1、无线定位系统定位系统简介 定位系统是通过Zigbee技术和CC2431的定位引擎节结合,形成的一套可以实现精确定位的无线产品,改系统具有稳定性高、定位精度可达2m以内、低功耗等优点,它一个由三种设备组成,分别是网关、参考节点和定位节点。网关的连接 我们首先就网关搭建好,网关的作用是用来建立网络,并通过它为桥梁连接计算机,和计算机之间实现通讯,一个Zigbee网络中只允许有一个网关。网关又一个CC2430模块和一块底板组成,在系统中默认的网关模块为有绿色标记的模块。网关的连接图如右图所示:其他硬件1.参考节点 参考节点是一个固定位置的参考点,为定位点通过一个参考位置和信号强度值,在定位系统中,直
2、接连接在电池板上,通电便可以使用。参考节点使用的芯片是CC2430。2.定位节点 定位节点也就是盲节点,通过获取参考节点和A、N值,利用自身的定位引擎来计算自己的位置。在定位系统中,和参考点相同,直接连接在电池板上,通电便可以使用。定位节点使用的芯片为CC2431。3.注意:注意:在定位系统中,参考节点和定位节点模块在定位系统中,参考节点和定位节点模块的外形完全相同,他们不同之处在于使用的芯的外形完全相同,他们不同之处在于使用的芯片不相同,网关和参考节点采用的芯片均为片不相同,网关和参考节点采用的芯片均为CC2430,在使用时可以相互使用,只需要改,在使用时可以相互使用,只需要改变程序就能完成
3、相应的功能。产品出厂后,网变程序就能完成相应的功能。产品出厂后,网关模块有绿色标记。关模块有绿色标记。设备的选择 在工程文件的workspace中选择CoordinatorEB,表示当前设备为网关设备,如果选择Router_Refnode则表示当前设备为参考节点,如果选择了Router_Blindnode则表示当前设备为定位节点。设备的确定是通过宏定义来控制的,具体内容可仔细阅读程序。下载网关代码 将一个被擦除了Flash的CC2430模块接在开发底板上,将仿真器和底板连接,选择CoordinatorEB点击下载代码图标,或“Ctrl+D”。等待一段时间进入IAR工程进入Debug模式,这样代
4、码就下载完成了,如下图所示。更改网关IEEE地址 在网关设备中,我们通过硬件自动给网关分配了一个物理地址,可以通过SmartRF04 Flash Programmer软件查看,所以物理地址,我们可以直接采用设备自动分配的物理地址,但是我们也有必要查看一下它自动分配的地址,因为物理地址必须是唯一的,其他设备不能与网关的物理地址重合,这一点我们在参考、定位节点物理地址更改的时候在具体讲。下载参考节点代码 在下载参考节点前,请先将网关的电源关闭,将一个被擦除了Flash的CC2430模块接在电池板上,将仿真器和电池板连接,选择Router_Refnode点击下载代码图标,或“Ctrl+D”。等待一段
5、时间进入IAR工程进入Debug模式,这样代码就下载完成了,如下图所示。设置参考节点IEEE地址 运行下载的代码后,会发现参考节点的小灯不断闪烁,这是因为参考节点没有设置物理地址造成的,打开SmartRF04 Flash Programmer软件设置相应的物理地址,值得注意的是,物理地址是64位,默认的地址为:0 xFF FF FF FF FF FF FF FF,只要设置问非默认的64位物理地址就可以使用了。如:“0 x30 30 30 30 30 30 30 30”,然后单击Write IEEE。下载定位节点代码 在下载定位节点前,请先将网关的电源关闭,将一个被擦除了Flash的CC2431
6、模块接在电池板上,将仿真器和电池板连接,选择Router_Refnode点击下载代码图标,或“Ctrl+D”。等待一段时间进入IAR工程进入Debug模式,这样代码就下载完成了,如下图所示。设置定位节点IEEE地址 运行下载的代码后,会发现定位节点的小灯不断闪烁,这是因为定位节点没有设置物理地址造成的,打开SmartRF04 Flash Programmer软件设置相应的物理地址,值得注意的是,物理地址是64位,默认的地址为:0 xFF FF FF FF FF FF FF FF,只要设置问非默认的64位物理地址就可以使用了。如:“0 x31 31 31 31 31 31 31 31”,然后单击
7、Write IEEE。系统的首次测试 打开网关电源,打开Z-Location Engine软件并运行,出现以下界面。请参考“定位系统入门1”。Z-Location Engine标签页(Reference Node Setup)列表框中的内容:Status:当前的参考节点的状态。Address:参考节点的网络地址 X:参考节点的X坐标 Y:参考节点的Y坐标Updata Node中的内容:选中节点的网络地址 X::X坐标,在这里可以设置新的X坐标,以修改X坐标。Y::Y坐标,在这里可以设置新的Y坐标,以修改Y坐标。Updata:更新参考节点坐标值。Z-Location Engine标签页(Refe
8、rence Node Setup)列表框中的内容:Status:当前的定位节点的状态。Address:定位节点的网络地址 X:定位节点的X坐标 Y:定位节点的Y坐标Updata Node中的内容:Node ID:定位节点网络地址 Cycle Time:定位节点收集数据的周期(100ms为单位)A:A值,定位节点到一个参考节点一米之间通讯的信号强度值 N:N值,定位节点远离参考节点一米后衰减的信号强度值 erating mode:定位节点运行的模式,1为自动,0为手动。Updata:更新参考节点坐标值。定位节点的参数设置 上面的章节已经将定位系统的环境构建完成,接下来,将对整个定位系统调试。在移
9、动接点出现监控软件在显示区域以后,将移动接点分别放置各个参考接点相同位置,然后调节移动接点的A值和N值,有助于提高定位的精度。A值在3050之间,N值在030之间,通过实验,A值的最佳范围为4549,N值最佳范围为1525。设置完成以后,移动移动接点,可以看见移动接点在监视软件中位置加入参考节点 在节点首次加入网络的时候,我们需要一些必要的设置,所以我们建议参考节点设置一个,打开一个电源,这样有助于位置的设置。在参考节点上电以后,Z-Location Engine软件Reference Node Setup标签中,会出现找到一个新的参考节点,并显示它的网络地址。这是的参考节点没有任何信息,参考节点的黄灯被点亮。设置参考节点 参考节点需要设置它的位置情况,位置信息是对应参考节点的具体位置的,双击Z-Location Engine软件找到的没有信息的网络地址,在Update node中会出现该节点的网络地址。在X中输入x坐标,在Y中输入Y坐标,单击Update更新数据。在界面的相对坐标处显示该节点。建立参考节点群 将其他的参考节点按相同的方法加入网络,将整个网络中的设备建立成如图所示的结构。加入定位节点 定位节点加入以后,如果系统中有四个接参考节点,将自动加入网络并计算自己的饿位置,定位节点最好是接上天线,这样才会计算处自己的坐标。在途中绿颜色表示定位节点。