一種無線信標聲音定位系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電子線路與無線電通信技術領域，具體涉及一種無線信標聲音定位系統(tǒng)。
【背景技術】
[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，在特殊環(huán)境都無法使用，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都沒辦法使用，在礦井等特殊場合，激光定位、無線電定位的功率密度比較高，在這些危險場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)有技術的上述問題，提供了一種價格低廉、定位精準的無線信標聲音定位系統(tǒng)，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:
[0004]一種無線信標聲音定位系統(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放大電路，所述聲音接收電路依次通過聲音信號放大電路、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定時器產(chǎn)生6kHz的頻率信號。
[0006]優(yōu)選地，所述聲音播放電路采用揚聲器進行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無線發(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，所述聲音信號放大電路采用LM358放大器對接收的聲音信號進行放大，所述聲音接收電路采用麥克風接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號。
[0009]優(yōu)選地，所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機。
[0010]本發(fā)明的聲音信標定位系統(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，同時定位精度比較精準，其定位精度可達± 5cm，非常適合用于室內(nèi)定位，停車場定位，大型商場地位等，同時也可以用于特殊環(huán)境如隧道、礦井等特殊危險場合的地位。
【附圖說明】
[0011]為了更清楚地說明本發(fā)明實例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施實例或現(xiàn)有技術描述中所需要的附圖做簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實例，對于本領域普通技術人員來說，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)明一種無線信標聲音定位系統(tǒng)的原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合本發(fā)明實例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诎l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]如圖1，一種無線信標聲音定位系統(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放大電路，所述聲音接收電路依次通過聲音信號放大電路、比較器與中央控制器連接，在本發(fā)明實施例中，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；所述聲音信號放大電路采用LM358放大器對接收的聲音信號進行放大，所述聲音接收電路采用麥克風接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號；所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機。
[0015]在本發(fā)明實施例中，所述頻率發(fā)生電路采用555定時器產(chǎn)生6kHz的頻率信號，所述聲音播放電路采用揚聲器進行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無線發(fā)射器，6kHz的頻率信號作為聲源發(fā)生信號，分別經(jīng)過揚聲器產(chǎn)生聲音并進行播放，從而將產(chǎn)生的聲音向四周傳播，與此同時，6kHz的頻率信號經(jīng)過NRF2401無線發(fā)射器生成無線信標并向四周發(fā)射出去，以此方式告訴聲音接收裝置有聲音信標發(fā)出，則啟動了聲音接收裝置。
[0016]在本發(fā)明實施例中，當啟動了聲音接收裝置后，聲音接收天線不斷接收無線信標，并送入UAF42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，與此同時，揚聲器發(fā)出的聲音在經(jīng)過聲音接收電路調(diào)制輸出后，再通過LM358放大器進行放大并輸入LM393電壓比較器，所述聲音接收電路采用麥克風接收揚聲器發(fā)出的聲音，此時，UAF42窄帶濾波器輸出的6kHz聲波頻率信號與麥克風輸出的聲音信號經(jīng)過LM393電壓比較器進行比較判決輸出一定周期的電壓信號，再次通過STM32F103ZET6內(nèi)部定時器I的輸入通道，計算出聲音以兩種不同的方式到達聲音接收裝置的時間差，中央控制器同時輸出時間差。
[0017]綜上所述，本發(fā)明同時利用無線電信標產(chǎn)生一個無線電信號，通過無線頻段為的
2.5GHz進行接收，可以說通過此頻道接收聲音信號的速度為3X 108m/s，在本發(fā)明的定位系統(tǒng)里面可以忽略不計，只需關注聲音信號到達的時間即可，因此，通過STM32F103ZET6內(nèi)部的定時器I的輸入通道捕獲發(fā)出的聲音，可以得到聲音到達定位點的時間差，通過時間差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、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種無線信標聲音定位系統(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放大電路，所述聲音接收電路依次通過聲音信號放大電路、比較器與中央控制器連接。2.根據(jù)權利要求1所述的一種無線信標聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述頻率發(fā)生電路采用555定時器產(chǎn)生6kHz的頻率信號。3.根據(jù)權利要求1所述的一種無線信標聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音播放電路采用揚聲器進行播放，所述聲音發(fā)射電路采用NRF2401無線發(fā)射器。4.根據(jù)權利要求1所述的一種無線信標聲音定位系統(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)權利要求1所述的一種無線信標聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述聲音信號放大電路采用LM358放大器對接收的聲音信號進行放大，所述聲音接收電路采用麥克風接收聲音發(fā)射裝置發(fā)出的聲音信號。6.根據(jù)權利要求1所述的一種無線信標聲音定位系統(tǒng)，其特征在于:所述中央控制器采用STM32F103ZET6單片機。
【專利摘要】本發(fā)明屬于電子線路與無線電通信技術領域，具體涉及一種無線信標聲音定位系統(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放大電路；本發(fā)明的聲音信標定位系統(tǒng)成本低廉，同時定位也比較精準。
【IPC分類】G01S5/22
【公開號】CN104977563
【申請?zhí)枴緾N201510323990
【發(fā)明人】龍鄒, 韋祖旺
【申請人】廣西大學
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年6月12日