无线蓝牙

关键词： 限制 传输线 传输 设备

无线蓝牙（精选十篇）

无线蓝牙 篇1

无线通信技术具有传统通信无法比拟的灵活性。无线通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十千米。在有线通信中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米以内，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线通信中两个站点间的距离目前可达到50千米。

作为无线通信技术的蓝牙越来越被人们所接受。蓝牙技术是做为一种“电缆替代”的技术提出来的，发展到今天已经演化成了一种个人信息网络的技术。它将内嵌蓝牙芯片的设备互联起来，提供话音和数据的接入服务，实现信息的自动交换和处理。

一、蓝牙的起源

Bluetooth原为一千多年前的某个丹麦皇帝的名字，他对四分五裂的瑞典、芬兰、丹麦的统一有着不朽的功劳。瑞典的Ericsson对这种即将成为全球通用的无线技术命此名，也许大有一统天下的含义。其原本含义也许已经无法得知，但按照英文字面的翻译为“蓝牙”已经为大家所接受。它只是一颗作用巨大的小牙齿，还是会吞噬蓝天，占尽无线天空，我们只能拭目以待。

二、蓝牙简介

Bluetooth(蓝牙)是一种新的无线通讯协定，将逐步取代IrDA红外线技术和现有的串口(也就是Serial Port)。Bluetooth是无线数据和话音传输的开放式标准，以短距离的无线连接为主，一般为0.1-10米范围，若增加功率或是加上某些外设，其连接距离可达到100米。Bluetooth采用2.402—2.480GHz高频无线频率，中心频率为2.45GHz，比现有的GSM1800还要高，在发射机频率为1MHz时，有效的Bluetooth数据速率是721Kbps。相对WAP而言，它规范化了更为具体的硬件、频率、应用等内容。

三、蓝牙的应用

蓝牙主要针对三大类的应用：话音/数据的接入、外围设备互联和个人局域网。话音/数据的接入是将一台计算设备通过安全的无线链路连接到一个通信设备，完成与广域通信网络的互联。外围设备互联是指将各种外设通过蓝牙链路连接到主机。个人局域网的主要应用是个人网络和信息的共享和交换。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性标准，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。如果把蓝牙技术引入到移动电话和便携型电脑中，我们就可以去掉移动电话与便携型电脑之间复杂的连接电缆，而使其通过无线建立通信。打印机、PDA、台式电脑、传真机、键盘、游戏操纵杆和所有其它的数字设备都可以成为蓝牙技术系统的一部分。除此之外，蓝牙无线技术还为已存在的数字网络和外设提供通用接口，以组建一个远离固定网络的个人特别连接设备群。

蓝牙是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑。适用于几种不同商用操作系统的蓝牙规范正在完善中。比如电话，蓝牙规范接口可以直接集成到蜂窝电话中或通过附加设备连接。电话的使用模型包括：通过蓝牙无线耳机实现电话的免提功能;与笔记本电脑和手持机的无电缆连接;与其它蓝牙电话、笔记本电脑和手持机的商用卡交易;与信任的蓝牙笔记本电脑或手持机自动同步地址簿。其它蓝牙设备的使用模型包括：耳机、手持机和其它便携设备、人机接口设备、数据及话音接入点。

蓝牙技术在我国有广阔的市场前景。国内专家预言，就当前信息技术产品的普及情况看，蓝牙技术更适合在中国发展。目前中国约有2亿个家庭，近1.5亿台电视，超过1.3亿台家用电脑，固定电话用户已超过2亿，上网用户超过2.5亿，专线上网和拨号上网的计算机800多万台。中国的个人网络终端市场是巨大的，因此，蓝牙技术在中国将有非常广阔的市场前景。

摘要：本文就无线电通信技术——蓝牙的起源、简介和应用作了介绍。

关键词：无线电通信,蓝牙技术,起源,简介,应用

参考文献

[1]Gil Held.无线数据传输网络:蓝牙、WAP和WLAN.人民邮电出版社, 2001.

[2]马建仓.蓝牙核心技术及应用:科学出版社, 2003.

[3]冷月.无线网络[J].计算机应用文摘, 2006, (26) :79-81.

[4]金纯, 许光辰, 孙睿.蓝牙技术, 2001, (1) .

普及型：蓝牙无线上网 篇2

要通过蓝牙技术实现蓝牙无线上网，可以通过以下几种方案来实现:

蓝牙无线上网方案1:电脑+蓝牙适配器+蓝牙手机

只要你和我一样，拥有一部支持GPRS手机或者CDMA1X上网的手机，并且手机和电脑都支持蓝牙(如果电脑没有蓝牙适配器需另购)，那么借助于GPRS或CDMA1X数据服务，你就可以用笔记本无线冲浪了。

1.开通你手机的蓝牙功能。不同的手机具体的操作也会不同，请各位读者朋友参阅手机说明书。

2.依次找到电脑上的“本地连接→属性→高级”，在“Internet连接共享”中勾选“允许其他网络用户通过此计算机的Internet连接来连接”，然后点击“确定”。

3.将USB蓝牙适配器插入到电脑USB接口，系统会提示发现新硬件，并自动开始安装软件。安装完成后在系统托盘内会出现蓝牙标志(该标志也会出现在控制面板中)。

小提示:WindowsSP2以下的操作系统需要用户安装蓝牙适配器驱动程序。

4.右击蓝牙图标，打开蓝牙设备对话框，单击“添加”按钮，然后打开手机上的蓝牙，勾选上“我设备已经设置并且准备好”复选框，点击“下一步”按钮，此时蓝牙适配器便会开始工作，搜索可用的蓝牙设备。当找到打开的蓝牙手机时，网络的组建便完成了。

蓝牙无线上网方案2:PDA+CF蓝牙卡+蓝牙手机

在第16期《PDA也玩无线》一文中有朋友提到利用PDA的CF型无线网卡实现蓝牙无线上网，其实同样有一种CF型的蓝牙卡，只要在CF插槽中插入，然后进行拨号设置，利用支持GPRS或者CDMA1X上网的蓝牙手机即可拨号上网了，

1.配对。首先打开手机的蓝牙，让它处于工作状态。然后打开PDA的蓝牙管理器，选择“工具→配对设备→添加”，点击“查找”图标，稍等一会屏幕上出现了搜索到的蓝牙手机，选择该手机，输入配对码。此时，在手机上同样会出现一个要求输入配对码的窗口，同样输入刚才在PDA上输入的配对码，即可配对成功。

2.设置蓝牙手机上网(具体方法请参见手机说明书)。

3.点击PDA屏幕上的连接图标，输入拨号上网所使用的用户名和密码等资料即可进行拨号连接了。

蓝牙无线上网方案3:PDA+CF蓝牙卡与电脑共享上网

如果你有一台PDA，同时配备了CF型蓝牙适配器，但是没有蓝牙手机，同样也可以实现PDA的蓝牙无线上网，不过这需要通过蓝牙适配器和台式机或者笔记本电脑来共享上网。同样，该台式机或者笔记本也要安装蓝牙适配器才行。

1.将PDA和电脑用蓝牙连接起来并配对。

2.在PDA上打开蓝牙管理器，新建一个连接，并且选择蓝牙同步，然后单击“下一步”进入到搜寻界面，等待蓝牙管理器找到要配对的设备。如果连接在电脑上的蓝牙适配器正在工作，那么很快就能够找到配对的设备，并且建立连接。

蓝牙无线扬声器 篇3

背面那个小小的电源按键，会发出不见其人的George Takei声音，告知我们：“蓝牙模式已开启……”。随后的停顿最后是“已配对”。

输出声音的是两只小小的35毫米扬声器，在围绕机壳的孔状金属格栅后面面朝正方。里面的无源辐射体对增强低音有一点帮助。

至于蓝牙无线音频连接，Groovy W只能使用最低等级的子带编解码器（SBC）；别指望可以使用优先的aptX或AAC音频实现流式输送。做工质量不赖，使用黑色塑料、金属格栅和仿镀铬塑料边沿。下面的橡胶垫片帮助扬声器牢牢立于桌面上。

就电话通话而言，声音还可以；但差劲的音频设计糟蹋了歌曲。扬声器的声调比较平，比如说无法有力地提升低音或高音；由于无分频的扬声器配置，中频部分比较清楚。不过在背景音量下，音乐的低级细部丢失了，显得声音空洞、毫无特色，于是我们放大了音量。不过放大音量后，声音变得更尖、更烦人了。

除了我们只要调大音量就能明显听到的灰色高音外，始终存在烦人的背景噪音，夹杂着啸叫声。

结论：低保真度D类放大器和低质量蓝牙这对组合，让这款表现乏善可陈的扬声器毫无品质可言。

基于蓝牙技术的无线抄表系统设计 篇4

(1)完全基于GPRS技术实现,但这种方案设计成本较高;(2)掌上机抄表方案只能实现半自动化,不能实现远程通信;(3)低压电力线载波抄表方案易受外界干扰,抗干扰性较差;(4)采用电话线和调制解调器传送数据和控制信号的方案,其维护成本高,扩展性能差,且MODEM长时间带电易出现不稳定的情况。针对以上各种抄表方式的缺陷,提出了基于蓝牙技术的无线抄表设计方案,配合GPRS技术可以实现远程的抄表技术。

1 蓝牙与GPRS技术介绍

蓝牙(Bluetooth)技术是一种近距离无线通信的标准,可以实现多种智能设备的无线互连,支持数据传输和语音通讯,已成为世界上人们普遍关注的热门通信技术。蓝牙使用2.4GHz ISM(工业、科学、医疗)全球通自由波段,最高数据传输速率1Mb/s,传输距离为10m,在增加发射功率的情况下,可达到100m[1]。蓝牙技术与其它类似技术相比较,更具有低成本、低功耗、体积小、点对多点连接、语音与数据混合传输以及高抗干扰能力等优点[2,3]。

GPRS(General Packet Radio Service)为通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。作为一种新的无线数据传输技术被广泛地应用到各种领域,特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,同时也适用于偶尔的大量数据传输。

详细介绍了利用ROK101 007蓝牙芯片、C8051F020单片机和GPRS模块设计的一套无线远程抄表系统,本系统扩展了蓝牙技术应用范围,同时也提出了一种在现有设备上增添蓝牙技术实现无线通信的思路,对于关键的技术细节给予了详细说明。

2 系统设计

系统组成:内部嵌有蓝牙适配器的全电子式电度表计;集抄中心模块(GPRS模块与蓝牙模块合二为一);GPRS网络;Internet数据网和系统调度端。

工作原理:整个工作过程分为上行和下行两个过程。上行的工作过程:表计内部的蓝牙模块通过表计的RS232或RS485接口与表计进行数据通信,将表计的数据进行相应的处理后,发送到集抄中心,集抄中心将发送来的数据接收,还原为表计的初始数据格式,通过GPRS模块将数据发送到GPRS网络。系统调度端可通过Internet数据网取得现场的实时数据,进行各种数据分析和报表输出,并提示异常情况,为经营管理提供科学数据依据。下行的工作过程:GPRS模块接收到调度端的命令,通过集抄中心的蓝牙模块以广播的形式发送到微微网的各个从设备,相应的从设备接收到指令后开始执行指令所要求的功能。

3 系统硬件设计

本系统设计重点是表计中内嵌的蓝牙适配器和集抄中心模块。蓝牙适配器硬件电路主要由两个模块组成:单片机控制模块和蓝牙模块,其中单片机控制模块包括C8051F020芯片和信号灯系统,红色信号灯为电源指示灯,绿色信号灯为建立连接指示灯,软件编程实现ROK101 007初始设置、系统的初始化。单片机通过串口与ROK101 007连接。

3.1 全电子式电度表计

可以采用全电子式电度表计,这种表具有RS232和RS485串行数据通讯接口。在表计中内嵌的蓝牙适配器使用RS232或RS485接口和全电子式电度表计相连,表计内部具有地址码,在系统中通过地址码区分来自不同表计的数据。

3.2 集抄中心

集抄中心硬件电路主要由三个模块组成:蓝牙模块、GPRS模块和单片机控制模块。集抄中心上行通过GPRS与调度端通信,下行通过蓝牙模块与表计通信。集抄中心蓝牙模块在微微网中作为主设备,可以和7个带有蓝牙模块的表计建立链接。蓝牙模块自动完成组网、密钥认证、建立链接,进行数据的透明传输。如果蓝牙设备连接意外断开,如断电或距离拉远,当重新上电进入合适距离后能自动完成连接,继续数据的透明传输。

在集抄中心模块中单片机起着很重要的作用,综合性能和价格以及技术熟悉程度多方面的考虑我们选择了CYGNAL公司的C8051F020单片机,通过串行接口与GPRS模块进行数据通信,完成数据的发送或接收。具体完成功能为一方面负责终端采集数据的接收以及对终端设备的控制信号传输;另一方面负责将收到的数据进行打包通过串口与GPRS模块进行socket通信。

3.3 GPRS模块

目前,用于工业系统的GPRS数据传输模块不是很多,市场上关于GPRS的应用主要是西门子的MC35模块,该模块结合语音、数据传输及Fax等功能,最大传输速率可达85.6Kbps,并集成天线、RF,Base band、快闪内存等组件,并以40个pin脚外接,支持RS-232等。根据系统要求及性能价格比,在本系统中GPRS模块选用MC35。MC35的工作温度范围满足一般情况下工业现场的要求,而且尺寸小易于集成。在与远程控制端的通信上可以用短信通信以及语音通信作为备用。当GPRS网络出现问题时,语音通信可用作报警,因为语音有着直接可靠的优点,能够保证报警及时得到应答。

4 系统软件设计

蓝牙技术标准定义了主机控制器接口HCI(Host Controller Interface),对于蓝牙的访问必须通过HCI来完成[4]。软件上除了要在单片机上完成数据采集的部分程序外,上电时还应该初始化蓝牙模块,使模块能够在其有效范围内被搜索连接。

软件设计采用直接对HCI层进行编程。由主机通过主控制器接口给主控制器发指令,HCI收到命令后,会向下传递到LM层,由LM负责链路的建立、加密和鉴权,完成建立ACL链接;主机接收HCI发来的事件包,根据具体的事件采取相应的处理[5]。

软件工作流程:

(1)集抄中心模块和终端蓝牙适配器可组成1点对7点的微微网。集抄中心模块为微微网中的主设备,终端蓝牙适配器为微微网中的从设备,由主设备发起建立连接,主、从设备第一次建立连接时,主设备查到从设备的蓝牙设备地址,然后发起建立连接指令,当终端绿色信号灯闪烁时表明主从设备已经建立好连接;当两者之间的链接断开时,主设备产生链接断开事件,通知主、从设备ACL链路已经断开,这时绿色信号灯常亮。(2)终端蓝牙适配器软件流程如下图所示。首先初始化蓝牙模块,终端蓝牙适配器作为从设备等待集抄中心模块(主设备)发起建立连接,ACL链路建立成功后,接收表计发来的数据,经过数据格式处理,通过蓝牙模块透明发送给集抄中心模块。

总结

详细介绍了基于蓝牙与GPRS技术的无线远程抄表技术的实现,提出了在现有设备上实现无线通信的思路,对其他设计人员具有一定的借鉴意义。将蓝牙技术应用到无线抄表系统中是蓝牙技术的又一崭新应用,在该系统中,抄表自动完成,免去了人工操作,数据的无线传输采用蓝牙与GPRS技术,省去了布线的麻烦。

摘要：现今的无线抄表系统存在多种实现方式,指出了目前无线抄表系统实现方式的缺点,提出一种采用蓝牙技术实现的无线抄表系统,并且给出了系统总体结构,说明了各个模块的功能及作用,最后详细介绍了软、硬件的设计实现。

“海纳百川”无线技术蓝牙3.0 篇5

4月21日，蓝牙技术联盟在日本东京召开的年度全体会议上，正式颁布了新一代标准规范“BluetoothCoreSpecificationVersion3.0HighSpeed”(蓝牙核心规范3.0版高速)，简称为“无线技术蓝牙3.0”，它将致力于改善家访庭娱乐用途。蓝牙技术联盟声称新的技术能够以更快的速度传输音乐、图片以及其它文件，可以轻松用于高清播放机、高清电视、pc、笔记本和打印机之间的资料传输。

1、纳入WI-FI无线协议

作为新的规范，无线技术蓝牙3.0传输速度提高的秘密就在于使用了WI-FI(IEEE802.11A/B/G)无线协议。从技术上来看，主流的802.11a/g标准最大的理论传输速率为54Mbps，实际传输速率也可达到20Mbps-25Mbps。通过集成802.11PAL(协议适应层)，无线技术蓝牙3.0的数据传输速率提高到了大约24Mbps，是蓝牙2.1的8倍。

不可否认，作为一项与WI-FI技术存在直接用户群冲突的技术，近几年来，蓝牙虽然在手机、耳机、电脑外等市场上做的有声有色，但无论从用户的关注度还是从应用性能上来看，其始终未能摆脱生存在WI-FI的阴影之上。为些，在无线技术蓝牙3.0中，蓝牙技术联盟也将WI-FI纳入了它的技术范畴。经过广泛测试，802.11a/b/g这些标准都得到了证实而且很可靠，它们可以满足目前厂家和用户以娱乐为主所需求的互操作性和高码率。

简单的说，就是允许设备使用已有的蓝牙技术，同去通过使用WI-FI无线技术来实现更快的速率。其中蓝牙模块仅仅是用来创建两设备之间的配对，数据传输本身是通过WI-FI来完成，如果两个设备中有一个没有内建WI-FI模块的话，它们之间传输的速度就会降到蓝牙2.1的速率，

2、GenericAMP射频原理

无线技术蓝牙3.0的核心技术是Gener-icAMP(GenericAlternateMAC/PHY，通用侯补媒体接入控制器/物理接口收发器)，它是一种采用全新的交替射频技术，它允许蓝牙协议针对任意任务及兼容技术动态地选择正确的射频。GenericAMP决定了无线技术蓝牙3.0的功能和协议。具有可以使用一个或多个交替高速广播技术的高码率优势。

采用该技术后，无线技术蓝牙3.0设备可在L2CAP(逻辑链路控制和适配协议)层下实现多重交替广播。例如，在需要进行数量不多的照片交换或手机手机壁纸交换时，GenericAMP便使用标准蓝牙2Mbps-3Mbps的速率实现连接以及匹配;而当需要传输更多的像片或文件时，GenericAMP则自动切换到WI-FI频率，利用设备具备的WI-FI功能进行高速传输。并且，这种交替射频可由软件来实现，将程序加入蓝牙软件后，一些已有的产品，如笔记本电脑、台式机电脑可通过软件升级便可使用这一新的功能。

3、无线技术蓝牙3.0还需要改进

令人兴奋的是，无线技术蓝牙3.0提供了向下版本的兼容性，理论上，现有的配备蓝牙2.1的模块的PC、笔记本可以通过升级固件来支持新的无线技术蓝牙3.0，因此关键就是看厂商愿不愿意发布新的固件了。目前已经有Atheros、broadcom、CSR与Mar-vell等公司开始提供芯片给设备制造商，预计内置无线技术蓝牙3.0的数码相机、电视机、投影机、移动硬盘等产品将在20上市。

不过让人遗憾的是，在4月21日之前，盛传无线技术蓝牙3.0会内置的UWB(UltraWideband，超宽带无线)技术并没有如约实现。该技术是WiMedia联盟的一种先进的短距离无线通信技术，工作频段范围从3.1GHz到10.6GHz，通信速率速率可以高于100Mbps，足以支持物理广播和流式高清晰视频的更高码率。但可以看到，在无线蓝技术牙3.0开发的同时，蓝牙兴趣小组的关键成员公司正为在蓝牙中使用WiMdiaUWB射频而努力。并且，随着具备300Mbps理论传输速率的802.11n标准被正式批准，无线技术蓝牙3.0也将提供它的全面支持。

进入蓝牙世界 悦享无线盛宴 篇6

作为一种低成本、短距离、全球通用的无线通信技术，蓝牙正以前所未有的速度蓬勃发展着。随着蓝牙4，0技术的普及以及新增商标Bluetooth Smart Readv和Bluetooth Smart的推出，蓝牙技术已广泛应用于手机、平板电脑、笔记本电脑、耳机等消费类电子产品上，甚至扩大到医疗、汽车、体育健身等生活领域。蓝牙技术正在全世界掀起一股气势逼人的热潮，蓝牙设备的出货量也屡创新高。2012年，蓝牙设备的出货量就已经突破20亿，预计到2017年，世界上还会新增18O亿台蓝牙设备。

想要成为这激动人心的数字中的一份子吗？想要用蓝牙技术改变你的生活吗？如果答案是肯定的，那一定不要错过这次蓝牙无线盛会！

2013年4月10日至11日，蓝牙世界大会将在上海雅居乐万豪酒店隆重召开。届时，蓝牙技术联盟成员、行业专家、无线企业家、蓝牙设备生产商和行业分析师等将汇聚一堂，给你呈现一个完整的蓝牙世界图景，展现蓝牙技术的无限魅力。在这两天的时间里，蓝牙技术联盟小组提供了丰富而有趣的节目。4月10日的大会是为任何对蓝牙技术感兴趣的人士开放的，而4月11日的展会仅供蓝牙技术联盟成员参加，后者主要谈论蓝牙发展策略、蓝牙在生活领域中的应用等议题。4月10日主要议程：

议程一：Robert Scoble发表主题演讲“关联的时代”

我们与网络媒体交互、从中获取信息的方式正以一种快速的节奏蓬勃发展着，我们的生活水平得到很大提升的同时，也为商家提供了更多的商业机会。在这个主题演讲中，Robert Scoble将为你展示他对关联的时代的见解。

议程二：小组讨论：蓝牙将成为物联网的纽带

未来的主流技术必定是能将日常物品和互联网连接起来的技术。在这个生动的小组讨论会上，小组成员将畅谈蓝牙技术在未来将整个世界连接起来的重要作用。

议程三：关于蓝牙方面的培训

在这次大会上，你将获得两次培训的机会，分别是“基础知识和品牌使用”课程和“蓝牙技术进阶”课程。第一次培训是为刚刚使用蓝牙技术者提供的，它从技术参数、认证资格等方面讲解了蓝牙技术的工作原理和如何使用蓝牙技术。在此基础上，第二次培训主要讲解蓝牙技术工作的技术细节和使用设备时如何快速运用蓝牙技术。

议程四：一系列并发会议

无线蓝牙 篇7

关键词：C8051单片机,蓝牙,无线通信

工业化设备或者便携式采集系统中，经常需要两设备之间进行通信，达到相互控制或联系的目的。设备中采集的信号传送通常只有两种途径：有线和无线。

通过有线方式虽然数据传输稳定性好，速率快，但往往在某些便携式系统中，数据的接收和指令的发送要求设备间距离远，便于移动，这就大大地限制了有线通信的范围。而采用无线通信方式就解决了这种缺陷，而蓝牙通信是目前大多数便携式设备都采用的一种通信方式。本文阐述了如何通过C8051单片机设计一款蓝牙无线通信模块。

1 设计总述

蓝牙是一种能够支持两个设备间10米以内距离通信的无线技术。通过蓝牙技术可以方便地与终端设备之间进行通信，使得数据传输变得更加方便快捷。同时，蓝牙还具有协议简单、功耗低、抗干扰能力强等优点。

C8051F系列的单片机为增强型MCS-51内核，具有丰富的片内外设，包含一个通用串行接口（俗称UART），接口为（TX:P0.6,RX:P0.7），将此串口作为与蓝牙模块接口。C8051核心电路如图1所示。

本设计中要完成的功能有：通过蓝牙芯片设计相关的外围电路，通过蓝牙串口与C8051单片机串口相连接，达到蓝牙作为C8051无线串口的目的，从而实现了通过蓝牙发送C8051串口数据及其他外围设备与C8051蓝牙通信的功能。

2 设计要点

本设计中采用的HC-05蓝牙如图2所示，蓝牙芯片为CSR公司的BC417143B，外扩8Mbit Flash带EDR模块，功率级别为CLASS2，最大传输速率支持1.4Mb/s，可实现10米范围内的串口通信功能。从功耗、传输速率、抗干扰性和尺寸大小都非常适合作为本系统无线模块的首选。HC-05模块是一款主从一体的蓝牙模块，可以通过设计外部电路，更改蓝牙的主从角色。在本设计中，默认选择的是蓝牙作为从机工作，其他外围设备蓝牙作为主机来与此蓝牙匹配通信。

结合以上蓝牙芯片设计外围电路，设计好的外围电路原理图如图3所示。

在图3中，开关S1为电源开关，为蓝牙模块提供3.3V电压；开关S2为主从配置开关，闭合时为主模式（既可以搜寻配对其他蓝牙设备，也可以被其他蓝牙设备搜寻，并且可以设置通信的波特率，数据位，停止位，奇偶校验位等通信协议），断开时为从模式（只能被其他蓝牙设备搜寻）。发光二极管D1,D2作为蓝牙状态指示，蓝牙配对成功时D2常亮，蓝牙处于主模式时D1常亮，处于从模式时间隔一秒闪烁。电阻R1,R2作为限流电阻，取值大小为2K欧姆，防止D1,D2被烧坏。同时，发光二极管D2阴极接C8051单片机P3.4(MCU＿INT）引脚,用来在主模式下设置C8051单片机串口工作的相关参数。电容C1接VDD与GND之间，做滤波使用，使其工作更稳定。最后，芯片1(UART＿TX),2(MCU＿TXD)引脚分别接C8051单片机串口P0.7(MCU＿RXD),P0.6(MCU＿TXD)。

与C8051连接电路如图4，图5所示

完成的实物如图6所示

3 相关技术参数

基于C8051的蓝牙无线通信模块相关参数如表1，表2所示。

4 结语

讲述了基于C8051的蓝牙无线通信模块设计，此模块可以和大多数具有蓝牙的设备相连接，并且还可手动配置通信参数，适用范围广，解决了有线通信的不便。结合C8051单片机串口使用，给出了一种无线通信的简便方案。

参考文献

[1]刘庆华,夏鹏飞.路面不平度采集系统设计[J].测控技术,2014,33(11).

[2]金钝.蓝牙协议及其源代码分析.国防工业大学出版社,2006.

[3]王志秦.基于低功耗蓝牙技术的温湿度传感器节点的设计[J].电子世界,2014,(3):146-147.

一种基于蓝牙技术的无线U盘设计 篇8

本设计整体可分为三部分, 硬件设备 (U盘将通过蓝牙设备发送数据) 、ANDROID APP (接收蓝牙数据并通过WIFI与AP建立连接) 和服务器 (PC) 。这样, 我们对U盘中的数据就有了多渠道处理方式, 同时传感器的加入给U盘中的数据赋予了很大的意义, 可以应用在医疗、农业等方面发挥巨大作用。同时, 低成本也是本设计的特色之处, 性价比高, 可以很方便, 快速的应用于各个领域。

1 技术方案

如图1所示, 本系统由温度传感器、主控单元、USB接口芯片和U盘和计算机、蓝牙模块等6部分组成。本系统要做的是在普通U盘上集成蓝牙模块, 以实现U盘与其他蓝牙设备的数据传输和无线通信。

2 硬件设计

2.1 蓝牙模块

本设计的U盘读写模块采用的沁恒公司的CH375模块, USB接口芯片采用CH375B。CH375为C语言子程序库提供了USB存储设备的文件级接口, 这些应用层接口API包含了常用的文件级操作, 可以移植并嵌入到各种常用的单片机程序中。对于USB存储设备的应用, CH375直接提供了数据块的读写接口, 以512b的物理扇区为基本读写单位, 从而将USB存储设备简化为一种外部数据存储器, 单片机可以自由读写USB存储设备中的数据, 也可以自由定义其数据结构。

本设计中U盘是在主机方式下运行, 通常使用的USB全速设备也可以得以支持, 外部单片机可以通过CH375按照相应的USB协议与USB设备通讯, CH375还内置了处理Mass-Storage海量存储设备的专用通讯协议的固件, 外部单片机可以直接以扇区为基本单位读写U盘数据。

2.2 温度传感器

如图1所示, 微控制器与温度传感器采用单总线总线通信, 温度传感器采用DALLAS (达拉斯) 公司生产的DS18B20温度传感器, 利用DS18B20对测量对象进行数据采集, 然后利用USB接口芯片在U盘和微控制器之间进行数据的传输, 从而可以把采集到的数据存储到U盘中。然后将U盘与计算机进行连接, 就可以在计算机上对数据进行管理或直接将手机与蓝牙模块进行连接, 读取到其中数据, 移动终端的软件平台如图3-1所示。

3 软件设计

如图3-2所示, 本设计的软件框架主要由蓝牙核心协议、会话层协议以及上层应用程序构成。蓝牙的核心系统协议为最低的4个Layer, 再加上应用层profile SDP, 包括:基带, 链路管理, 逻辑链路控制与适应协议和服务搜索协议, SDP。蓝牙核心协议对蓝牙数据进行控制和处理。本方案的核心技术是实现基于对象交换协议 (OBEX) (完成两蓝牙设备间的数据对象通信) 的文件单点传送, 而它是文件多点传送的基础。

3.1 软件平台

Arduino是源自意大利的一个开放源代码的硬件项目平台, 该平台包括一块具备简单I/O功能的电路板以及一套类似于Java和C语言的IDE集成开发环境。Arduino用户通过USB接口直接进行编程和通信, 可以用来开发交互产品, 比如它可以读取大量的开关盒传感器信号, 并且可以控制电灯、电机和其他各式各样的物理设备;Arduino也可以开发出和PC相连的周边装置, 能在运行时与PC上的软件进行通讯。Arduino的硬件电路板可以自行焊接组装, 也可以购买已经组装好的模块, 而程序开发环境的软件则可以从网上免费下载和使用。

蓝牙通用应用框架如图4所示。Android系统提供了蓝牙开发的API, 供开发者调用。Android平台包括蓝牙网络协议栈, 允许蓝牙设备之间进行数据的无线交换。应用程序框架提供了通过Android蓝牙API的访问蓝牙功能。这些API允许应用程序以无线方式连接至其他蓝牙设备, 可实现点对点和多点无线功能。

在Android平台上, 蓝牙设备之间的通信主要包括了四个步骤:对蓝牙设备进行设置、在局域网内寻找有可能进行匹配的蓝牙设备、对设备进行连接和在设备之间进行通信。

3.2 服务器配置

从客户端给的数据是有一定格式的, 首先客户端必须把文件名告诉服务器, 然后, 把文件中的数据传输过去。具体来说, 如图5所示, 先在服务器端开一个端口为422, 用来监听是否有客户端接入, 一旦有客户端接入, 便获取客户端的socket, 紧接着就是获取客户端的流了, 在接受流的时候, 存在一个问题就是不知道接受的数据哪部分是文件名, 哪部分是文件本身的数据信息, 本文解决的方法是:把第一批来的数据转化为字符串, 获取以.txt结束之前的那部分, 这样便可获知文件名是什么。在接下来便是在服务器端创建同名文件, 把流中余下的数据写入到同名文件中, 保存在特定的服务器文件夹下。

3.3 模块初始化流程 (图6)

4 结语

通过将U盘连接到蓝牙模块中, 并对数据采集模块再设计, 使得数据采集模块具备了与所有具有蓝牙模块的电子产品进行数据无线传输的功能, 具有即时性、便捷性。同时, 我们在芯片周围提供丰富接口, 可连接多种接口传感器, 并将实时采集的数据记录在U盘, 可直接被电脑读取, 或间接被手机读取。在手机端, 有独立开发的ANDROID APP, 具有读取U盘数据, 保存到本地, 或者上传的服务器的功能, 只要将移动设备连接到AP, 就可以将数据同步到服务器, 以便随时随地的访问数据。将U盘、手机、互联网、传感器四者结合到了一起。实现了数据的实时读取和采集。

摘要：针对传统的数据采集器存在线路布置复杂, 开发周期长等问题, 本设计利用大容量U盘来存储温度传感器所检测到的数据, 同时用微处理器来读写U盘, 将数据在无线U盘与移动终端之间进行通信, 从而达到存储单片机系统采集到的数据的目的, 实现对所需数据的快速分析和管理。利用无线U盘作为中间存储介质, 既克服了对计算机的依赖, 同时可以上传到互联网, 方便人们随时随地获取数据分享数据。

关键词：蓝牙U,盘,无线传输,传感器

参考文献

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无线蓝牙 篇9

物联网的发展在现代家居中越来越智能化。所谓智能家居[1]是指利用微处理电子技术来集成或控制家中的电子电器产品或系统,例如照明灯、咖啡炉、电脑设备、保全系统、暖气及冷气系统、照明系统、视讯及音响系统等。但在智能家居中,开发的产品主要使用有线连接。如果在智能家居中使用无线接口,可以快速在现有家居中安装和投入使用,同时也方便维护和容易进入到普通家庭用户中。根据目前市场上的多种无线传输的技术方案,蓝牙技术日趋成熟,拥有良好的性价比和众多可供选择的解决方案,非常适合智能家居系统中的要求。本文所选主芯片LPC1768拥有丰富的片上外设,完全满足于现代智能家居的需要。从成本和性能上考虑,加上LCD显示、键盘和无线蓝牙模块的设计比较适合于快速、低成本智能家居安装和使用。

1 总体设计

如图 1所示,智能家居控制系统是以LPC1768微处理器为中心,这样,蓝牙无线模块采集的家庭信息经过处理后便通过蓝牙传输到微处理器芯 LPC1768上,处理数据后将家居环境信息直接输出到 LCD显示。同时,该智能家居控制系统带有GSM无线通讯模块,用户可以通过远程手机终端查询家居信息和控制家电等终端,异常的情况下能将信息发送到预先设置号码的手机卡上,能实现用户对于家居系统实现远程的检测与控制[2]。

家居各个功能模块主要有嵌入蓝牙模块与主芯片LPC1768的蓝牙模块通信,各个模块可以大致设置为以下几个方面:

1)家庭温、湿度、煤气监控。LPC1768定时通过蓝牙模块检测室内温度与湿度、煤气,通过设定阈值予以比较,以控制空调、暖气、加湿器、通风的开关,当超过阈值后通过GSM模块给用户发送警告信息,同时,用户也可以通过手机向中央控制器发送短信,查询和控制实时环境参数。

2)安防与窗帘等自动化系统。在门禁和窗户安装安防系统和窗帘控制系统,当发生警报时候通过GSM模块发警报信息到用户手机终端,同时可以通过手机控制窗帘开关。

3)智能化家电。其主要功能是检测电器的运行状态,首先通过电器所在的蓝牙模块与LPC1768控制中心的蓝牙模块交互通信,再通过 GSM通信模块与用户手机进行信息交互,接收中心控制器的蓝牙控制信号,以实现对家用电器的无线启、停控制。

2 硬件设计

2.1CPU简介

LPC1700 系列 Cortex—M3 微控制器用于处理要求高度集成和低功耗的嵌入式应用。它可提供系统增强型特性,例如,现代化调试特性和支持更高级别的块集成。LPC1700系列Cortex—M3 微控制器的操作频率可达100 MHz。ARM Cortex—M3 CPU具有3级流水线和哈佛结构。LPC1700 系列Cortex-M3 微控制器的外设组件包含高达 512 KB 的 Flash 存储器、64KB的数据存储器、4个UART、2个SSP控制器、SPI接口、3个I2C 接口、2输入和2输出的I2S接口、电机控制PWM、4个通用定时器等多达70个的通用I/O管脚[3]。

2.2LCD显示模块

LCD与LPC1768的接口如图2所示。带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式,内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块;其显示分辨率为128×64,内置8 192个16×16点汉字,和128个16×8点ASCII字符集。利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令,可构成全中文人机交互图形界面。LCD采用了串行接口电路图如图2所示。

2.3GSM模块

2.3.1 M23 GSM/GPRS模块

BENQ公司的M22/M23模块是目前市场上的主流GSM/GPRS模块之一。它可以应用于GSM短信息通信以及语音通信,利用短信息进行实时性要求不高,数据量不大的数据通信。M23还可以用于实时性要求较高,数据量相对较大,传输速度相对较快的数据通信领域[4]。M23主要由GSM基带控制器、射频模块、供电模块(VBAT)、闪存、ZIF连接器、音频、天线接口、常用接口等部分组成。该模块具有短消息服务、语音通话、数据传等功能,对外可提供天线接口、模拟音频接口、异步串接口、SIM卡接口等,给用户设计带来很大的方便。

M23模块配备了UART/RS—232接口,通过串口可以与LPC1768控制核心进行通信,在通讯的波特率上,M23是一个自适应的波特率,即M23支持从1 200 b/s到115 200 b/s的任何一个标称的波特率,而不必去另外用AT指令去设置波特率。当M23模块和MCU通信时,只需要将模块的RXD、TXD与MCU的RXD、TXD交叉相连就可以了。在这里,使用了串口0和GSM模块通信,串口接口的电路图如图3所示。

2.3.2 常用的AT指令

SMS短消息的编码方式主要有Block Mode、TextMode和PDU Mode三种模式。其中TextMode是纯文本方式,Text模式的短信息发送和接收比较简单,只能发送ASCII码信息,如不需要传中文则最好采用Text模式发送和接收短信息。这种模式对于智能家居远程控制而言已经足够。

GMS模块的通信全部采用Al+XXX的格式完成。与SMS相关的主要AT指令[5]如表1所示。

2.4蓝牙无线收发模块

该控制系统使用了蓝牙通信模块BF10—S。BF10—S具有高灵敏性接收,低成本,体积小巧,低功耗的优点,完全兼容蓝牙2.0规范Uart接口的蓝牙模块,同时支持1 200 bps—2 764 800 bps等多种波特率支持SPP协议最高可支持3M调制模式、外围IO口通信、内建8M Flash。主模式的蓝牙模块接口如图4所示。蓝牙模块通过Uart接口与LPC1768通信,由于蓝牙模块使用的是3.3V供电,故需要使用到逻辑电平转换。

主蓝牙模块与LPC1768接口,BF10—S模块可以通过PIO0引脚设置主从模式,LPC1768控制的蓝牙模块设置为主模式,其他的蓝牙模块都设置为从模式。

2.5远端家居传感器设计

智能家居远端的传感器是通过从蓝牙模块与主控制中心的主蓝牙模块实现通信的。首先把远端的蓝牙模块设置在从模式状态,即模块中PIO0引脚直接接地。远端蓝牙模块需要通过MCU控制,文中采用了C51系列单片机。当主模块读取室内温度时,在远端可通过C51系列芯片控制从蓝牙模块,其接口如图5所示。当C51的P0.1引脚变高电平时,表明该从蓝牙模块已经连接上主蓝牙模块,此时C51将控制从蓝牙模块向主蓝牙模块发送数据。例如,温度传感器DS18B20,这是一款单线数字温度传感器。C51系列芯片通过单线接口进行通信,读取实时温度数值,通过蓝牙模块无线传输到主控芯片,这样用户就可以实时监控室内的温度。其他的智能家居模块,例如湿度、煤气、光照度等传感器设计原理与温度传感器设计大致相同。

3 软件设计

本系统设计的重点在于LPC1768的编程。通过向M23写入不同的AT指令,能完成多种功能,如读取SIM卡上电话号码、发送SMS消息、接收SMS消息等。系统监测家居环境信息和读取了M23接收的信息后再进行信息分析处理,提取信息后判断执行,并将操作信息通过M23模块发送到拥护手机。在蓝牙通信模块中,LPC1768不断通过主蓝牙与从蓝牙建立连接通信,并通过无线端完成主芯片的读写操作。

3.1其主程序流程如图6所示。

3.2LCD采用了串行接口

初始化和发送程序如下:

3.3M23 GSM/GPRS模块的串口

初始化和发送程序如下。

3.4温度传感器程序

3.5调试结果

程序下载到目标开发板上进行测试,通过手机终端发送预先定义好的命令到目标板GSM模块上,目标板上LCD正常显示命令,并且手机终端收到正常数据。该项目对任何具备发送与接收短信功能的手机都适用。测试表明蓝牙模块和GSM模块工作正常,达到预期目的。

4 结论

蓝牙模块接入无线智能家居控制模块系统,主要由四部分组成: CPU、 LCD显示控制模块、GSM信息通信模块、蓝牙通信模块。在测试阶段,主要难点在于不断测试蓝牙模块与主机建立连接,交互数据和断开连接。提出的蓝牙技术与GSM智能家居控制结合,设计无线连接家居各个家用模块,使用和安装都非常方便、容易,同时安装成本较低。有利于推广到广大家庭智能家居使用。

摘要：介绍了智能家居控制模块的硬件系统控制原理,以及相关的软件程序。在该系统中,以LPC1768为中央处理单元,结合蓝牙通信模块组网实现对整个家居系统控制。配合LCD显示控制和GSM移动通信模块,实现家居系统的现场及远程控制。通过对系统进行调试,结果表明能够实现任意手机终端远程GSM通信,在各个蓝牙模块协作下,实现了远程控制智能家居。

关键词：物联网,智能家居,蓝牙技术,GSM模块

参考文献

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无线蓝牙 篇10

随着互联网的发展、技术进步和高性能低功耗处理芯片的推出等, 一些穿戴式智能设备已经从概念化走向商用化[1], 而一些穿戴式智能设备本质就是带三轴、六轴加速度传感器或心率传感器的无线传感器网络节点。微电子技术的快速发展, 使FPGA芯片在成本、集成度和功耗等方面已能满足社会发展各个方面的需求。特别是基于FPGA的SOC概念, 结合了硬件软件协同工作的优点, 实现上层任务和底层硬件的有机融合。可以预见, 在提高无线传感网络节点的智能程度和灵活程度上, FPGA拥有广阔应用场景。蓝牙无线技术[2]是使用范围最广泛的全球短距离无线标准之一。新的蓝牙4.0 版本它在继承了蓝牙技术在无线连接上的固有优势的同时, 增加了高速蓝牙和低功耗蓝牙的特点[3], 并且随着支持蓝牙4.0 的智能手机的不断推出, 蓝牙4.0 技术的优势使其能够很好的满足可穿戴式智能设备的应用要求。结合FPGA和蓝牙低功耗两种技术的优点, 文章介绍了一种以FPGA为控制器的SOPC嵌入式系统, 使用基于蓝牙4.0 技术的CC2540 芯片回传数据的无线传感器节点。该系统功耗低、使用方便、通用性强, 能满足可穿戴式智能化设备和数据无线传输等广泛的应用要求。

1 系统总体方案设计

本设计选择了FPGA嵌入式系统驱动蓝牙协议栈芯片CC2540。不仅开发简单、开发成本低、通用性强, 而且运用FPGA嵌入式开发系统可更多地节约FPGA中的工作资源, 可适用于大多数无线传感器网络节点的接口模块。传感器节点的硬件结构框图如图1 所示。

被采集物理量通过数字传感器或者模拟传感器和模数转换模块处理之后, 转变为数字信号量, FPGA直接获取到这些数字信号量, 并进行处理之后传输给蓝牙模块, 蓝牙模块将这些数据发送至智能手机或带蓝牙接收端的接收设备。

2 硬件设计

2.1 总控芯片选型

本设计选用了Xilinx公司的第六代Spartan系列的XC6SLX9作为主控芯片。此系列FPGA是低风险、低成本和低功耗的最佳平衡, 与前几代器件相比, 不仅功耗降低42%, 同时性能提高12%。XC6SLX9 的工作电压为3.3V低电压, 有9152 个逻辑单元、集成式PCI Express模块、高级储存器支持250MHz DSP Slice和3.125Gbps低功耗收发器。它能够很好地满足本设计的要求。

2.2 无线传输模块设计

本设计的无线传输模块的电路设计使用基于蓝牙4.0 技术的CC2540[4]芯片。CC2540 是TI公司推出的完全兼容蓝牙4.0 低功耗BLE协议栈的SOC芯片, CC2540 有超低功耗的睡眠模式和运行模式, 并且两种模式的互相转化可以进一步实现超低功耗, 这使CC2540 可以很好地适用于低功耗系统。它的工作电压为3.3V低电压, 在发送模式下电流损耗为19.6m A, 待机模式下电流仅为0.4μA。具体的无线传输模块原理图如图2 所示。

在实际电路设计中可通过CC2540 芯片管脚40 连接一个1p F的电容实现。在两个时钟电路中, 其中一个时钟电路用一个工作频率为32.768k Hz的石英晶振和两个均为15p F的电容实现, 石英晶振接芯片管脚33 和32, 另一个时钟电路由一个工作频率为32MHz的石英晶振和两均为12p F的电容实现, 32MHz的石英晶振接芯片管脚22 和23。RF_N和RF_P这两个为射频天线接口, 接天线及巴伦匹配电路。巴伦匹配电路能使得单极天线接收的信号转为双路差分信号时, 维持天线的辐射效率, 这部分的结构好坏对通信距离, 系统功耗都有较大的影响。

3 软件设计

3.1 BLE协议栈

系统中的无线设备之间的互联和无线数据的传输是通过CC2540 芯片所具有的蓝牙4.0 BLE协议实现的。蓝牙4.0 BLE协议栈包含了蓝牙4.0 BLE协议所规定的基本功能, 协议栈是以函数形式来实现这些基本功能的, 为了方便管理函数集, 蓝牙4.0 BLE协议栈内加入了一个叫做OSAL (操作系统抽象层) 的小操作系统。蓝牙4.0 BLE协议栈以及所有的应用程序都是建立在OSAL基础上的。OSAL是一种支持多任务运行的系统资源分配机制, OSAL负责调度各个任务的运行, 如果有事件发生了, 则会调用相应的事件处理函数来处理。

3.2 FPGA与CC2540

XC6SLX9 作为主控芯片通过ISE14.2 软件套装中的EDK软件完成了嵌入式系统外设的系统架构的设计, 并且在ISE14.2 软件套装中的SDK软件设计工具中完成了与CC2540 的数据接收与发送的C语言编程。

在对芯片CC2540 编程时, 需要先使用IAR软件把程序烧录到CC2540 芯片中。在程序烧入后, 将蓝牙模块接到FPGA开发板的串口上。由于CC2540 作为MCU和数据传输两个功能的使用对于状态的控制需要特别安排, 以免出现错误。配置XC6SLX9 和CC2540 后得到状态转换方式, 状态转换图如图3 所示。

CC2540在接通电源后便处于待机状态, 等待FPGA发送指令或者数据。接收到指令之后, CC2540执行相应的操作, 便又返回待机状态, 接收到数据之后, CC2540便将接收到的数据通过蓝牙发送出去。然后继续进入待机状态。总之, CC2540在非工作状态下一直处于超低功耗待机状态。

4实验结果分析

目前有很多设备开始支持蓝牙4.0技术, 如移动电话、PC、平板计算机等。本测试是以支持蓝牙4.0 的i Phone 5s为例, 通过在i-Phone 5s上运行的lightblue APP, 让手机能够接收到该节点采集到的MPU6050 六轴加速度数字传感器的数据, lightblue软件可以接收数据并以十六进制, 八进制, 二进制以及UTF-8 形式显示。图4 中 (a) 图为数据显示选择界面, (b) 图为数据的十六进制显示界面。

如图5 所示为支持蓝牙4.0 的安卓手机上运行的APP, 测试过程是通过手机APP发送数据, 然后蓝牙模块可以接受到数据并且通过串口工具在电脑的串口助手软件上显示出来。 (a) 图为安卓手机APP发送数据界面, (b) 图为串口工具显示界面。

5总结与展望

文章设计了一种以FPGA为控制器, 以蓝牙4.0技术为无线通信方式的无线传感器网络节点, 该设计具有低功耗、低成本、开发难度小、扩展性强、节点组网简单和适用范围广等特点。对整个节点的硬件和软件低功耗设计, 使本设计有很好的低功耗特性, 增强了节点的使用寿命。本设计在低功耗的特点下能够准确地发送数据。并且随着i Phone系列手机和各种国产智能手机以及平板电脑开始支持蓝牙4.0技术, 使本设计有了更广泛的适用范围。

摘要：针对国内外一些可穿戴式智能设备的无线传感节点的设计方案, 有一些是基于集成了无线传输协议的控制器, 它们有数字处理能力有限, 硬件系统固定, 缺乏单元灵活性, 特别不利于多路参数并行处理的问题, 设计了一种基于蓝牙4.0的低功耗无线传感器网络节点。使用了基于蓝牙4.0技术的CC2540芯片和Xilinx公司的低功耗FPGA芯片, 并结合手机应用程序完成了系统设计。并且在硬件设计和软件设计上注意降低整个系统的功耗。测试结果表明, 系统在低功耗设计的基础上, 可以准确地将数据通过蓝牙发送出去。该系统具有低功耗、低成本、开发难度小等特点, 可适用于可穿戴式智能设备等领域。

关键词：CC2540,蓝牙4.0,BLE,FPGA

参考文献

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