一種基于超短波信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置的制造方法
專利名稱:一種基于超短波信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元分別連接的溫度傳感與第一定位單元、濕度傳感與第二定位單元、煙霧傳感與第三定位單元、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元。利用超短波Zigbee信號傳輸，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、煙霧值等多參數(shù)檢測和無線定位的裝置，該系統(tǒng)具有功耗較小，技術(shù)復(fù)雜度低，成本較低等特點(diǎn)，通過集成化設(shè)計(jì)，該裝置實(shí)現(xiàn)了基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位的一體化。
【專利說明】
一種基于超短波信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測定位裝置，具體涉及一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著用戶需求的增加，無線定位技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，推動了對無線定位技術(shù)的研究及測距技術(shù)的發(fā)展。如何盡可能地利用現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)資源，低成本地實(shí)現(xiàn)對用戶的精確定位一直是研究的焦點(diǎn)。目前，無線定位技術(shù)有多種，因?yàn)闊o線定位的區(qū)域范圍和使用的場所各有不同，因此無線定位的方式的差別也很大。
[0003]現(xiàn)有的檢測裝置或者定位裝置，大多都只能單獨(dú)作為檢測裝置或定位裝置，不能將其一體化設(shè)置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，功耗大。
[0004]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，因超短波信號傳輸具有很好的穩(wěn)定性、可靠性、通信速率以及通信質(zhì)量，使超短波信號傳輸有很多新的發(fā)展趨勢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明目的:為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，通過集成化設(shè)計(jì)，該裝置實(shí)現(xiàn)了基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位的一體化。
[0006]技術(shù)方案:一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元分別連接的溫度傳感與第一定位單元、濕度傳感與第二定位單元、煙霧傳感與第三定位單元、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元；
[0007]所述參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式；
[0008]處于檢測模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元負(fù)責(zé)溫度采集，所述濕度傳感與第二定位單元負(fù)責(zé)濕度檢測，所述煙霧傳感與第三定位單元負(fù)責(zé)煙霧檢測，所述參數(shù)和位置顯示單元接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元進(jìn)行處理并顯示在電路中；
[0009]處于定位模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元、所述濕度傳感與第二定位單元、所述煙霧傳感與第三定位單元分別將檢測值發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元，用于檢測接收到的射頻信號的大小，然后將檢測值發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到所述參數(shù)和位置顯示單元。
[0010]進(jìn)一步的，所述溫度傳感與第一定位單元由溫度傳感器、第一CPU芯片和第一Zigbee芯片組成，所述溫度傳感器依次連接第一 CPU芯片和第一 Zigbee芯片；
[0011]所述濕度傳感與第二定位單元由濕度傳感器、第一A/D轉(zhuǎn)換器、第二 CPU芯片、第二Zigbee芯片組成，所述濕度傳感器依次連接第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 CPU芯片和第二 Zigbee芯片；
[0012]所述煙霧傳感與第三定位單元由煙霧檢測傳感器、信號放大電路、第二A/D轉(zhuǎn)換器、第三CPU芯片和第三Zigbee芯片組成，所述煙霧檢測傳感器依次連接信號放大電路、第二 A/D轉(zhuǎn)換器、第三CPU芯片和第三Zigbee芯片；
[0013]所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元由第四Zigbee芯片和第四CPU芯片組成，所述第四Zigbee芯片連接第四CPU芯片；
[0014]所述參數(shù)和位置顯示單元包括第五CPU芯片，還包括與所述第五CPU芯片分別連接的顯示電路、報(bào)警電路、第五Zigbee芯片。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，利用超短波Zigbee信號傳輸，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、煙霧值等多參數(shù)檢測和無線定位的裝置，該系統(tǒng)具有功耗較小，技術(shù)復(fù)雜度低，成本較低等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的多參數(shù)檢測和定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的溫度傳感與第一定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的濕度傳感與第二定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的煙霧傳感與第三定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖6為本實(shí)用新型的參數(shù)和位置顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1所示，一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元5，還包括與參數(shù)和位置顯示單元5分別連接的溫度傳感與第一定位單元1、濕度傳感與第二定位單元2、煙霧傳感與第三定位單元3、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4。
[0024]參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式；
[0025]處于檢測模式時(shí)，溫度傳感與第一定位單元I負(fù)責(zé)溫度采集，濕度傳感與第二定位單元2負(fù)責(zé)濕度檢測，煙霧傳感與第三定位單元3負(fù)責(zé)煙霧檢測，參數(shù)和位置顯示單元5接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給參數(shù)和位置顯示單元5進(jìn)行處理并顯示在電路中；
[0026]處于定位模式時(shí)，溫度傳感與第一定位單元1、濕度傳感與第二定位單元2、煙霧傳感與第三定位單元3分別將檢測值發(fā)送給參數(shù)和位置顯示單元5，用于檢測接收到的射頻信號的大小，然后將檢測值發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到參數(shù)和位置顯示單元5。
[0027]溫度傳感與第一定位單元I由溫度傳感器101、第一 CPU芯片102和第一 Zigbee芯片103組成，溫度傳感器101依次連接第一 CPU芯片102和第一 Zigbee芯片103;
[0028]如圖2所示，在溫度傳感與第一定位單元I中，溫度傳感器101采用溫度傳感器DS18B20、第一 Zigbee芯片采用芯片CC2530，第一 CPU芯片采用芯片Atmegal6。其中，溫度傳感器DS18B20測量溫度范圍為-10°C_+85°C，精度為0.5°C。在參數(shù)檢測模式下，由第一CPU芯片Atmegal6每隔2s左右查詢一次，讀取其數(shù)據(jù)線獲得溫度值，送給第一 Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第一Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0029]濕度傳感與第二定位單元2由濕度傳感器201、第一 A/D轉(zhuǎn)換器202、第二 CHJ芯片203、第二 Zigbee芯片204組成，濕度傳感器201依次連接第一 A/D轉(zhuǎn)換器202、第二 CPU芯片203 和第二 Zigbee 芯片 204 ；
[0030]如圖3所示，在濕度傳感與第二定位單元2中，濕度傳感器201采用濕度傳感器HIH3610，第一 A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809，第二 CPU芯片203采用芯片Atmegal6，第二 Zigbee芯片204采用芯片CC2530。在參數(shù)檢測模式下，濕度傳感器201將檢測點(diǎn)的濕度數(shù)據(jù)檢測出來，然后將得到的模擬信號送至第一A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給CPU，再由CPU將該值送給第二Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第二Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0031]煙霧傳感與第三定位單元3由煙霧檢測傳感器301、信號放大電路302、第二A/D轉(zhuǎn)換器303、第三CPU芯片304和第三Zigbee芯片305組成，煙霧檢測傳感器301依次連接信號放大電路302、第二 A/D轉(zhuǎn)換器303、第三CPU芯片304和第三Zigbee芯片305;
[0032]如圖4所示，在煙霧傳感與第三定位單元3中，煙霧檢測傳感器301采用煙霧檢測傳感器MQ2，在參數(shù)檢測模式下，煙霧檢測傳感器301獲得煙霧檢測值后，送給信號放大電路302進(jìn)行放大，并將放大值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字信號送給第三CPU芯片，再由CPU將該值送給第三Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第三Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0033]網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4由第四Zigbee芯片401和第四CPU芯片402組成，第四Zigbee芯片401連接第四CPU芯片402;
[0034]如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器裝置負(fù)責(zé)與參數(shù)和位置顯示裝置5進(jìn)行通信，對各裝置進(jìn)行配置，組成Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)，該裝置由第四Zigbee芯片CC2530、第四CPU芯片ARM 7LPC2388組成。
[0035]參數(shù)和位置顯示單元5包括第五CPU芯片501，還包括與第五CPU芯片501分別連接的顯示電路502、報(bào)警電路503、第五Zigbee芯片504;
[0036]如圖6所示，在參數(shù)檢測模式下，第五Zigbee芯片504將接收到的溫度、濕度、煙霧檢測值送給第五CPU芯片501，并且顯示在顯示電路502中。若煙霧值超出警戒值，則會控制報(bào)警電路503，發(fā)出報(bào)警聲。在定位模式下，參數(shù)和位置顯示單元5中的第五Zigbee芯片504在接收端測量接收功率，檢測各定位點(diǎn)送來的射頻信號的大小，并將該值通過第五Zigbee芯片504發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4，由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4計(jì)算傳播損耗，根據(jù)信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，在得到與第一、第二、第三定位裝置的距離后，利用三邊定位測量方法確定參數(shù)和位置顯示裝置的位置，并通過第五Zigbee芯片504送給參數(shù)和位置顯示單元5顯示該裝置的位置信息。
[0037]本實(shí)用新型的各單元之間均采用Zigbee芯片(CC2530芯片)實(shí)現(xiàn)多個參數(shù)的超短波信號傳輸，分別使用了 DS18B20溫度傳感器、HIH3610濕度傳感器和煙霧傳感器MQ2，精度較高，穩(wěn)定性較好。另外系統(tǒng)采用基于接收信號強(qiáng)度的測量方法，在已知第一、第二、第三定位點(diǎn)發(fā)射功率的情況下，在接收端測量接收功率，計(jì)算傳播損耗，根據(jù)信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，然后分別利用三邊測量估計(jì)方法，可以估計(jì)出目標(biāo)位置的信息。該方法具有估算精度較高，計(jì)算簡單等特點(diǎn)。通過集成化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)檢測和定位的一體化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，其特征在于:包括參數(shù)和位置顯示單元(5)，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元(5)分別連接的溫度傳感與第一定位單元(1)、濕度傳感與第二定位單元(2)、煙霧傳感與第三定位單元(3)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)； 所述參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式； 處于檢測模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元(I)負(fù)責(zé)溫度采集，所述濕度傳感與第二定位單元(2)負(fù)責(zé)濕度檢測，所述煙霧傳感與第三定位單元(3)負(fù)責(zé)煙霧檢測，所述參數(shù)和位置顯示單元(5)接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元(5)進(jìn)行處理并顯示在電路中； 處于定位模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元(I)、所述濕度傳感與第二定位單元(2)、所述煙霧傳感與第三定位單元(3)分別將檢測值發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元(5)，檢測接收的射頻信號，然后將檢測值發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到所述參數(shù)和位置顯示單元(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，其特征在于:所述溫度傳感與第一定位單元(I)由溫度傳感器(101)、第一CPU芯片(102)和第一Zigbee芯片(103)組成，所述溫度傳感器(101)依次連接第一 CPU芯片(102)和第一 Zigbee芯片(103); 所述濕度傳感與第二定位單元(2)由濕度傳感器(201)、第一A/D轉(zhuǎn)換器(202)、第二CPU芯片(203)、第二Zigbee芯片(204)組成，所述濕度傳感器(201)依次連接第一A/D轉(zhuǎn)換器(202)、第二CPU芯片(203)和第二Zigbee芯片(204)； 所述煙霧傳感與第三定位單元(3)由煙霧檢測傳感器(301)、信號放大電路(302)、第二A/D轉(zhuǎn)換器(303)、第三CPU芯片(304)和第三Zigbee芯片(305)組成，所述煙霧檢測傳感器(301)依次連接信號放大電路(302)、第二 A/D轉(zhuǎn)換器(303)、第三CPU芯片(304)和第三Zigbee 芯片(305); 所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)由第四Zigbee芯片(401)和第四CPU芯片(402)組成，所述第四Zigbee芯片(401)連接第四CPU芯片(402)； 所述參數(shù)和位置顯示單元(5)包括第五CPU芯片(501)，還包括與所述第五CPU芯片(501)分別連接的顯示電路(502)、報(bào)警電路(503)、第五Zigbee芯片(504)。
【文檔編號】G01S5/02GK205719056SQ201620155786
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月1日
【發(fā)明人】俞春華, 束鋒, 桂林卿, 楊剛, 余海, 許愛愛, 俞同福, 殷長英, 許映青, 汪建華
【申請人】俞春華
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元分別連接的溫度傳感與第一定位單元、濕度傳感與第二定位單元、煙霧傳感與第三定位單元、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元。利用超短波Zigbee信號傳輸，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、煙霧值等多參數(shù)檢測和無線定位的裝置，該系統(tǒng)具有功耗較小，技術(shù)復(fù)雜度低，成本較低等特點(diǎn)，通過集成化設(shè)計(jì)，該裝置實(shí)現(xiàn)了基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位的一體化。
【專利說明】
一種基于超短波信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種檢測定位裝置，具體涉及一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著用戶需求的增加，無線定位技術(shù)受到越來越多的關(guān)注，推動了對無線定位技術(shù)的研究及測距技術(shù)的發(fā)展。如何盡可能地利用現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)資源，低成本地實(shí)現(xiàn)對用戶的精確定位一直是研究的焦點(diǎn)。目前，無線定位技術(shù)有多種，因?yàn)闊o線定位的區(qū)域范圍和使用的場所各有不同，因此無線定位的方式的差別也很大。
[0003]現(xiàn)有的檢測裝置或者定位裝置，大多都只能單獨(dú)作為檢測裝置或定位裝置，不能將其一體化設(shè)置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，功耗大。
[0004]隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，因超短波信號傳輸具有很好的穩(wěn)定性、可靠性、通信速率以及通信質(zhì)量，使超短波信號傳輸有很多新的發(fā)展趨勢。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]發(fā)明目的:為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，通過集成化設(shè)計(jì)，該裝置實(shí)現(xiàn)了基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位的一體化。
[0006]技術(shù)方案:一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元分別連接的溫度傳感與第一定位單元、濕度傳感與第二定位單元、煙霧傳感與第三定位單元、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元；
[0007]所述參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式；
[0008]處于檢測模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元負(fù)責(zé)溫度采集，所述濕度傳感與第二定位單元負(fù)責(zé)濕度檢測，所述煙霧傳感與第三定位單元負(fù)責(zé)煙霧檢測，所述參數(shù)和位置顯示單元接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元進(jìn)行處理并顯示在電路中；
[0009]處于定位模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元、所述濕度傳感與第二定位單元、所述煙霧傳感與第三定位單元分別將檢測值發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元，用于檢測接收到的射頻信號的大小，然后將檢測值發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到所述參數(shù)和位置顯示單元。
[0010]進(jìn)一步的，所述溫度傳感與第一定位單元由溫度傳感器、第一CPU芯片和第一Zigbee芯片組成，所述溫度傳感器依次連接第一 CPU芯片和第一 Zigbee芯片；
[0011]所述濕度傳感與第二定位單元由濕度傳感器、第一A/D轉(zhuǎn)換器、第二 CPU芯片、第二Zigbee芯片組成，所述濕度傳感器依次連接第一 A/D轉(zhuǎn)換器、第二 CPU芯片和第二 Zigbee芯片；
[0012]所述煙霧傳感與第三定位單元由煙霧檢測傳感器、信號放大電路、第二A/D轉(zhuǎn)換器、第三CPU芯片和第三Zigbee芯片組成，所述煙霧檢測傳感器依次連接信號放大電路、第二 A/D轉(zhuǎn)換器、第三CPU芯片和第三Zigbee芯片；
[0013]所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元由第四Zigbee芯片和第四CPU芯片組成，所述第四Zigbee芯片連接第四CPU芯片；
[0014]所述參數(shù)和位置顯示單元包括第五CPU芯片，還包括與所述第五CPU芯片分別連接的顯示電路、報(bào)警電路、第五Zigbee芯片。
[0015]有益效果:本實(shí)用新型提供了一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，利用超短波Zigbee信號傳輸，實(shí)現(xiàn)溫度、濕度、煙霧值等多參數(shù)檢測和無線定位的裝置，該系統(tǒng)具有功耗較小，技術(shù)復(fù)雜度低，成本較低等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的多參數(shù)檢測和定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的溫度傳感與第一定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型的濕度傳感與第二定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型的煙霧傳感與第三定位單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖6為本實(shí)用新型的參數(shù)和位置顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0023]如圖1所示，一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，包括參數(shù)和位置顯示單元5，還包括與參數(shù)和位置顯示單元5分別連接的溫度傳感與第一定位單元1、濕度傳感與第二定位單元2、煙霧傳感與第三定位單元3、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4。
[0024]參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式；
[0025]處于檢測模式時(shí)，溫度傳感與第一定位單元I負(fù)責(zé)溫度采集，濕度傳感與第二定位單元2負(fù)責(zé)濕度檢測，煙霧傳感與第三定位單元3負(fù)責(zé)煙霧檢測，參數(shù)和位置顯示單元5接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給參數(shù)和位置顯示單元5進(jìn)行處理并顯示在電路中；
[0026]處于定位模式時(shí)，溫度傳感與第一定位單元1、濕度傳感與第二定位單元2、煙霧傳感與第三定位單元3分別將檢測值發(fā)送給參數(shù)和位置顯示單元5，用于檢測接收到的射頻信號的大小，然后將檢測值發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到參數(shù)和位置顯示單元5。
[0027]溫度傳感與第一定位單元I由溫度傳感器101、第一 CPU芯片102和第一 Zigbee芯片103組成，溫度傳感器101依次連接第一 CPU芯片102和第一 Zigbee芯片103;
[0028]如圖2所示，在溫度傳感與第一定位單元I中，溫度傳感器101采用溫度傳感器DS18B20、第一 Zigbee芯片采用芯片CC2530，第一 CPU芯片采用芯片Atmegal6。其中，溫度傳感器DS18B20測量溫度范圍為-10°C_+85°C，精度為0.5°C。在參數(shù)檢測模式下，由第一CPU芯片Atmegal6每隔2s左右查詢一次，讀取其數(shù)據(jù)線獲得溫度值，送給第一 Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第一Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0029]濕度傳感與第二定位單元2由濕度傳感器201、第一 A/D轉(zhuǎn)換器202、第二 CHJ芯片203、第二 Zigbee芯片204組成，濕度傳感器201依次連接第一 A/D轉(zhuǎn)換器202、第二 CPU芯片203 和第二 Zigbee 芯片 204 ；
[0030]如圖3所示，在濕度傳感與第二定位單元2中，濕度傳感器201采用濕度傳感器HIH3610，第一 A/D轉(zhuǎn)換器采用ADC0809，第二 CPU芯片203采用芯片Atmegal6，第二 Zigbee芯片204采用芯片CC2530。在參數(shù)檢測模式下，濕度傳感器201將檢測點(diǎn)的濕度數(shù)據(jù)檢測出來，然后將得到的模擬信號送至第一A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809進(jìn)行轉(zhuǎn)換，再將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號送給CPU，再由CPU將該值送給第二Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第二Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0031]煙霧傳感與第三定位單元3由煙霧檢測傳感器301、信號放大電路302、第二A/D轉(zhuǎn)換器303、第三CPU芯片304和第三Zigbee芯片305組成，煙霧檢測傳感器301依次連接信號放大電路302、第二 A/D轉(zhuǎn)換器303、第三CPU芯片304和第三Zigbee芯片305;
[0032]如圖4所示，在煙霧傳感與第三定位單元3中，煙霧檢測傳感器301采用煙霧檢測傳感器MQ2，在參數(shù)檢測模式下，煙霧檢測傳感器301獲得煙霧檢測值后，送給信號放大電路302進(jìn)行放大，并將放大值進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字信號送給第三CPU芯片，再由CPU將該值送給第三Zigbee芯片CC2530發(fā)射出去。在定位模式下，由第三Zigbee芯片CC2530接收組網(wǎng)控制命令，并發(fā)射定位測量信號。
[0033]網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4由第四Zigbee芯片401和第四CPU芯片402組成，第四Zigbee芯片401連接第四CPU芯片402;
[0034]如圖5所示，網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器裝置負(fù)責(zé)與參數(shù)和位置顯示裝置5進(jìn)行通信，對各裝置進(jìn)行配置，組成Zigbee通信網(wǎng)絡(luò)，該裝置由第四Zigbee芯片CC2530、第四CPU芯片ARM 7LPC2388組成。
[0035]參數(shù)和位置顯示單元5包括第五CPU芯片501，還包括與第五CPU芯片501分別連接的顯示電路502、報(bào)警電路503、第五Zigbee芯片504;
[0036]如圖6所示，在參數(shù)檢測模式下，第五Zigbee芯片504將接收到的溫度、濕度、煙霧檢測值送給第五CPU芯片501，并且顯示在顯示電路502中。若煙霧值超出警戒值，則會控制報(bào)警電路503，發(fā)出報(bào)警聲。在定位模式下，參數(shù)和位置顯示單元5中的第五Zigbee芯片504在接收端測量接收功率，檢測各定位點(diǎn)送來的射頻信號的大小，并將該值通過第五Zigbee芯片504發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4，由網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元4計(jì)算傳播損耗，根據(jù)信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，在得到與第一、第二、第三定位裝置的距離后，利用三邊定位測量方法確定參數(shù)和位置顯示裝置的位置，并通過第五Zigbee芯片504送給參數(shù)和位置顯示單元5顯示該裝置的位置信息。
[0037]本實(shí)用新型的各單元之間均采用Zigbee芯片(CC2530芯片)實(shí)現(xiàn)多個參數(shù)的超短波信號傳輸，分別使用了 DS18B20溫度傳感器、HIH3610濕度傳感器和煙霧傳感器MQ2，精度較高，穩(wěn)定性較好。另外系統(tǒng)采用基于接收信號強(qiáng)度的測量方法，在已知第一、第二、第三定位點(diǎn)發(fā)射功率的情況下，在接收端測量接收功率，計(jì)算傳播損耗，根據(jù)信號傳播模型將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，然后分別利用三邊測量估計(jì)方法，可以估計(jì)出目標(biāo)位置的信息。該方法具有估算精度較高，計(jì)算簡單等特點(diǎn)。通過集成化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了多參數(shù)檢測和定位的一體化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，其特征在于:包括參數(shù)和位置顯示單元(5)，還包括與所述參數(shù)和位置顯示單元(5)分別連接的溫度傳感與第一定位單元(1)、濕度傳感與第二定位單元(2)、煙霧傳感與第三定位單元(3)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)； 所述參數(shù)和位置顯示裝置具有兩種模式:檢測模式和定位模式； 處于檢測模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元(I)負(fù)責(zé)溫度采集，所述濕度傳感與第二定位單元(2)負(fù)責(zé)濕度檢測，所述煙霧傳感與第三定位單元(3)負(fù)責(zé)煙霧檢測，所述參數(shù)和位置顯示單元(5)接收各單元采集的溫度、濕度和煙霧檢測值，發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元(5)進(jìn)行處理并顯示在電路中； 處于定位模式時(shí)，所述溫度傳感與第一定位單元(I)、所述濕度傳感與第二定位單元(2)、所述煙霧傳感與第三定位單元(3)分別將檢測值發(fā)送給所述參數(shù)和位置顯示單元(5)，檢測接收的射頻信號，然后將檢測值發(fā)送至所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)，計(jì)算傳播損耗，再將傳播損耗轉(zhuǎn)換為距離信息，利用三邊測量方法確定該裝置的位置信息，最后再將位置信息反饋到所述參數(shù)和位置顯示單元(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超短信號傳輸?shù)亩鄥?shù)檢測和定位裝置，其特征在于:所述溫度傳感與第一定位單元(I)由溫度傳感器(101)、第一CPU芯片(102)和第一Zigbee芯片(103)組成，所述溫度傳感器(101)依次連接第一 CPU芯片(102)和第一 Zigbee芯片(103); 所述濕度傳感與第二定位單元(2)由濕度傳感器(201)、第一A/D轉(zhuǎn)換器(202)、第二CPU芯片(203)、第二Zigbee芯片(204)組成，所述濕度傳感器(201)依次連接第一A/D轉(zhuǎn)換器(202)、第二CPU芯片(203)和第二Zigbee芯片(204)； 所述煙霧傳感與第三定位單元(3)由煙霧檢測傳感器(301)、信號放大電路(302)、第二A/D轉(zhuǎn)換器(303)、第三CPU芯片(304)和第三Zigbee芯片(305)組成，所述煙霧檢測傳感器(301)依次連接信號放大電路(302)、第二 A/D轉(zhuǎn)換器(303)、第三CPU芯片(304)和第三Zigbee 芯片(305); 所述網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器單元(4)由第四Zigbee芯片(401)和第四CPU芯片(402)組成，所述第四Zigbee芯片(401)連接第四CPU芯片(402)； 所述參數(shù)和位置顯示單元(5)包括第五CPU芯片(501)，還包括與所述第五CPU芯片(501)分別連接的顯示電路(502)、報(bào)警電路(503)、第五Zigbee芯片(504)。
【文檔編號】G01S5/02GK205719056SQ201620155786
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月1日
【發(fā)明人】俞春華, 束鋒, 桂林卿, 楊剛, 余海, 許愛愛, 俞同福, 殷長英, 許映青, 汪建華
【申請人】俞春華
相關(guān)技術(shù)
網(wǎng)友詢問留言
已有0條留言
- 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊！
1