聲波定位+WIFI通信上位機(jī)設(shè)計(jì) 附小車及基站代碼

ID:189601 · 發(fā)表于 2019-12-27 18:33

聲波定位+WIFI通信上位機(jī)

一、 任務(wù)

設(shè)計(jì)并制作一個(gè)聲定波位控制系統(tǒng)，示意圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)規(guī)定場(chǎng)地簡(jiǎn)易示意圖

圖中，OA、OB、CB、CA長(zhǎng)1m且相鄰線相互垂直，即O、A、B、C連線組成一正方形場(chǎng)地，以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)，OA為x軸，OB為y軸。

聲波定位控制系統(tǒng)有一個(gè)可移動(dòng)聲源 S位于正方形場(chǎng)地內(nèi)，正方形場(chǎng)地周圍可自行部署聲波傳感器、通信系統(tǒng)與控制系統(tǒng)，場(chǎng)地內(nèi)除了可移動(dòng)聲源不可布置任何裝置。

二、要求

1、 基本要求

1.1 制作一電池供電的聲源S，要求發(fā)聲裝置位于裝置正中心，聲源S總體尺寸要求長(zhǎng)寬各不超過(guò)15cm，聲波信號(hào)形式不限定，電池規(guī)格不限定；

1.2 在能放下聲源的前提下，在正方形場(chǎng)地內(nèi)任意一點(diǎn)放置聲源S，要求能測(cè)量出聲源S與O點(diǎn)的距離，誤差不大于5%；

1.3 在1.2的前提下，能測(cè)量出聲源S在坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)(X1,Y1)，要求在屏幕上繪制正方形場(chǎng)地示意圖（如圖1）并在圖中標(biāo)出坐標(biāo)(X1,Y1)，要求測(cè)量值誤差不大于5%；

1.4 在1.1的前提下，聲源S可以移動(dòng)，并且可以無(wú)線遙控控制，在手動(dòng)遙控控制其移動(dòng)到另一位置后，在2秒內(nèi)可實(shí)現(xiàn)要求1.2、1.3內(nèi)的測(cè)量要求；

2、 發(fā)揮部分

2.1 在1.4的前提下，在屏幕上繪制出聲源S在正方形場(chǎng)地上的移動(dòng)軌跡，繪制的軌跡與實(shí)際軌跡差別不超過(guò)10cm，移動(dòng)軌跡要求由測(cè)評(píng)者提供；

2.2 斷開手動(dòng)遙控控制的前提下，在屏幕上輸入一坐標(biāo)(X2,Y2)，聲源S自動(dòng)從當(dāng)前位置移動(dòng)到坐標(biāo)(X2,Y2)，誤差小于5cm；

2.3 斷開手動(dòng)遙控控制的前提下，在屏幕上用手繪制一移動(dòng)軌跡，聲源S先自動(dòng)到達(dá)軌跡起點(diǎn)，再按著繪制的移動(dòng)軌跡移動(dòng)，實(shí)際軌跡與人工繪制的軌跡相差不超過(guò)10cm；

2.4 正方形場(chǎng)地周圍部署的聲波傳感器越少越好，聲源S長(zhǎng)寬越小越好；

三、說(shuō)明

1. 聲源和聲波傳感器不限，只能使用聲波定位的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，聲波頻率不做限定；

2. 聲源S尺寸超過(guò)要求、不使用電池供電則取消測(cè)評(píng)資格；

3. 屏幕尺寸應(yīng)大于等于3.5寸；

4. 開發(fā)平臺(tái)與方案不做限制

解決方案

在四個(gè)角安裝超聲波傳感器接收頭（基站,ESP8266+STM32F1），小車安裝超聲波傳感器發(fā)射頭（ESP8266+STM32F1+電機(jī)*2），利用紅外光同步，測(cè)量四個(gè)距離。

通信方案采用WIFI組網(wǎng)，手機(jī)熱點(diǎn)做路由。采用輕量，能保證一定質(zhì)量的UDP通信，建立連接無(wú)需對(duì)方在線。以通信量最大節(jié)

點(diǎn)上位機(jī)作為服務(wù)器，基站作為上行節(jié)點(diǎn)（發(fā)數(shù)據(jù)），小車作為下行節(jié)點(diǎn)（收數(shù)據(jù)）。

通信格式設(shè)計(jì)為：

a.上位機(jī)對(duì)小車

發(fā)送：x,y\r\n；

x，y絕對(duì)值表示左右輪的占空比；x或y>0表示車輪正向運(yùn)動(dòng)，x或y<0表示反向運(yùn)動(dòng)。特別的x 或y = 201表示急停。

b.基站對(duì)上位機(jī)

發(fā)送：a,b,c,d\r\n；

表示聲源到四個(gè)基站的距離。

上位機(jī)如下:

上位機(jī)設(shè)計(jì)暫時(shí)不公開

硬件和小車及文檔見(jiàn)附件。

全部資料51hei下載地址：

新建文件夾.7z (2.67 MB, 下載次數(shù): 37)

ID:704585 · 發(fā)表于 2020-5-22 13:51

學(xué)習(xí)一下

ID:189601 · 發(fā)表于 2020-5-18 08:46

wuqilin5 發(fā)表于 2020-5-15 15:22
還是很牛X的。就是超聲定位的描述的有點(diǎn)模糊。同步信號(hào)是發(fā)送的時(shí)鐘同步，還是信號(hào)同步。時(shí)鐘同步是如何保 ...

信號(hào)同步，忽略光速

ID:189403 · 發(fā)表于 2020-5-15 15:22

還是很牛X的。就是超聲定位的描述的有點(diǎn)模糊。同步信號(hào)是發(fā)送的時(shí)鐘同步，還是信號(hào)同步。時(shí)鐘同步是如何保證時(shí)間的一致性。信號(hào)同步的傳輸時(shí)間誤差和聲波測(cè)速簡(jiǎn)直不能接受。

ID:750980 · 發(fā)表于 2020-5-13 17:55

謝謝，吧主的帖子

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