一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子線路與無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的聲音定位手段有GPS定位、基站三角定位、衛(wèi)星定位、激光定位等等，這些定位方法的缺點(diǎn)，在特殊環(huán)境都無(wú)法使用，例如，在室內(nèi)、大廈、建筑物內(nèi)GPS、衛(wèi)星定位接收不到信號(hào)都沒(méi)辦法使用，在礦井等特殊場(chǎng)合，激光定位、無(wú)線電定位的功率密度比較高，在這些危險(xiǎn)場(chǎng)所里面很有可能引發(fā)爆炸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供了一種價(jià)格低廉、定位精準(zhǔn)的無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0004]一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:包括電源模塊、聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置，所述電源為聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置提供工作電源電壓，所述聲音發(fā)生裝置包括頻率發(fā)生電路、聲音播放電路和聲音發(fā)射電路，所述頻率發(fā)生電路分別與聲音播放電路和聲音發(fā)射電路連接，所述聲音接收裝置包括聲音接收天線、濾波器、比較器和中央控制器，所述聲音接收天線依次通過(guò)濾波器、比較器與中央控制器連接，所述聲音接收裝置還包括聲音接收電路和聲音信號(hào)放大電路，所述聲音接收電路依次通過(guò)聲音信號(hào)放大電路、比較器與中央控制器連接，
[0005]優(yōu)選地，所述頻率發(fā)生電路采用555定時(shí)器產(chǎn)生6kHz的頻率信號(hào)。
[0006]優(yōu)選地，所述聲音播放電路采用揚(yáng)聲器進(jìn)行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無(wú)線發(fā)射器。
[0007]優(yōu)選地，所述濾波器采用UAF42窄帶濾波器，所述比較器采用LM393電壓比較器。
[0008]優(yōu)選地，所述聲音信號(hào)放大電路采用LM358放大器對(duì)接收的聲音信號(hào)進(jìn)行放大，所述聲音接收電路采用麥克風(fēng)接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號(hào)。
[0009]優(yōu)選地，所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機(jī)。
[0010]本發(fā)明的聲音信標(biāo)定位系統(tǒng)成本非常低廉，相比于現(xiàn)有的各種定位系統(tǒng)，成本是最低的，同時(shí)定位精度比較精準(zhǔn)，其定位精度可達(dá)± 5cm，非常適合用于室內(nèi)定位，停車場(chǎng)定位，大型商場(chǎng)地位等，同時(shí)也可以用于特殊環(huán)境如隧道、礦井等特殊危險(xiǎn)場(chǎng)合的地位。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖做簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不付出創(chuàng)造性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1是本發(fā)明一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诎l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]如圖1，一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，包括電源模塊、聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置，所述電源為聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置提供工作電源電壓，所述聲音發(fā)生裝置包括頻率發(fā)生電路、聲音播放電路和聲音發(fā)射電路，所述頻率發(fā)生電路分別與聲音播放電路和聲音發(fā)射電路連接，所述聲音接收裝置包括聲音接收天線、濾波器、比較器和中央控制器，所述聲音接收天線依次通過(guò)濾波器、比較器與中央控制器連接，所述聲音接收裝置還包括聲音接收電路和聲音信號(hào)放大電路，所述聲音接收電路依次通過(guò)聲音信號(hào)放大電路、比較器與中央控制器連接，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述濾波器采用UAF42窄帶濾波器，所述比較器采用LM393電壓比較器；所述聲音信號(hào)放大電路采用LM358放大器對(duì)接收的聲音信號(hào)進(jìn)行放大，所述聲音接收電路采用麥克風(fēng)接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號(hào)；所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機(jī)。
[0015]在本發(fā)明實(shí)施例中，所述頻率發(fā)生電路采用555定時(shí)器產(chǎn)生6kHz的頻率信號(hào)，所述聲音播放電路采用揚(yáng)聲器進(jìn)行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無(wú)線發(fā)射器，6kHz的頻率信號(hào)作為聲源發(fā)生信號(hào)，分別經(jīng)過(guò)揚(yáng)聲器產(chǎn)生聲音并進(jìn)行播放，從而將產(chǎn)生的聲音向四周傳播，與此同時(shí)，6kHz的頻率信號(hào)經(jīng)過(guò)NRF2401無(wú)線發(fā)射器生成無(wú)線信標(biāo)并向四周發(fā)射出去，以此方式告訴聲音接收裝置有聲音信標(biāo)發(fā)出，則啟動(dòng)了聲音接收裝置。
[0016]在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)啟動(dòng)了聲音接收裝置后，聲音接收天線不斷接收無(wú)線信標(biāo)，并送入U(xiǎn)AF42窄帶濾波器，其頻段為頻段的2.5GHz，剔除干擾噪聲，然后還原出6kHz的聲波頻率信號(hào)，與此同時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音在經(jīng)過(guò)聲音接收電路調(diào)制輸出后，再通過(guò)LM358放大器進(jìn)行放大并輸入LM393電壓比較器，所述聲音接收電路采用麥克風(fēng)接收揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音，此時(shí)，UAF42窄帶濾波器輸出的6kHz聲波頻率信號(hào)與麥克風(fēng)輸出的聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)LM393電壓比較器進(jìn)行比較判決輸出一定周期的電壓信號(hào)，再次通過(guò)STM32F103ZET6內(nèi)部定時(shí)器I的輸入通道，計(jì)算出聲音以兩種不同的方式到達(dá)聲音接收裝置的時(shí)間差，中央控制器同時(shí)輸出時(shí)間差。
[0017]綜上所述，本發(fā)明同時(shí)利用無(wú)線電信標(biāo)產(chǎn)生一個(gè)無(wú)線電信號(hào)，通過(guò)無(wú)線頻段為的
2.5GHz進(jìn)行接收，可以說(shuō)通過(guò)此頻道接收聲音信號(hào)的速度為3X 108m/s，在本發(fā)明的定位系統(tǒng)里面可以忽略不計(jì)，只需關(guān)注聲音信號(hào)到達(dá)的時(shí)間即可，因此，通過(guò)STM32F103ZET6內(nèi)部的定時(shí)器I的輸入通道捕獲發(fā)出的聲音，可以得到聲音到達(dá)定位點(diǎn)的時(shí)間差，通過(guò)時(shí)間差TX340m/s就可以算出距離，以定位聲音發(fā)射裝置所在的位置。
[0018]以上所述僅為發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:包括電源模塊、聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置，所述電源為聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置提供工作電源電壓，所述聲音發(fā)生裝置包括頻率發(fā)生電路、聲音播放電路和聲音發(fā)射電路，所述頻率發(fā)生電路分別與聲音播放電路和聲音發(fā)射電路連接，所述聲音接收裝置包括聲音接收天線、濾波器、比較器和中央控制器，所述聲音接收天線依次通過(guò)濾波器、比較器與中央控制器連接，所述聲音接收裝置還包括聲音接收電路和聲音信號(hào)放大電路，所述聲音接收電路依次通過(guò)聲音信號(hào)放大電路、比較器與中央控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述頻率發(fā)生電路采用555定時(shí)器產(chǎn)生6kHz的頻率信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音播放電路采用揚(yáng)聲器進(jìn)行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無(wú)線發(fā)射器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述濾波器采用UAF42窄帶濾波器，所述比較器采用LM393電壓比較器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音信號(hào)放大電路采用LM358放大器對(duì)接收的聲音信號(hào)進(jìn)行放大，所述聲音接收電路采用麥克風(fēng)接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號(hào)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電子線路與無(wú)線電通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)線信標(biāo)聲音定位系統(tǒng)，包括電源模塊、聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置，所述電源為聲音發(fā)射裝置和聲音接收裝置提供工作電源電壓，所述聲音發(fā)生裝置包括頻率發(fā)生電路、聲音播放電路和聲音發(fā)射電路，所述聲音接收裝置包括聲音接收天線、濾波器、比較器和中央控制器，所述聲音接收裝置還包括聲音接收電路和聲音信號(hào)放大電路；本發(fā)明的聲音信標(biāo)定位系統(tǒng)成本低廉，同時(shí)定位也比較精準(zhǔn)。
【IPC分類】G01S5/22
【公開(kāi)號(hào)】CN104977563
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510323990
【發(fā)明人】龍鄒, 韋祖旺
【申請(qǐng)人】廣西大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月12日