一种无线定位系统的制作方法

本发明属于电子技术领域，涉及一种无线定位系统。

背景技术：

无线定位业务又被叫为位置业务(Location-BasedServices，LBS)，是通过一组定位技术获得移动台的位置信息，为移动用户或他人提供信息的通信系统，可以实现各种与位置相关的业务。随着RFID射频技术与ZigBee技术的发展，无线通信识别技术得到了广泛应用，使无线通信技术通信成为可能，与此同时，应用技术也有了很大的发展。人们根据定位估计的位置、定位主体和采用的设备的不同，将定位系统分为以下几类：基于移动台的定位系统、基于网络的定位系统、网络辅助定位系统、移动台辅助定位系统和GPS辅助定位系统。

目前，绝大多数的跟踪系统都只停留在粗劣定位的层面上，虽然能在一定程度上跟踪到人员的位置，但存在系统集中管理上的缺陷，一旦出现事故，就难以评估其具体方位。

技术实现要素：

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提供一种反应快速、定位精准的无线定位系统。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种无线定位系统，其特征在于，所述定位系统包括主控模块、射频模块一、电子标签、仿真指示模块和电源模块，所述电子标签能够与射频模块一无线连接，所述射频模块一和仿真指示模块均与所述主控模块连接，所述电源模块分别连接主控模块和射频模块一并为主控模块和射频模块一供电，所述主控模块接收射频模块一采集的信号并进行处理以获取电子标签所在位置。

本发明的夹具的工作原理如下：系统启动后，射频模块一通过无线网络与电子标签进行无线通信，获取电子标签的数据，然后将上述数据传输给主控模块，主控模块对接收的数据进行分析处理，从而能够快速定位电子标签的精准位置。

在上述的一种无线定位系统中，所述主控模块包括单片机U1、滤波电容C8、缓冲电阻R2和缓冲电阻R3，所述滤波电容C8与单片机的引脚VDD和引脚REGIN连接，所述缓冲电阻R2与单片机的引脚D+连接，所述缓冲电阻R3与单片机的引脚D-连接。

在上述的一种无线定位系统中，所述射频模块一包括射频芯片U2、晶振Y1、起振电容C9、起振电容C10、带通滤波器和天线E1，所述晶振Y1与射频芯片U2的引脚XOSC_Q1、引脚XOSC_Q2连接，所述起振电容C9、起振电容C10分别贴于晶振Y1连接，所述带通滤波器与射频芯片U2的引脚RE_N、引脚RE_P连接，所述天线E1与带通滤波器连接。

在上述的一种无线定位系统中，所述仿真指示模块包括仿真器、指示灯LED2和指示灯LED3，所述仿真器与单片机U1的引脚RST/C2CK、引脚C2D连接，所述指示灯LED2和指示灯LED3分别与单片机的引脚P1.2、引脚P1.3连接。

在上述的一种无线定位系统中，所述主控模块还连接主控晶振单元，所述主控晶振单元包括晶振Y2、起振电容C16、起振电容C17和隔离电阻R12，所述起振电容C16、起振电容C17与晶振Y2连接，晶振Y2和隔离电阻R12并联并分别与单片机U1的引脚P0.2、引脚P0.3连接。

在上述的一种无线定位系统中，所述主控模块还连接有用于将主控模块的数据发送给上位机进行解析和显示的转换模块，所述转换模块包括串口转USB芯片U5，所述串口转USB芯片U5的引脚TXD和引脚RXD分别与单片机U1的串口输入引脚P0.4和输出引脚P0.5连接。

在上述的一种无线定位系统中，所述电源模块包括依次联接的第一滤波单元、电源芯片、第二滤波单元和指示灯LED1。

在上述的一种无线定位系统中，所述电子标签包括微处理器和与所述微处理器连接的射频模块二、无线唤醒模块，所述射频模块二与射频模块一相互无线通信。

在上述的一种无线定位系统中，无线唤醒模块包括唤醒天线E2和与唤醒天线E2串联连接的电阻R1、与唤醒天线并联连接的电容C1，所述电容C1还与电容C2并联，所述电容C2与变压器T初级串联，所述压器T次级与二极管D和电容C3组成的检波电路连接。

与现有技术相比，本发明的优点如下：系统构成简单，容易实现，定位精度高，抗干扰能力强，能够有效解决现有技术的不足；只需要通过电子标签即可将目标物的位置发送给关注者，关注者可以随时了解目标物的准确位置信息，同时两者之间点的距离也会显示在上位机上，可以有效的为人们节省查找时间。

附图说明

图1是实施例中无线定位系统的电路原理框图。

图2本实施例中主控模块的电路图。

图3本实施例中射频模块一的电路图。

图4本实施例中仿真指示模块的电路图。

图5本实施例中主控晶振单元的电路图。

图6本实施例中转换模块的电路图。

图7本实施例中电源模块的电路图。

图8是实施例中无线唤醒模块的电路图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本无线定位系统包括主控模块、射频模块一、电子标签、仿真指示模块和电源模块，电子标签能够与射频模块一无线连接，射频模块一和仿真指示模块均与主控模块连接，电源模块分别连接主控模块和射频模块一并为主控模块和射频模块一供电，主控模块接收射频模块一采集的信号并进行处理以获取电子标签所在位置；其中，电子标签包括微处理器和与所述微处理器连接的射频模块二、无线唤醒模块，所述射频模块二与射频模块一相互无线通信，在本实施例中，射频模块二与射频模块一采用相同的电路设计。

本无线定位系统的电子标签采用电池供电，而电池是一种消耗性的电源，工作时间短。为了延长定位标签的工作时间，需要进行电源管理，以降低功耗。本系统中采用一种无线触发唤醒的电源管理方法，在这种方法中，电子标签进入休眠模式后就会一直保持休眠状态，在主控模块没有发送出特定频率的无线信号时，它是不会被唤醒的，在电子标签接受到该特定频率的无线信号时会立即地被唤醒。这样，就节省了在唤醒前和监测期间的电源消耗。唤醒脉冲通过特定频率传送，而数据通信采用另外的无线频率传送。一旦主控模块与电子标签建立通信连接后，双方便跳到指定的固定频率上工作，这样，即使其它标签在无线通信范围内也不会被唤醒，避免了同频干扰。

具体来说，如图2所示，主控模块包括单片机U1、滤波电容C8、缓冲电阻R2和缓冲电阻R3，滤波电容C8与单片机的引脚VDD和引脚REGIN连接，缓冲电阻R2与单片机的引脚D+连接，缓冲电阻R3与单片机的引脚D-连接。在本实施例中，单片机U1选择型号为C8051F的51单片机。

如图3所示，射频模块一包括射频芯片U2、晶振Y1、起振电容C9、起振电容C10、带通滤波器和天线E1，晶振Y1与射频芯片U2的引脚XOSC_Q1、引脚XOSC_Q2连接，起振电容C9、起振电容C10分别贴于晶振Y1连接，带通滤波器与射频芯片U2的引脚RE_N、引脚RE_P连接，天线E1与带通滤波器连接。本实施例中，射频芯片U2的型号为CC1100E，晶振Y1的频率为26MHz，带通滤波器由电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电感L5、电感L6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5和电容C6组成了，其频率为2.4GHz。

如图4所示，仿真指示模块包括仿真器、指示灯LED2和指示灯LED3。本实施例中，仿真器包括由电阻R5、电阻R8、电容C15和按钮开关S2组成一个复位电路，该仿真器与单片机U1的引脚RST/C2CK、引脚C2D连接；指示灯LED2和指示灯LED3分别与单片机的引脚P1.2、引脚P1.3连接。

如图5所示，主控模块还连接主控晶振单元，主控晶振单元包括晶振Y2、起振电容C16、起振电容C17和隔离电阻R12，起振电容C16、起振电容C17与晶振Y2连接，晶振Y2和隔离电阻R12并联并分别与单片机U1的引脚P0.2、引脚P0.3连接。

如图6所示此外，主控模块还连接有用于将主控模块的数据发送给上位机进行解析和显示的转换模块，转换模块包括串口转USB芯片U5，串口转USB芯片U5的引脚TXD和引脚RXD分别与单片机U1的串口输入引脚P0.4和输出引脚P0.5连接。需要说明的是，串口转USB芯片U5采用CP2102芯片，其引脚USBDP和引脚USBDM分别是用于连接USB_Min的链条差分线。这样主控模块处理后的数据可以通过转换模块发送至外接的上位机上，通过上位机进行解析后进行显示目标电子标签的具体位置信息。

如图7所示，电源模块包括依次联接的第一滤波单元、电源芯片、第二滤波单元和指示灯LED1。第一滤波单元包括滤波电容C11和滤波电容C14，电源芯片为稳压芯片AMS117，第二滤波单元包括滤波电容C12和滤波电容C13，第二滤波单元和指示灯LED1之间还串联有电阻R4。此外电源模块还包括自恢复保险丝F1、开关S1A；反向保护二极管D1；通过设置自恢复保险丝F1可以实现智能断电以及智能复原，避免重复更换保险丝，通过设置反向保护二极管D1可以避免过高的反向电压对滤波电容C11和滤波电容C14造成损害。

无线唤醒模块主要由无源元件构成，其基本电路图如图8所示。无线唤醒模块包括唤醒天线E2和与唤醒天线E2串联连接的电阻R1、与唤醒天线并联连接的电容C1，所述电容C1还与电容C2并联，所述电容C2与变压器T初级串联，所述压器T次级与二极管D和电容C3组成的检波电路连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。