武汉菁扬科技有限公司

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产品详情
ZigBee/CC2530实时定位系统
编号 : JYZBLoc
产品详情

1.系统介绍

为了便于应用业界最先进的Zigbee技术开展实时定位系统(RTLS)的物联网应用与设计开发,菁扬科技&翎跃电子携手倾力打造提供该款基于CC25302.4GHz无线SOC)的Zigbee定位系统开发套件。其优越的性能,出众的性价比,在物联网领域具有出众的竞争优势!

该开发套件运用先进的微功耗技术、RSSI信号强度检测技术、射频感知技术,内嵌集成独有的实时定位算法,采用高增益、抗干扰射频电路设计而成,可连续上电运行,满足工业等恶劣使用环境的功能要求。开发套件具有多种通信接口,便于在线调试,并可进一步二次开发通过组网布局扩展定位覆盖范围,适用于各种场景下的定位解决方案。该套件中的电路模块采用高密度小体积SMD表面贴装,具有微功耗、小型化、远距离发射/接收的特点,满足各类典型定位应用场景需求。

    本定位系统设定四个固定参考节点(Reference Tag)、一个移动节点(Mobile Tag)和一个网关节点(Reader)均处于同一场景中。参考节点不断对外发射射频信号;移动节点接受到该射频信号,通过检测获取自身与参考节点之间通讯的接收信号强度(RSSI),并将检测信息包传送给网关;网关与上位机(PC电脑或工控机)相连,并在上位机上运行定位演示软件,即可显示移动节点相对于参考节点的具体位置及坐标数值,从而实现定位的功能。

2.主要特点与功能

1)采用基于TI公司新一代的高速嵌入式SOC无线芯片CC2530/Zigbee解决方案,通过我司独有开发集成的低功耗、RSSI检测、定位引擎等一系列核心功能,提供高性价比的定位解决方案。

2)各节点上电即可独立运行使用。主要IO功能接口全部引出,方便功能调试、测试评估与产品开发;无需任何底板,可作为独立模块使用或是系统集成,迅速投入工程开发。

3)将精确定位(坐标方式)与区域级定位(范围感知)相结合,自动选取最佳定位方式,并图形化显示定位效果。

4)采用先进的自适应信号强度感知检测定位算法,能够进行实时精确定位,最好精度可达1米。

5)在环境特别复杂、条件受限无法定位的情况下,仍可实现区域级的范围感知和目标方位锁定。

6)可导入地图,图形化缩放定位场景视图,实现多分辨细节下的定位场景查看。

7)可自动记录定位过程数据,并实时保存;

8)可在我们底层源码基础上进一步做二次开发,扩展定位区域以及多定位单元组网,实现大范围定位覆盖。

9)支持对多个移动节点的同时定位,最大支持数量可达65536个;

10)附送定位系统底层源码、上位机演示软件以及定位系统参考方案,方便用户进行二次开发或系统集成!

3.技术参数

1)供电:网关DC5V供电/参考节点和移动节点3.3V供电

2)功率:网关<160mW;参考节点和移动节点<35mW(发射时)/10uA(待机或休眠)

3)工作频率:2.400GHz-2.4853GHzISM频段

4)工作方式:精确定位(坐标方式)或区域级定位(范围感知)

5)定位范围:单个定位单元不超过50*50米的区域

6)定位刷新间隔(周期):1秒到10秒,自动适应

7)系统容量:单个定位单元(典型情况下50*50米)最大容纳65536个移动节点

8)网关与上位机通信接口:RS232串口

9)定位目标移动速度:最大200公里/小时

10)工作温度:-40+80

11)产品尺寸:

网关节点:95mm*75mm

参考/移动节点:40mm*27mm (不含电池

4.定位系统快速搭建

1.准备参考节点

四个参考节点1234按下图方位顺序放置,并和实际场景下设计的坐标点一致。

摆放完成后,打开各参考节点的电源开关完成上电。

2.准备移动节点

打开移动节点电源开关,节点即开始工作。

3.连接PC/上位机

保证读写器与PC/上位机通讯连接正常。有两种通讯连接方式:

1RS232通讯:即直接使用RS232串口数据线连接网关RS232串口与上位机的串口。

2USB通讯:使用串口转USB线连接网关RS232串口与上位机的USB接口,实现USBRS232的虚拟串口通讯。

使用USB连接线连接PC与固定节点,在PC上需要安装USB/串口驱动程序。用USB线连接固定节点与电脑,电脑提示“发现USB Device”,然后要求安装驱动程序。(驱动程序所在目录为:Tools\CH341SER)安装此驱动程序,直到Windows报告可以使用该设备。打开Windows的设备管理器,可以在“端口(COMLPT)”中看到:USB-SERIAL CH341A (COMx),这里COMx是端口号,请记住该号码,以便使用串口终端时设置相应的端口。如果x的值超过16,请右键点击该设备,打开属性窗口,在“端口设置”选项卡中点击“高级”按钮,将端口号改为116的值。

4.运行定位演示软件

打开系统演示软件,双击LocDemo.exe后,即出现下图所示窗口:

4.1选择串口—连接设备

根据安装USB/串口驱动产生的串口序号,点击窗口的“串口选择”菜单设置串口号。

点击“连接设备”菜单,如果串口号设置错误或硬件连接不正确,将出现下列错误信息之一:

如果可以正常连接参考节点,将出现如下窗口,窗口底部状态栏也会有相应提示信息“1.已连接!”。

该窗口中4个蓝色小圆表示4个参考节点。灰色网格线的间距为1米。

4.2坐标调整

检查参考节点摆放位置是否与显示一致,如果不一致,点击“坐标调整”菜单,出现下图所示窗口:

用该窗口中的滚动条调整各个固定节点坐标,使之与实际位置相符合,然后按确定按钮。

4.3参数调整

在界面左上角的“参数设置”框里,填入对应的参数。

  1. 移动节点的数量。

  1. 射频标定:即射频参数An。具体标定方法见下一部分内容。此时可先默认下图所示初始值。

填好参数后,点击“设置”按钮,软件界面窗口底部状态栏也会出现相应提示信息“2.参数配置成功!”。

4.4开始定位

点击“开始定位”菜单,如果前述设置有误或连接不正常,将出现下列错误信息提示:

如果状态一切正常,界面窗口底部状态栏也会出现相应提示信息“3.正常运行中!”。此时,参考节点开始检测移动节点的射频信号,并以图形化的方式描绘出对该移动节点的感知范围(图中的各彩色圆形区域)。

打开移动节点电源,3秒钟后应该出现红色移动点,显示出移动节点相对参考节点的位置。同时,移动节点信息列表中显示当前相关定位信息;调试信息框中则显示信号强度RSSI检测以及测距、定位的过程信息。

4.5射频标定

在运行定位系统时,定位系统演示软件界面的调试信息框中会显示:“信号检测:******,其中的后四个数据分别是移动节点检测到来自于参考节点1~4的接收信号强度(RSSI)数值。该数值与所要标定的射频参数An相关。这里默认设置即可。后面如要在实际场景下开发定位,可根据本手册第四节“数据通信协议”里的射频标定方法进行具体操作。

4.6导入地图

如果需要导入地图以更好的观察定位场景,点击“导入地图”菜单,出现下图窗口来输入记录文件名:

选择好地图的图片文件(bmpjpggif三种类型)后,点击“打开”按钮,便会在界面中显示倒入的地图:

4.7缩放查看

如果需要缩放定位场景视图,实现不同分辨细节下的定位场景查看,可以在界面窗体左下方的“场景缩放”一栏,用鼠标拖动滑动条即可放大或缩小定位场景图形。

4.8对多个移动节点同时定位

该定位系统完全支持支持对多个移动节点的同时定位,并实现图形化场景显示。注意参数设置里的移动节点数量要大于场景里的所有移动节点ID编号。

4.9信息记录

如果需要将测距和定位信息记录下来,点击“数据记录”菜单,出现下图窗口来输入记录文件名:

输入文件名后软件自动记录固定节点坐标、测距时间、测距值、定位结果等信息,直到点击“停止记录”。

4.硬件清单:

序号

名称

数量

说明

1

网关节点开发板

1

作为定位系统里的网关使用,开发板装有读头模块、按键、LED、调试接口、下载接口、RS232/485串口等。

2

参考节点

4

作为定位系统里的固定参考节点使用,调试接口引出,带有电池盒。

3

移动节点

1

作为定位系统里的移动节点使用,调试接口引出,带有电池盒。

4

仿真器

1

用于网关、参考节点、移动节点的调试开发、仿真运行、下载程序

5

USB线

1

用于给网关节点供电。

6

串口数据线

1

用于连接网关和上位机(PC或工控机)的RS232串口通信。

7

串口转USB线

1

用于提供计算机USB口到RS232串口的通讯转换,为没有串口的上位机提供USB方式的虚拟串口通道。

8

光盘

1

内含有最新的定位软件、源代码和说明资料。

5.软件清单:

  • 拿到手即可演示应用

  • 100%原理图[网关、参考节点、移动节点]

  • 100%源码[定位系统的所有板子(网关、参考节点、移动节点)的源码程序]

  • 提供上位机演示软件完整源码程序