基于EPA协议的蓝牙设备关键技术研究及软件开发

摘要

在当前多种现场总线并存、无法统一的形势下，以以太网和无线技术为代表的商用COTS(Commercial-Off-The-Shelf)技术在工业企业综合自动化系统中的信息管理层、监控层网络得到了广泛应用，并有直接向下延伸，应用于工业测量与控制系统的现场设备层网络的趋势。顺应这一趋势，我国提出了EPA(EthernetforPlantAutomation)协议。它是基于以太网、无线局域网、蓝牙等信息网络通信技术的工业自动化控制系统与仪器仪表间通信的协议。 论文首先介绍了当前工业以太网的发展现状及工业以太网对蓝牙通信技术的需求，讨论了EPA协议的实时调度策略。然后，深入分析了EPA通信模型和蓝牙协议，研究了通信实时性，确定性，HCI流量控制，A/D，D/A，液晶显示等关键技术，提出了基于蓝牙技术的面向底层控制设备的双向数据传输技术方案，设计了基于EPA协议的蓝牙接入装置和数据采集器。同时，考虑到蓝牙设备开发过程中通信测试的需要，在PC机上开发了蓝牙设备监控软件。 最后，将开发的蓝牙设备应用于两个实验系统中进行测试。实验结果表明有线、蓝牙、802.11b三种通信机制能够进行有效集成，蓝牙设备的通信实时性和确定性满足工业控制要求。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及学位论文版权使用授权书

第一章 绪论

1.1工业以太网技术

1.2工业以太网对蓝牙技术的需求

1.3国内外研究现状

1.4本文主要研究内容

第二章EPA协议

2.1 EPA协议概述

2.2 EPA网络拓扑

2.3 EPA通信模型

2.4 EPA通信调度

2.5蓝牙EPA现场设备接入的协议模型

第三章 基于EPA协议的蓝牙接入装置实现

3.1硬件设计

3.2软件总体设计

3.3蓝牙HCI驱动模块

3.3.1蓝牙HCI协议分析

3.3.2 HCI驱动模块实现

3.3.3 HCI驱动模块的主要数据结构和函数

3.4 EPA通信协议栈模块

3.4.1EPA实时调度接口

3.4.2 EPA套接字映射接口(ESMI)

3.4.3 EPA应用层服务

3.4.4 EPA管理服务

3.4.5 SNTP

3.5液晶显示模块

3.6监控处理模块

第四章 基于EPA协议的蓝牙数据采集器实现

4.1硬件设计

4.2软件总体设计

4.3 A/D模块实现

4.4 D/A模块实现

第五章 蓝牙设备监控软件的实现

5.1界面设计

5.2通信数据处理

第六章 基于EPA协议的蓝牙设备测试

6.1实验系统测试

6.2实验结果分析

结束语

致谢

攻读硕士学位期间从事的主要科研工作及发表的论文

参考文献