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基于蓝牙技术的网络化传感器及其应用

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　　2.2　NCAP的实现

　　NCAP的功能为实现蓝牙模块对以太网（Ether2net）的接入，同样选用ROK101008系列蓝牙模块，如此可以实现多个STIM对同一NCAP的连接。采用8位微处理器W77E58和TCP/IP协议栈芯片W3100A一起实现对以太网（Ethernet）的接入的网络化接口。

　　（1）协议栈芯片W3100A初始化。

　　W3100A是一TCP/IP协议栈芯片，包含的各协议层有：TCP、IP、UDP、ICMP和以太网协议的数据链路DLC和MAC协议，其工作方式类似于Windows的SoketAPI,为便于实现对传感器的访问，可以将传感器设计为具有Web服务器功能。W3100A支持全双工模式，内部带有双口的SRAM数据缓冲区，其封装是64脚的LQFP,提供了并口和串口两种方式实现与MCU的通信。MCU和W3100A的硬件接口如图4所示。其中，RTL8201芯片为以太网物理层选用设备。

　　W3100A提供MII接口与RTL8201相连，其中引脚RX_CLK,RXDV,RXD[0∶3]以及COL用于数据的接收，而TX_CLK,TXE,TXD[0∶3]用于数据的发送。

　　MCU中提供模拟的I2C接口与W3100A通信。

　　芯片W3100A正常工作必须对其完成相应的初始化。初始化主要是对必要的寄存器进行相应的设置，这些寄存器包括：网关地址寄存器GAR、子网掩码寄存器SMR、硬件地址寄存器SHAR以及IP地址寄存器SIPR等。上述寄存器被设置后通过执行控制寄存器CR的0位Sys_init激活芯片。

　　（2）WEB服务功能实现。

　　协议栈芯片W3100A从硬件上实现了TCP/IP协议，因此将该装置集成Web服务功能显然比较容易，即在无线NCAP上应实现相应的HTTP协议，NCAP在网络功能上相当于"网关"。要实现远程浏览器与传感器交互，可以利用传感器NCAP中增加了的E2PROM（FM24C04）来存储相应的网页文件。交互时，HTTP通过统一资源定位器URL（uniformresourcelocator）来确定传感器应该为浏览器提供哪些资源。

　　网页文件存放在传感器中的FM24C04里。当监测中心的浏览器发出页面请求时，NCAP上的处理器在TCP打包的时候，把来自STIM端的监测值嵌入到相应的网页文件中的特殊标志处，再为该网页文件添加相应的HTTP头，返回给请求的用户，如此用户可以在浏览器上看到实际的监测值。因此要实现Web功能，软件上要在NCAP上完成HTTP协议，硬件上增加了一块E2PROM（FM24C04）。

3　模拟装置在病人监护系统中的应用

　　将上述网络化传感器（实验装置）用于病人监护中，病人就可以在异地（如家里）通过其身上携带的传感器来采集和检测某一信号，同时该传感器将信号通过Ethernet或Internet传送到监测中心。病人远程监护系统结构示意图如图5所示。

　　利用模拟装置中的WEB功能，本方案采用B/S（浏览器/服务器）方式实现远程监测中心PC机对传感器的访问。如此可以最大程度地降低监测中心PC机的要求，也免去客户端软件的设计。监测PC只要通过其浏览器（如IE）即可方便实现对传感器的信息进行查询和监测。下面为存储在温度传感器中的一个简单的动态网页程序，其中的"@"用来在网页中插入温度的标志，网页文件存放在传感器中的E2PROM里。当监测中心的浏览器发出页面请求时，NCAP上的处理器在TCP打包的时候，把来自STIM端的监测值嵌入到相应的网页文件中的"@"处，再为该网页文件添加相应的HTTP头，返回给请求的用户，如此用户可以在浏览器上看到实际的监测值。