体设计...........................................................................
3硬件系统设计..........................................................................
3.1系统主要器件的选择...........................................................
3.2地址编码设计...........................................................................
3.3蓝牙部分硬件设计.................................................................
3.4 CAN总线部分硬件设计......................................................
3.5电源设计......................................................................................
4软件系统设计..........................................................................4.1集成开发环境和编程语言简介......................................
4.2主程序设计..................................................................................
4.3蓝牙无线通讯程序设计......................................................
4.4 CAN通讯程序设计................................................................
4.5系统调试......................................................................................
5总结与展望................................................................................
5.1总结.................................................................................................
5.2展望.................................................................................................
致谢..................................................................................................
参考文献............................................................................................
附录1（攻读学位期间发表的学术论文）.........
摘要
煤矿安全是煤矿生产的重要环节，而瓦斯灾害对煤矿生产的安全危害最大。因此，
在煤炭开采过程中，井下瓦斯浓度的测量非常重要。针对瓦斯浓度监测系统的现状，
本文提出了基于蓝牙的煤矿瓦斯浓度的监测系统的设计方案，阐述了系统的软、硬件
设计的思想和具体实现方法。
蓝牙技术作为一个全球统一的短距离无线通信标准，在于建立通用的低功耗、低
成本无线空中接口及其控制软件的公开标准。本文阐述了蓝牙技术的发展背景、技术
特点和协议栈的结构体系等，针对其开发的复杂性提出了一种基于蓝牙主机控制器接
口(HCI)的简化的无线通信解决方案。同时，系统中利用了现在已经较成熟的CAN总
线技术，实现了有线和无线相结合的数据传输系统。
本文给出了完整的系统结构框图和各部分电路原理图，描述如何利用微控制器和
蓝牙模块组建系统，介绍了所用器件的原理。对解决方案的理论基础即蓝牙的HCI
协议，以及HCI UART传输层的指令进行了详细分析。解析使用HCI协议进行蓝牙
设备的初始化、查询其他设备、建立链路、数据传输、断开链路这样一个过程，并给
出了收发器蓝牙主单元的软件开发流程图。同时，本文介绍了CAN节点的软硬件设
计。
本文中提供了一些调试信息，证明蓝牙技术能够在本系统中方便的替代有线接
口，为煤矿安全甚至测控领域提供了数据传输的新思路。
关键词：煤矿安全瓦斯监测蓝牙HCI无线传输网络
III
摘要..................................................................................................
Abstract................................................................................................
1绪论............................................................................................
1.1系统研发背景、目的及意义............................................
1.2国内外研究现状......................................................................
1.3主要研究内容...........................................................................
2系统总体设计方案..............................................................
2.1前言.................................................................................................
2.2蓝牙技术介绍...........................................................................
2.3系统总线的选择......................................................................
2.4系统总体设计...........................................................................
3硬件系统设计..........................................................................
3.1系统主要器件的选择...........................................................
3.2地址编码设计...........................................................................
3.3蓝牙部分硬件设计.................................................................
3.4 CAN总线部分硬件设计......................................................
3.5电源设计......................................................................................
4软件系统设计..........................................................................4.1集成开发环境和编程语言简介......................................
4.2主程序设计..................................................................................
4.3蓝牙无线通讯程序设计......................................................
4.4 CAN通讯程序设计................................................................
4.5系统调试......................................................................................
5总结与展望................................................................................
5.1总结.................................................................................................
5.2展望.................................................................................................
致谢..................................................................................................
参考文献............................................................................................
附录1（攻读学位期间发表的学术论文）.........
