蓝牙技术实战篇，如何基于蓝牙设计GPS接收器模块?

蓝牙是我们的常用技术，基于蓝牙，我们能够构建很多我们需要的无线设备。那么，大家是如何利用蓝牙技术的?又是如何对蓝牙进行设计的?为增进大家对蓝牙技术的认识，本文将介绍如何基于蓝牙来设计便携式GPS接收器模块电路。如果你对蓝牙或蓝牙技术具有兴趣，不妨继续往下阅读哦。

蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的无线电空中接口(Radio Air Interface)，将通信技术与计算机技术进一步结合起来，使各种3C设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内实现相互通信或操作。简单的说，蓝牙技术是一种利用低功率无线电在各种3C设备间彼此传输数据的技术。蓝牙工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工业、科学、医学)频段，使用IEEE802.15协议。作为一种新兴的短距离无线通信技术，正有力地推动着低速率无线个人区域网络的发展。

GPS蓝牙接收器是一种便携式、电池供电的手持设备，采用蓝牙接口，通过无线技术将GPS 信号提供给具有蓝牙接口的显示装置，能够为用户提供定位和导航信息。文章根据手持GPS蓝牙接收器的特点，进行系统设计，从硬件、软件两方面进行论述，提出了一种实现方案，实验的结果说明设计方案是可行的，具有成本低，产品体积小，性能稳定，易生产和便于改进等主要特点，可满足用户的需要，有一定的发展空间。

为了方便开发，硬件采用模块化方式设计.GPS蓝牙接收器的硬件电路设计共分五个模块：GPS、蓝牙、电源、开关、蓝牙天线。 GPS模块选用的型号是RGM3310.其电源输入为3.3VDC，耗电量连续使用模式下为70mA，省电模式下为35mA，传输速度为4，800～57，600bps， 输出格式为NMEA0183GGA，GSA，GSV，RMC.将GPS模块的输出端直接与蓝牙的输入端连接，蓝牙 将GPS数据不做处理通过蓝牙天线以串口的形式传输给带蓝牙接口的终端。

蓝牙模块：选用的型号是CSR的BCM-02.外 形尺寸为，其电源输入为2.7V～3.6VDC，支持Spec.v1.1规范，传输距离可达10m，内置8Mbi2tFlash，支持Park，Sniff，Hold和DeepSleep四种模式。在进行二次开发的过程中，需要对串口协议进行进一步的开发，采用CSR公司提供的BlueLab蓝牙嵌入式软件开发工具包，使用VC++调用软件开发工具提供给用户的动态连接库(DLL)，针对具体应用编写程序，并通过BlueFlash程序向CSR蓝牙模块的Flash存储器中写入固件。蓝牙模块原理图如下图所示。

电源设计：关键是内部保护电路的设计及各部件之间不同电平的转换。由于手持设备采用电池供电，所以电源模块必须保证输入电压范围较大在3.7V～4.2VDC范围内都能正常工作。电源模块与锂电池内部的充电电路相结合，可以完成电池的充放电，并提供过充电保护、过放电保护、短路保护的功能，增加了可靠性。采用芯片LTC3440可将 电池提供的输入电压转换为GPS与蓝牙需要的3.3V电压。电源模块原理图如下图所示。

开关模块：移动设备为了避免误开机和实现单键开关机，要重点设计其开关模块。其核心器件是一个D触 发器，选用芯片SN74AUP1G74.利用PRE，CLR均为高电平时状态保持特性，通过正确的开关电路设计，配合蓝牙芯片编程，可实现单键开关机功能。开关模块原理图如下图所示。

GPS蓝牙接收器的天线设计可以采用两种方法：一种是印刷电路板(PCB)天线，此种天线印刷 在电路板的最顶层并在其附近有铺地，设计简单且 无成本，普遍采用几何型天线。其设计要点是保证一定的天线宽度、长度及形状，从而使天线达到50欧姆匹配，一般天线的长度要长于四分之一波长并和它的几何形状及与铺地的距离有关。第二种是陶瓷天线，此种天线体积小，性能可靠，且设计简单，非常适用于GPS蓝牙接收器这样的手持设备。

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