解讀智能藍牙虛擬示波器系統整體電路設計

　　硬件設計電路包括信號預處理、單片機、藍牙串口模塊和電源4部分，電路原理圖見圖1。

　　圖1：藍牙虛擬示波器電路原理圖

　　信號預處理：單片機AD轉換電壓范圍是0~3.3V，為了能測量交流信號，把輸入信號地端接RP3調節(jié)出的1.65V，這樣就能測到-1.65~+1.65V的電壓。實際工作中電工測量電壓范圍從幾伏到幾百伏，為此加入了電阻降壓網絡R1、R2、R4、R5、RP1和RP2，這樣就能測到60V的電壓，再加上個有x10 擋（放大10倍）的示波器探頭，最大可測到600V電壓。LM358是雙運放，接成電壓跟隨器方式，主要作用是提高輸入阻抗，使示波器標入阻抗是1MΩ，否則示波器探頭放到x10擋時，測量數值會有偏差。運放還能起到當輸入信號過大時，限制輸入到單片機的信號幅度，保護單片機的作用。共有2個信號輸入端，組成雙蹤示波器，可以比較2路信號的相位關系。

　　單片機：選用了飛利浦的單片機P89LPC938，是基于80C51內核的低功耗 FLASH單片機，其內部有7.373MHz振蕩器、復位電路、8通道10位AD轉換器，8K字節(jié)Flash程序存儲器、768字節(jié)RAM數據存儲器，這使得外圍電路很簡潔。為了提高AD轉換速度和提高通信波特率的準確程度，使用了外部12MHz晶振。單片機的P2.0（AD07）、P2.1（AD06） 接雙運放LM358的電壓輸出，單片機的P1.0（TXD）、P1.1（RXD）接藍牙模塊的串口。

　　藍牙串口模塊主要參數：兼容藍牙V2.0 規(guī)范、CLASS 2 標準，傳輸距離最大10M，支持SPP 服務（串口）。功能多的藍牙模塊可更改主從設置，默認為從設備，可以和電腦或手機藍牙連接，還可以更改通信波特率，默認是9600bps，可更改為較大的波特率，如115200bps，加快通信速度。默認配對密碼是1234，每次搜索藍牙模塊前先給藍牙模塊上電再搜索，再次搜索時要先把藍牙模塊重新上電，否則可能搜索不到。手機藍牙和藍牙串口模塊之間的連接，是程序設計的重點，也是難點。這個連接過程就是創(chuàng)建一個藍牙客戶端，分查找設備、查找服務、獲得連接URL和建立連接4個主要步驟。