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基于Windows Mobile 5.0平台实现SmartPhone蓝牙应用系统的设计

电子设计 2021-06-23 17:37 次阅读

1.引言

蓝牙技术是一种解决短距离无线通信的技术,它的优势在于可摆脱设备间的电缆连接 的束缚,并且能使10 一l00m 距离内具有蓝牙接口的不同设备之间实现互连,因此蓝牙在 短技术短距数据传输中具有非常广阔的应用。

Windows Mobile 系统是Microsoft 公司为智能移动终端设备设计的嵌入式操作系统, Windows Mobile 系统主要针对两大手持设备领域:Pocket Pc 和Smartphone,随着技术的发 展,以Windows Mobile for Smartphone 为系统的智能手机使用越来越广泛,而且广泛内嵌蓝 牙模块,为开发基于SmartPhone 的蓝牙应用系统提供了必要条件。

本文在 Windows Mobile 5.0 平台和.NET CF 环境下,设计并实现SmartPhone 蓝牙遥控器系统,成功实现了Smartphone 对PC(或笔记本)中幻灯片的遥控播放和控制,与市场上目前的产品相比,该系统不需要购买额外的硬件设备,只需利用已有设备,在SmartPhone 平台中具有广泛的应用前景。

2.Windows Mobile 中蓝牙通信协议栈

Windows Mobile 系统下的蓝牙通信协议栈底层部分包括无线跳频、基带(Base Band)和 链路管理(Link Manager)。Base Band 负责跳频和蓝牙数据及信息帧的传输,确保Piconet 网内各蓝牙设备单元之间由射频构成的物理连接,该层使用查询和寻呼进程来使不同设备间的 发送频率和时钟同步,基带数据分组提供同步定向连接SCO 和异步无定向连接ACL 两种物 理连接方式,在同一射频上可实现多路数据传输。Link Manager Protocol 负责蓝牙组件间连接的建立和拆除以及身份鉴别和加密等链路安全和控制。其结构如图1 所示。

HCI(Host Controller InteRFace)分为硬件和软件部分,硬件部分用来传递HCI 命令至蓝牙的硬件核心层,软件部分是访问蓝牙设备的基本接口,能够控制蓝牙的连接和传输。逻辑链路控制适应协议(L2CAP)是高层协议和低层协议之间的一个适配协议,通过协议的复用、 分用及重组为高层提供数据业务和分类提取。SDP 协议用来查询设备的信息、服务及服务 特征,并在查询后建立蓝牙设备间的连接。在应用层实现蓝牙通信时有两种方式可以选择:一是利用模拟串口,在Windows Mobile 中不是真正的串口而是虚拟串口,这种虚拟串口建 立在RFCOMM 通道上,虚拟串口是用来仿真RS-232 控制和数据信号的串行仿真协议,操 作虚拟串口时如同操作真正的串口。第二种通信方式则利用Winsock 协议,Winsock 对蓝牙 的支持依赖于设备中安装的Winsock 协议栈。使用虚拟串口实现蓝牙设备间的通信,在数据通信量不大的情况下更加方便快捷,所以本设计采用的第一种通信方式。

3.系统设计与实现

3.1 系统结构

系统分为 SmartPhone 端和PC 端。首先SmartPhone 端与PC 端通过虚拟串行口建立蓝牙 的通信连接,然后SmartPhone 端通过键盘或触摸屏向PC 端发送文件打开、幻灯片播放、 翻页、关闭、窗口放大、窗口缩小、文件关闭等指令,PC 端在收到指令后调用后台Office Powerpoint 控制程序,实现对Powerpoint 对应的操作,同时PC 端传回Powerpoint 播放的状 态信息在SmartPhone 端进行显示。

3.2 蓝牙设备间的数据传输

SmartPhone 端在利用蓝牙模块与PC 端进行通信前,首先要对PC 端的蓝牙设备进行查询搜索,来获得设备的名称、地址、所提供的服务等相关信息。在以往的系统设计中,设备 查询需要调用相关的蓝牙API 函数来遍历取得通信范围内的蓝牙设备信息,并将结果信息 存入系统定义的WSAQUERYSET 数据结构中,然后再通过注册虚拟串口,实现设备间的蓝牙串行通信,整个过程复杂并且容易出错,或者有的系统干脆采用手工指定的方式。本系统则采取一种新的方法,通过读取系统的注册表,来查询相关的蓝牙设备名称、服务以及使用 的虚拟串口号。在Windows Mobile 5.0 平台中, 注册表HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftBluetoothDevice 下存储了蓝牙设备的设备名称、16 位字符的ID 号以及设备的CLASS , 而 HKEY_LOCAL_MACHINESOFTWAREMicrosoftBluetoothSerialPorts 下则存储了蓝牙连接所使用的虚拟串口号,但不包含系统保留的串口标识。在这个键值下系统为每一个匹配的 设备都设定了一个蓝牙串口号,而且可以通过指定“New Outgoing Port”值设定设备的新虚拟 串口号。

利用这种新的机制就不在需要使用传统的RegisterDevice()方法去注册虚拟串口号 然后使用,而是通过查询或设定注册表进行使用,而不与别的串口相冲突。通过对以上方法获得设备及虚拟串口号的信息后,再利用这些信息实现 SmartPhone 端 和PC 端的蓝牙通信。通信过程的流程图如图2 所示:

3.3 Powerpoint 控制解决方案

系统采用方便灵活的Microsoft Office 自动化方法将 Office 功能并入自定义解决方案 中。Office 基于 COM,因此必须使用 COM 的编程方式。.NET Framework 中使用COM Interop 集实现与早期 COM 的通信。COM Interop 的作用是在 .NET 代码与COM 对象之 间添加一个“填充程序”。在项目中添加对 COM 服务器的引用时,.NET 使用类型信息生 成运行库可调用包装 (RCW) 的代码。这些托管代码将被编译到单独的Interop 程序集中, 并由 .NET Framework 访问,RCW 充当托管代码与 COM 服务器之间的媒介。

由于 OFFICE COM 服务器能够支持 .NET,它可以提供一个安装并注册到全局程序集缓 存中的主 Interop 程序集 (PIA)。这些程序集都是共享程序集,PIA 被视为在 .NET 项目中 引用早期 COM 服务器的最佳方法。

从类型库创建的 Interop 程序集使用早期绑定与 COM 项目进行通信。为了让绑定细节保持通用状态,除了绑定外,另一个重要问题是对象实例化。如果使用 Interop 程序集, Office 应用程序的 RCW 将在使用 New 运算符时控制对象实例化。RCW 隐含调用相应的 COM 例程来创建该应用程序的新实例供代码使用。

本系统通过引用互操作程序集 Microsoft.Office.Interop.PowerPoint 实现Office 自动化过 程,利用.NET 编写应用程序来实现在PC 端控制Powerpoint 应用程序。PC 端通过蓝牙通信 接收SmartPhone 端发来的指令,利用 Powerpoint 的自动化功能实现文档的打开、关闭、缩 放、播放等控制功能,并且将获得的Powerpoint 的总页数、当前播放页等信息返回给 SmartPhone 端进行显示。理论上来说通过用户界面手动执行的操作几乎都可以通过该解决方案来执行。主要控制代码如下:

4.结束语

本文就蓝牙遥控系统提出了相应解决方案,进行了设计与开发, 系统完成后经过测试运行良好,可方便快捷的实现对Powerpoint 进行遥控控制。按照以上给出的设计框架和方法,对系统进行扩展后,完全可以实现对其它多种应用软件的遥控,实现通用蓝牙遥控器系统。

本文创新点是系统采用了一种全新的方法以获得蓝牙通信所需的参数,与传统方法 相比更加简单、方便,不易出错。并且系统使用了Office 自动化技术实现对powerpoint 的 全面控制,该系统不需要购买额外的硬件设备,只需利用已有设备,在SmartPhone 平台中具有广泛的应用前景。

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BCM4358 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n设备。 该产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他需要小尺寸和低功耗连接的产品的客户端设备解决方案。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM ® 技术在2.4 GHz中实现了最高...
发表于 07-04 13:16 672次 阅读
BCM4358 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM4356 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:15 1885次 阅读
BCM4356 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM4350 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:13 921次 阅读
BCM4350 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM43162 5G WiFi 802.11ac客户端

实现单流和双流802.11ac规范,分别实现高达433和867 Mb / s的速度,并向下兼容不推荐用于新设计802.11 b / g / a / n devices。   此产品系列用作智能手机,平板电脑,机顶盒,数字电视,PC产品和其他设备中的客户端设备需要小尺寸和低功耗连接解决方​​案的产品。每款产品都有一个单芯片双频收发器,集成了完整的802.11ac无线子系统中的所有主要功能模块,包括无线电,基带和MAC,以及根据客户应用要求,蓝牙和FM收音机。这些高度集成的解决方案可提供家庭和企业中高质量视频和媒体应用所需的更高覆盖率和吞吐量性能,并且无论使用何种应用处理器,都可以添加到任何终端产品中。 功能 单流和双流IEEE 802.11ac解决方案,数据速率高达433.3和866.7 Mb / s 完整的IEEE 802.11a / b / g / n双频段不推荐用于新设计与增强性能的兼容性 支持20,40和80 MHz频道—将802.11n解决方案的带宽提高一倍—可选的SGI(256 QAM调制) 256 QAM,一种提高数据传输效率的高阶调制方案 符合802.11ac标准的发送波束成形,低密度奇偶校验码( LDPC)和空时分组编码(STBC)用于扩展覆盖范围。 Broadcom的TurboQAM®技术实现...
发表于 07-04 13:12 558次 阅读
BCM43162 5G WiFi 802.11ac客户端

BCM11211 Persona™媒体处理器

BCM11211是Broadcom Persona®系列的一部分。 IP通信应用处理器。  BCM11211是Broadcom的Persona IP通信处理器系列的一部分。 BCM11211连接Broadcom的蓝牙,Wi-Fi和GPS连接产品,允许原始设备制造商(OEM)添加技术以扩展下一代产品的功能。  功能 运行基于Linux®的Broadcom MediaxChange™软件,这是经过现场验证的PhonexChange&trade的最新语音,视频和多媒体版本;软件 采用Broadcom创新的音频清晰度技术SmartAudio®,可显着提高IP网络的音质。 BCM11181 VideoCore®的无胶接口; III多媒体协处理器 10/100 Base-TX以太网媒体访问控制器(MAC)和物理层(PHY),支持自动关机绿色模式 应用 IP语音(VoIP)...
发表于 07-04 10:13 291次 阅读
BCM11211 Persona™媒体处理器

BCM2040-1 用于鼠标和键盘的单芯片蓝牙

集成是实现当今PC原始设备制造商系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2040中,可以实现较低的系统成本,从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2040可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。   BCM2040是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2040是一款真正的单芯片,集成了整个配置文件,应用程序和蓝牙协议栈,完全符合人机界面设备的Bluetooth SIG规范。该设备完全符合1.1版蓝牙规范,并支持关键的蓝牙1.2版功能,包括自适应跳频和快速连接,这对个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。    功能 具有完全集成的人机接口设备(HID)配置文件和蓝牙1.1版堆栈的单芯片蓝牙设备  On-板8051处理器和RAM / ROM内存  自定义集成蓝牙核心处理器已经过优化,可支持HID配置文件并最大限度地降低功耗 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 智能设备 ...
发表于 07-04 10:08 196次 阅读
BCM2040-1 用于鼠标和键盘的单芯片蓝牙

BCM2035 蓝牙®单芯片HCI解决方案

单芯片独立基带处理器,集成2.4-GHz收发器,适用于蓝牙1.1和1.2应用。   Broadcom BCM2035是一款单芯片独立基带处理器,集成2.4 GHz收发器,适用于蓝牙1.1和1.2应用。通过将关键组件集成到设备中,无需外部闪存和有源组件,从而最大限度地减少了实施蓝牙系统的占地面积和系统成本。 BCM2035是通过USB或UART和PCM音频接口需要Bluetooth SIG标准主机控制器接口(HCI)的任何语音和/或数据应用的最佳解决方案。 BCM2035基于BCM2033蓝牙基带核心,外围传输单元和微处理器单元的生产和UnPlugFest验证架构。微处理器单元将低级协议栈存储在只读存储器(ROM)和补丁随机存取存储器(RAM)中,以提供最大的灵活性。 功能 任何单芯片解决方案的最高可用BT无线电性能 小数N频率合成器支持12至40 MHz的任何晶体或TCXO光源 应用 智能设备...
发表于 07-04 10:08 384次 阅读
BCM2035 蓝牙®单芯片HCI解决方案

BCM2042 高级无线键盘/鼠标蓝牙®解

真正的单芯片,集成了整个配置文件,应用程序和蓝牙协议栈,完全符合人机界面设备的蓝牙SIG规范。  BCM2042是低成本蓝牙鼠标和键盘设备设计的重大突破。 BCM2042完全符合2.0版蓝牙规范,包括自适应跳频和快速连接,这些对于个人计算机中的鼠标和键盘应用至关重要。集成是实现当今PC制造商的系统成本目标的关键。通过将当今鼠标和键盘中的所有组件集成到BCM2042中,可以实现较低的系统成本,从而接近不推荐用于新设计有线鼠标和键盘的价格点。 BCM2042可直接连接鼠标光学或球形编码器和键盘扫描矩阵。  功能 具有完全集成人机界面的单芯片蓝牙设备设备(HID)配置文件和完整蓝牙堆栈 板载8051处理器和RAM / ROM内存 成本优化的鼠标和键盘应用解决方案,通过集成实现最低成本所有外部组件 取代现有鼠标或键盘处理器和内存并添加蓝牙功能 应用程序 无线手机 无线耳机 无线键盘和鼠标 无线扬声器 笔记本电脑 个人电脑 数字电视 游戏设备 智能设备...
发表于 07-04 10:08 581次 阅读
BCM2042 高级无线键盘/鼠标蓝牙®解

CABLEMEDEA 家庭网络连接软件

CableMedea™是一个全面而完整的软件住宅网关包。 CableMedea™是一种全面的软件住宅网关软件包,旨在显着缩短产品上市时间,节省开发成本。它可用于有线调制解调器VoIP网关,有线调制解调器无线网关,电缆调制解调器,有线机顶盒,CableHome网关和PacketCable网关。该产品的完整性使开发人员无需使用额外的第三方软件包,最大限度地减少评估周期和解决接口兼容性问题的软件开发工作。 功能 包括对CableHome™,住宅网关和CableOffice合规性的所有必要支持 为Broadcom的DOCSIS®开发; 1.1和2.0住宅网关产品 管理和配置直观的基于Web的GUI,符合CableHome的CMP实施,SNMPv3,远程功能/服务启用/禁用,远程升级和DOCSIS® 1.1和2.0安全软件下载 LAN连接包括以太网,802.11无线,USB,HomePlug,HPNA,蓝牙,DHCP服务器和UPnP QoS 应用程序 家庭网关 机顶盒 IP语音(VoIP)...
发表于 07-04 10:04 155次 阅读
CABLEMEDEA 家庭网络连接软件

BCM1104 千兆IP电话芯片

IP电话芯片使制造商能够构建具有硬件安全性和卓越语音质量的IP电话。   芯片也是集成了千兆以太网(10/100/1000 Mb / s)交换机和两个快速以太网(10/100 Mb / s)收发器,可以选择性地开发传统的快速以太网IP电话设计,而无需额外增加外部收发器的成本。通过添加外部千兆以太网收发器,制造商可以轻松升级其设计以创建千兆以太网IP电话型号。 功能 BCM1104是下一代芯片,集成硬件安全性,高级服务质量(QoS)技术和千兆以太网(GbE)交换机 基于具有增强DSP功能的RISC架构,为中端IP电话提供优化的性能水平 的BroadSAFE&安培;贸易;带有用于AES加密和SHA-1身份验证算法的硬件加速的安全模块 灵活的外设接口架构可以连接无线局域网,蓝牙和视频设备而无需胶合逻辑 应用程序 IP电话 VoIP住宅终端适配器 IP PBX系统...
发表于 07-04 09:51 327次 阅读
BCM1104 千兆IP电话芯片