基于UWB超宽带的煤矿定位系统设计

发布时间：2024-03-07 02:27

　　针对煤矿现有人员定位系统定位精度较低的现状,设计了基于UWB超宽带技术的高精度人员定位系统,分析了系统的定位原理,以stm32和DW1000模块为主体进行了定位基站和定位标签硬件电路设计,并编制了相应执行程序;系统联调测试效果良好,定位精度在30 cm内,完全可满足煤矿场景高精度定位的需求。

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【部分图文】：

图1UWB定位原理示意图

图1中定位基站A1(x1,y1,z1）、定位基站A2(x2,y2,z2）、定位基站A3(x3,y3,z3）为3个位置已知点，定位标签T(x,y,z）为位置未知点，无线信号自T发出到被A1、A2和A3成功接收所消耗的时间为ti(i=1,2,3），由此可计算出T至A1、A2和A3的距....

图2硬件主体结构电路框图

定位基站和定位标签的硬件主体结构基本一致，由stm32模块、DW1000模块、电源转换模块、液晶显示模组和相关配套电路元件组合而成，定位基站相比定位标签增加了以太网模块、485通信模块和usb模块，主控模块stm32和dw1000通过spi通信进行数据交互[6]，硬件主体结构电路....

图3系统初始化流程图

定位基站和标签上电后，STM32F107RC首先进行自身初始化（通过调用peripherals＿init（）函数实现），其次访问DW1000（通过调用writetospi（）函数实现）对其SPI接口进行初始化，完成后STM32F107RC通过SPI对DW1000的寄存器进行读写操....

图4通信帧的发送流程图

定位信息能否获得取决于通信帧是否成功收发，首先定位标签主控模块STM32F107RC对DW1000进行初始化，成功后DW1000就处于等待指令的空闲状态，主控模块STM32F107RC将待发数据写到DW1000的寄存器对前导码长度、脉冲重复频率以及数据传输率等信息进行设置，设置不....

本文编号：3921248