藍(lán)牙是一種短距離無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù),工作在2.4GHz的ISM頻段,該頻段屬綠色免費(fèi)頻段,使用該頻段無(wú)需向無(wú)線(xiàn)電資源管理部門(mén)申請(qǐng)?jiān)S可證。藍(lán)牙采用了跳頻方式來(lái)擴(kuò)展頻譜,具有很好的抗干擾性能,已開(kāi)始進(jìn)入工控領(lǐng)域,越來(lái)越多的應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、分布式數(shù)據(jù)采集、智能交通、電力、水力等諸多行業(yè),實(shí)現(xiàn)工控接口如RS232/RS485/RS422信號(hào)的透明無(wú)線(xiàn)傳輸。
FS-BT485A(FS是四星電子注冊(cè)商標(biāo)FOURSTAR的縮寫(xiě))藍(lán)牙串口適配器也稱(chēng)為RS232/RS422/RS485轉(zhuǎn)藍(lán)牙,是四星電子自主研發(fā)生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)藍(lán)牙串口適配器,實(shí)現(xiàn)RS232、RS485、RS422的透明藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸,無(wú)需改動(dòng)原有串口的通信協(xié)議和軟件,只需簡(jiǎn)單設(shè)置后即可替代原來(lái)的銅線(xiàn)電纜傳輸,本產(chǎn)品是按UART數(shù)據(jù)格式透明傳輸數(shù)據(jù)的,適用于所有遵從UART數(shù)據(jù)格式的各種RS232、RS485、RS422接口。
有些現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)如PROFIBUS、MPI、PPI、CC-Link、PC-Link等,雖然其物理通信口為RS485接口,但它們并不遵從UART數(shù)據(jù)格式,所以并不適用本產(chǎn)品!
特別適合使用FS-BT485A的場(chǎng)合:
★ 移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)的設(shè)備之間的串口通信;
★ 河溝對(duì)面、公路或鐵路對(duì)面的設(shè)備之間的通信;
★ 其它所有不便于敷設(shè)電纜的設(shè)備之間的通信;
產(chǎn)品特性和主要技術(shù)指標(biāo)
● 藍(lán)牙頻段:2.40GHz—2.48GHz ,ISM Band
● 藍(lán)牙協(xié)議:BlueTooth V1.2
● 功率等級(jí):Class1(+20dBm )
● 接收靈敏度:-85dBm
● 藍(lán)牙通信距離:300米(開(kāi)闊地帶),選配高增益天線(xiàn)后可達(dá)800米(開(kāi)闊地帶)
● 電源電壓:9~40VDC寬電壓供電,功耗約1W,產(chǎn)品內(nèi)部經(jīng)DC/DC隔離模塊將外接電源與內(nèi)部電路隔離,這樣一來(lái)外接電源就可取自任何設(shè)備而不需考慮有共地問(wèn)題。
● 通信速率:1.2Kbps~406.8Kbps標(biāo)準(zhǔn)波特率
● UART串口數(shù)據(jù)格式:數(shù)據(jù)位:8位,校驗(yàn)位:Odd、Even、None,停止位:1、2
● RS232接口傳送三線(xiàn)信號(hào):TXD、RXD、GND,不帶流控信號(hào)
● RS485/422接口電纜最大通信距離:1200米,RS232接口電纜最大通信距離:15米
● 接口保護(hù):電源端口:極性接反保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、500W防雷擊浪涌保護(hù)
RS485端口:500W防雷擊浪涌保護(hù)
RS232/RS422端口:浪涌保護(hù)
● 工作溫度:-40~+85℃,相對(duì)濕度:0~95%(不冷凝)
● 外形尺寸:90×78×24(長(zhǎng)×寬×高)壁掛式鋁殼
● 重 量:150克
產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)

天線(xiàn):本產(chǎn)品標(biāo)配2.4GHz,3dB天線(xiàn),為增加通信距離,用戶(hù)可自配9dB、13dB、24dB等高增益天線(xiàn),通信距離可咨詢(xún)天線(xiàn)供應(yīng)商。
下表是四星電子使用不同增益天線(xiàn)時(shí)實(shí)測(cè)的藍(lán)牙通信距離:

需要說(shuō)明的是,表中的數(shù)據(jù)是在開(kāi)闊地帶環(huán)境下測(cè)得的,在室內(nèi)和有阻擋物的情況下,藍(lán)牙的穿透能力是較差的,通信距離將有較大減小,實(shí)際情況很復(fù)雜,只能根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境來(lái)實(shí)測(cè)。舉例來(lái)說(shuō):二個(gè)藍(lán)牙相距20米,中間阻隔二堵墻時(shí)通信正常,當(dāng)中間阻隔三堵墻時(shí)則無(wú)法通信;將藍(lán)牙天線(xiàn)引出到墻外,讓二個(gè)藍(lán)牙天線(xiàn)互相“可視”,則通信距離可達(dá)100米以上。
實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)減少阻擋物,盡量使配對(duì)的二個(gè)藍(lán)牙模塊相互“可視”。盡量不要將產(chǎn)品安裝在金屬柜內(nèi)以免信號(hào)被屏蔽,可用電纜將FS-BT485A引出安裝在柜外,或用吸盤(pán)天線(xiàn)將天線(xiàn)引出到柜外,并使天線(xiàn)距地面高度大于2米。
為提高藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)通信距離和穿透能力,可在SMA天線(xiàn)插座上加裝藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)信號(hào)放大器,詳情請(qǐng)看四星電子官方網(wǎng)站上的《介紹一種藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)信號(hào)放大器》。
指示燈:產(chǎn)品面板上有四個(gè)發(fā)光二極管指示燈,其工作狀態(tài)如下表:

RS232插座:RS232插座為標(biāo)準(zhǔn)的DB9M針座,其信號(hào)定義如下表:
RS485/422和電源接線(xiàn)端子:為歐式3.81插拔式端子,其信號(hào)定義如下表:
RS232插座(DB9M針座)信號(hào)定義

RS485/422端子信號(hào)定義

當(dāng)用戶(hù)選擇使用RS232、RS485、RS422三個(gè)接口之一時(shí),直接接線(xiàn)即可使用,并無(wú)需開(kāi)關(guān)或跳線(xiàn)之類(lèi)的設(shè)置麻煩,內(nèi)部的邏輯電路會(huì)自動(dòng)識(shí)別你正在使用哪個(gè)接口,這是本產(chǎn)品的一大特點(diǎn)。
當(dāng)RS485/422的電纜長(zhǎng)度超過(guò)50米時(shí),需在總線(xiàn)的兩端各安裝一只120歐終端電阻,此處不再贅述,用戶(hù)可查閱四星電子RS485相關(guān)產(chǎn)品資料或參考EIA-RS485標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。
模式選擇開(kāi)關(guān):該開(kāi)關(guān)可選擇FS-BT485A的二個(gè)工作模式:
DATA:數(shù)據(jù)傳輸模式,即藍(lán)牙串口適配器的正常工作模式。
ET:參數(shù)設(shè)置模式,此時(shí)用設(shè)置軟件對(duì)FS-BT485A進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
FS-BT485A的設(shè)置與使用
FS-BT485A需“一主一從”配對(duì)使用,在使用之前需根據(jù)實(shí)況進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,關(guān)于參數(shù)設(shè)置方法請(qǐng)閱讀隨產(chǎn)品光盤(pán)上的《藍(lán)牙串口設(shè)置軟件BT232Set使用說(shuō)明書(shū)》文檔資料和設(shè)置軟件,也可從四星電子官方網(wǎng)站下載。下面以一個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明如何設(shè)置和使用。
假設(shè)有A、B二臺(tái)設(shè)備的RS232或RS485或RS422接口之間使用電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,其串口波特率為115.2Kbps,數(shù)據(jù)格式為:8個(gè)數(shù)據(jù)為、無(wú)校驗(yàn)、1個(gè)停止位(簡(jiǎn)稱(chēng)8N1),現(xiàn)需去掉電纜改成藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù),如下圖所示:

將FS-BT485A的模式選擇開(kāi)關(guān)撥到“SET”位置,用隨產(chǎn)品所配的串口電纜連接FS-BT485A和電腦的RS232串口,用BT232Set設(shè)置軟件對(duì)二個(gè)FS-BT485A分別作如下設(shè)置:
連接A設(shè)備的FS-BT485A設(shè)置如下:
主設(shè)備
綁定從端地址=作為從設(shè)備的藍(lán)牙模塊地址(可先由設(shè)置軟件從從設(shè)備讀。
PIN碼=00000000(或其它數(shù)字,但必須與所綁定的從設(shè)備PIN碼相同才能配對(duì)建立鏈接)
波特率=115200
校驗(yàn)位=Neno無(wú)
停止位=1
設(shè)備名稱(chēng)=FOURSTAR(可任意設(shè)置一個(gè)你喜歡的設(shè)備名稱(chēng))
取消串口提示信息
連接B設(shè)備的FS-BT485A設(shè)置如下:
從設(shè)備
PIN碼=00000000(或其它數(shù)字,但必須與主設(shè)備PIN碼相同才能配對(duì)建立鏈接)
波特率=115200
校驗(yàn)位=Neno無(wú)
停止位=1
設(shè)備名稱(chēng)=FOURSTAR(可任意設(shè)置一個(gè)你喜歡的設(shè)備名稱(chēng))
取消串口提示信息
設(shè)置完成后將二個(gè)FS-BT485A的模式選擇開(kāi)關(guān)撥到“DATA”位置,藍(lán)牙主設(shè)備將自動(dòng)查找、配對(duì)和連接綁定的從端設(shè)備;而藍(lán)牙從設(shè)備始終處于待機(jī)模式,等待主設(shè)備端發(fā)起查找、配對(duì)和連接,這個(gè)過(guò)程大約需要2~5秒鐘,同時(shí)藍(lán)色指示燈Link閃爍。一旦主從模塊連接成功,Link指示燈變?yōu)槌A,這時(shí)主從藍(lán)牙模塊之間就象一根導(dǎo)線(xiàn)一樣,這個(gè)狀態(tài)稱(chēng)為“建鏈”。建鏈后的二個(gè)藍(lán)牙模塊的串口之間即可進(jìn)行雙向透明串口數(shù)據(jù)傳輸,而且無(wú)需修改原來(lái)設(shè)備的通信協(xié)議和軟件。
一個(gè)藍(lán)牙主設(shè)備只能與一個(gè)它所綁定地址且PIN碼相同的從設(shè)備建鏈配對(duì),這樣每對(duì)建鏈配對(duì)的藍(lán)牙模塊和其它建鏈配對(duì)的藍(lán)牙模塊之間互不影響,就象是不同的電纜線(xiàn)一樣!
其實(shí)二個(gè)藍(lán)牙模塊可設(shè)置成不同的波特率和數(shù)據(jù)格式,只要保證藍(lán)牙和與之相連的設(shè)備串口波特率和數(shù)據(jù)格式相同即可,利用藍(lán)牙串口適配器的這一特點(diǎn),可用二個(gè)FS-BT485A組成波特率轉(zhuǎn)換器或串口參數(shù)轉(zhuǎn)換器?蓪⒉煌ㄌ芈屎痛跀(shù)據(jù)格式的設(shè)備連到同一個(gè)RS485網(wǎng)絡(luò)。
使用電腦的內(nèi)置藍(lán)牙或市售USB藍(lán)牙適配器可以與FS-BT485A建立配對(duì)鏈接,實(shí)現(xiàn)串口通信,F(xiàn)S-BT485A必需設(shè)置成從設(shè)備,由電腦發(fā)起配對(duì)鏈接。這時(shí)的藍(lán)牙傳輸距離受電腦的藍(lán)牙傳輸距離的限制。
其它應(yīng)用方案圖
RS485多點(diǎn)組網(wǎng)通信:
傳統(tǒng)的主從式RS485組網(wǎng)多點(diǎn)通信如下圖所示,主站主動(dòng)發(fā)送命令呼叫從站,每個(gè)從站都收到主站發(fā)來(lái)的命令并與自己內(nèi)部設(shè)定的地址相比較,如果相等則該從站與主站進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,如不相等則從站不予回答。

用FS-BT485A來(lái)實(shí)現(xiàn)RS485藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)多點(diǎn)組網(wǎng)通信方案如下圖所示,這種方案比藍(lán)牙本身可實(shí)現(xiàn)的1主綁7從的多點(diǎn)通信方案更為簡(jiǎn)潔和使用方便,每對(duì)綁定配對(duì)的FS-BT485A之間互不影響,即綁定配對(duì)后的藍(lán)牙模塊之間就象一根導(dǎo)線(xiàn)。該方案不需改變?cè)瓉?lái)的RS485通信協(xié)議和軟件,而且RS485站點(diǎn)的數(shù)量并不受限制,與原來(lái)電纜通信時(shí)相同。

藍(lán)牙中繼器
可用二個(gè)背靠背連接的FS-BT485A來(lái)實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的中繼與放大,且這種中繼器的數(shù)量并無(wú)限制,可增加藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)通信距離。如下圖所示,A和B之間的藍(lán)牙無(wú)線(xiàn)通信距離可增加一倍,且每增加一個(gè)中繼器,通信距離增加一倍。

每套FS-BT485A產(chǎn)品包裝盒內(nèi)包含以下附件:
FS-BT485A 1個(gè)
2.4GHz,3dB天線(xiàn) 1根
RS232電纜(1米) 1條
光盤(pán)(內(nèi)含產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)和設(shè)置軟件) 1張