蓝牙串口通信

[baicy]

大家好，

我现在要做一个从蓝牙读数据，然后做FFT处理。

蓝牙送过来的是Hex string，比如1FF，但是我的VI读数的时候会丢失数据，比如读到 1，1FF,1FF,FF，这样的数据。请问是怎么回事。

还有我希望能读到30秒的数据，然后送去做FFT，怎么样实现。

不好意思，刚接触Labview，大家多帮忙，谢谢

Baicy

[Charles.Tac]

你好，

造成串口数据丢失的原因有很多，比如硬件物理层链路的干扰、串口发送接收端串口参数配置不匹配等。

首先，可以用串口调试软件（这里）在PC端采用与LabVIEW相同的参数配置，验证一下硬件链路是否可靠，参数是否设置正确；

若测下来有问题，可考虑调整配置参数，改善串口连接线的抗干扰能力等方法解决。

若测下来一切OK，则考虑是否是程序的问题。

看到你程序中VISA Read的byte count设为50，不知道这样配置有什么原因吗？还有能否说明下蓝牙的数据格式是什么？这样有助于分析是否是程序造成了数据的丢失。

至于读30秒数据送去FFT的实现，个人认为可以使用FIFO Buffer。Buffer大小正好可以容纳30秒的数据。初始化的时候buffer清零。每次收到数据都添加到buffer中。每当数据添加后，即判断buffer是否满。如果是，则说明已经buffer中已经包含了当前时刻前30秒的采样点。这样即可使用buffer中的数据作为FFT的输入。由于是FIFO，用户不用考虑buffer溢出和删除过期数据的问题。

具体实现可以参考 Help>>Find Examples...>> Search "FIFO"的例子。

Good Luck~

[baicy]

 Charles.Tac

非常感谢你的回答。

我蓝牙设备是把10位的AD转换的数据发送到PC，用的是PIC单片机，然后发送的时候是00**，****，**** 四位，四位发送，所以最大值应该是hex 3FF，最小值000。

Labview我只了解一点点， VISA Read的byte count设为50是随便设的，因为我要采集30秒或者60秒（最好可调）的数据，然后发送做FFT。不知道您能否帮我？

我用hyper ternimal来做串口通信，得到的结果是想要的结果，请参照

http://forums.ni.com/t5/LabVIEW/serial-communication-with-bluetooth/m-p/1148870/highlight/false#M505...

然后我用example里面的advanced visa write and read.vi，结果也是想要的1FF，但是，我尝试调节Wait Until Next ms Multiple Function的输入时，数据就会丢失。

再次感谢！

Baicy

[baicy]

发现问题是，每次我运行一次labview，程序不知道为什么随机从一个位开始读数。

比如，应该是1FF,1FF,1FF,但是读数的时候出来确实，1，FF,1FF,FF,或者1F,1FF,1FF,F,如下图所示，多按几次运行，出来的不同的结果。请问有人知道这个问题怎么解决吗？多谢！

[Charles.Tac]

你好，

请问当PC端程序运行时，蓝牙串口是否已经在发送数据？

如果是这样，那PC端程序一开始收到的第一个数据应该是不确定的。

如果蓝牙设备是在PC端程序运行后开始发送数据，可以试一下这样的scenario：

1. 运行程序，打开蓝牙设备串口，运行一段时间；

2. 停止程序运行（不关闭程序窗口）；

3. 再次运行程序，并且不打开蓝牙设备串口；

如果此时程序还能接收到一些字符，则说明每次开始运行状态不一致可能是初始化没有清除receive buffer导致的。

这个问题可以通过VISA Flush I/O Buffer.vi 避免。 😉

[baicy]

谢谢，Charles.Tac

我使用了VISA Flush I/O Buffer.vi来初始化清除receive buffer。

我的蓝牙设备的确在连接的时候就发送数据，也就是说在运行labview前就可以在发送数据。

所以问题没有解决。我在想是不是可以让蓝牙发送一个判断数据，然后再接受。 labview 只有在接收到这个判断的数据后才开始接受处理数据。

我可以修改控制蓝牙的单片机来发送这个数据，请问用labview 怎么样实现这个判断。

我不知道这样是否可行，多谢赐教。

[Charles.Tac]

我们可以自定义通信的协议来保持Master/Slaver之间通信的同步，方法有很多，这里仅提供一些思路供参考：

1. 简单的通信协议，来避免收到无效数据。

   蓝牙设备（Slaver）：初始化为[等待状态]，接收PC端（Master）程序发送的串口数据；蓝牙设备接收到“开始发送命令”（某特定Byte or Bytes）后进入[数据发送状态]，开始发送数据；在蓝牙设备在[数据发送状态]下轮询接收PC端的“停止发送命令”，一旦接收到该命令，进入[等待状态]，停止数据发送。

   PC端程序（Master）：初始化，发送“开始发送命令”，接收数据，发送“停止发送命令”，程序结束。

2. 如果你的应用实时性要求不高，可以在蓝牙设备发送数据中间隔一段时间插入一个标志位（该标志位需与数据有区别）这样PC端程序可以将该字符串之后的接收到的数据作为有效数据，而丢弃该字符串之前的数据。

   这种在数据中插入同步标志位的方法实现比较简单，PC端程序只需设置一标志位，并对接收到的每个数据加以判断，一旦发现同步标记，则将标志位置1，表示之后的数据位有效数据。

3. 前两种协议都比较简单。如果需要可靠地数据通信，可采用帧来发送数据，比如<CMD><DATA LEN><DATA><CRC 校验>，将若干个数据放在一帧中一起发送给PC。这样需要在蓝牙单片机和PC端LabVIEW程序上均实现帧的封装和解析函数，实现起来相比较之前两种方法复杂。

解决数据同步问题的方法有很多，可以权衡项目需求选择最适合的方法。 😉

[baicy]

谢谢，Charles.Tac,

我觉得第二个方案最简单。

蓝牙现在发送的数据格式是 00**，****，****，return.

所以我想检测到第一个return才开始接受数据，但是不知道怎么检测实现这个功能。可以用case,但是如何判断第一个return呢？

谢谢！

[baicy]

还有一个问题，我想要采集30秒的数据做fft,无论我怎么改循环的次数（300改到30000），显示的FFT的X轴从0-0.5,不是正确的频率读数。这又是什么原因？

谢谢

[Charles.Tac]

你好，

对于第一个问题，我认为比较适用生产者消费者模型（这里）。将VISA串口数据接收预处理（生产者）和数据分析FFT（消费者）分别放在两个while循环中，并用队列、信号量等手段实现循环间数据交换。

需要说明的是，在生产者循环中，串口接收的数据最好进行一下预处理再加入队列，这样可以提高消费者处理数据的效率。预处理的方法就是按逗号将接收到的字符串划分，将划分后的字符串作为单元放入队列。此外，对于边缘情况，比如read buff末尾的字符串，需将其与下一次read开始位置的字符拼接成新字符串，存放到队列中。

对于return关键词的判断，可以放在消费者循环中。首先，我们需要一个标志位，可以在消费者循环上添加一个shift register来实现，将其初始化为False。其次，在消费者循环中放入一个case语句，当shift register为false，则每当从队列读取出一个单元，就将其与return比较一下，若不等则对shift register传回false，若相等则传回true。当shift register为true，则执行300次采样的for循环，循环中执行string to uint转换并将其放入数据队列中。最后，在true case中for循环之后，执行FFT等操作。

对于你第二个问题。令F为FFT转换得到的X轴归一化频率；f为信号频率；T为采样周期；fs为采样频率。则有F = f * T = f / fs，F是相对于采样频率的一种归一化频率[-1/2,1/2] 。实际上，对模拟信号的采样，是无限范围的实际频率变量f，向有限范围的离散频率变量F的映射。所以f = F * fs = F / T。