隨著測(cè)控系統(tǒng)的自動(dòng)化程度、復(fù)雜性、精度和可靠性要求的不斷提高，人們對(duì)傳感器性能的要求越來越高；但是傳統(tǒng)傳感器本身的某些不足束縛了這種發(fā)展，于是人們引入了以微處理器為代表的高新技術(shù)。為了減少傳感器配置所用的時(shí)間，以及在此過程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)，最近ieee 1451.4為傳感器提供了新的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)建立了一個(gè)使傳感器具有即插即用功能的通用方法——為模擬接口傳感器附加自我描述的功能。

　　現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。以往的現(xiàn)場(chǎng)總線一般都是采用有線的連接方式，采用一定的總線協(xié)議；而無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，為現(xiàn)場(chǎng)總線的發(fā)展開辟了新的領(lǐng)域，提高了現(xiàn)場(chǎng)總線的靈活性。藍(lán)牙技術(shù)是一種近距離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，旨在建立一項(xiàng)軟、硬件結(jié)合的公開規(guī)范，為所有不同設(shè)備提供具有互操作性、可交叉開發(fā)的工具。利用藍(lán)牙系統(tǒng)的散射網(wǎng)，把各個(gè)測(cè)試設(shè)備連接起來，可以形成一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。將藍(lán)牙技術(shù)與即插即用傳感器結(jié)合起來，就為自動(dòng)控制與測(cè)試系統(tǒng)性能的提高和發(fā)展，提供了新的思路和途徑。

　　本文旨在闡述一個(gè)基于藍(lán)牙技術(shù)的即插即用傳感器系統(tǒng)，通過識(shí)別、電路調(diào)理和藍(lán)牙無線通信來實(shí)現(xiàn)傳感器的即插即用。

　　1、系統(tǒng)方案

　　基于藍(lán)牙技術(shù)的即插即用無線網(wǎng)絡(luò)化傳感器測(cè)量系統(tǒng)，主要由以下幾個(gè)部分組成：傳感器模塊、識(shí)別模塊、信號(hào)調(diào)理電路模塊、a/d轉(zhuǎn)換模塊、微處理器模塊、藍(lán)牙無線傳輸模塊和上位機(jī)模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　該測(cè)量系統(tǒng)的工作過程如下：dsp讀取識(shí)別模塊的信息，用以辨識(shí)當(dāng)前與系統(tǒng)連接的傳感器；dsp 根據(jù)識(shí)別模塊的信息對(duì)調(diào)理電路進(jìn)行適當(dāng)配置；傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過a/d轉(zhuǎn)換后送入dsp；dsp通過藍(lán)牙模塊將數(shù)據(jù)傳輸至上位機(jī)。若更換不同的傳感器，只需將dsp復(fù)位，系統(tǒng)即可再次根據(jù)當(dāng)前傳感器單元的需要對(duì)電路進(jìn)行配置，毋需人工干涉，從而實(shí)現(xiàn)了傳感器的即插即用。

　　識(shí)別模塊是即插即用傳感器的重要組成部分，它為傳感器提供自我描述信息。ieee 1451.4標(biāo)準(zhǔn)為此定義了一種規(guī)范。此項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)定義了一種混合模式的接口，在保留了傳統(tǒng)傳感器模擬信號(hào)的同時(shí)，又附加了一個(gè)低成本的數(shù)字接口，用以傳送嵌入在傳感器中的傳感器電子數(shù)據(jù)表(teds)，以實(shí)現(xiàn)自我身份識(shí)別和自我描述的功能,如圖2所示。

　　ieee p1451.4 標(biāo)準(zhǔn)定義了兩類混合模式接口，兩線接口和多線接口。

　　混合模式接口的數(shù)字部分是基于maxim/dallas公司的1wire協(xié)議上的。這是一種非常簡(jiǎn)明、低成本的主從串行通信協(xié)議。此協(xié)議只需要一個(gè)主設(shè)備（例如，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）用以供電以及根據(jù)特定的時(shí)序初始化各個(gè)節(jié)點(diǎn)的每次傳輸，并且這些操作的通信都是在一根導(dǎo)線上完成的。

　　多線混合模式的接口具有更普遍的通用性，因此本文將采用這種方式來實(shí)現(xiàn)傳感器的即插即用，并用maxim/dallas公司提供的1wire器件來存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)化傳感器電子數(shù)據(jù)表(teds)。與其他智能傳感器技術(shù)的即插即用相比，ieee p1451.4的獨(dú)特之處在于它保留了傳感器的模擬輸出。因此，ieee p1451.4傳感器可與包含傳統(tǒng)模擬接口的系統(tǒng)相兼容。

　　以基于電橋測(cè)量原理的傳感器為例，設(shè)計(jì)通用的調(diào)理電路，利用敏感電阻感受被測(cè)量的變化并轉(zhuǎn)變成電壓或電流信號(hào)。為了實(shí)現(xiàn)傳感器的即插即用，本系統(tǒng)的調(diào)理電路部分就必須具備自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。下位機(jī)主要是采用motorola的dsp評(píng)估板dsp56311evm為基本裝置，建立數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)。系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，采集傳感器識(shí)別信息，并且通過控制各個(gè)數(shù)字電位器和電子開關(guān)對(duì)調(diào)理電路進(jìn)行正確的配置，以達(dá)到精確處理傳感器信號(hào)的目的，從而實(shí)現(xiàn)傳感器的即插即