CN205430609U - 一种基于低功耗蓝牙的定位系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种定位系统，更具体地说涉及一种基于低功耗蓝牙的定位系统，利用三点电位技术对手机实现定位，且支持二次开发，便于系统功能的扩展。手机计算出自身分别与信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ之间的相对距离。信标基站Ⅰ由电源、磁珠、晶振电路Ⅰ、晶振电路Ⅱ、蓝牙系统单晶片、巴比伦匹配电路、天线、LED电路、LED灯和挠性电路板插座组成。磁珠用于抑制电源所输送电压的高频噪声干扰。晶振电路Ⅰ在信标基站Ⅰ睡眠时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。晶振电路Ⅱ在信标基站Ⅰ工作时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。巴比伦匹配电路用于匹配天线和蓝牙系统单晶片之间的阻抗。挠性电路板插座用于连接蓝牙系统单晶片的扩展接口。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种定位系统，更具体地说涉及一种基于低功耗蓝牙的定位系统。
背景技术
低功耗蓝牙技术(BLE)是一种新型的无线通信技术，是传统蓝牙技术的继承和发展。对带有低功耗蓝牙的设备进行定位的时候，是通过接收带有低功耗蓝牙的信标基站的发射信号，从而根据射频场强随距离衰减的模型计算两个之间的距离，但是射频信号传播本身就受环境干扰大不稳定，所以基于这个原理的测距也不会精确。
发明内容
本实用新型主要解决的技术问题是：提供一种基于低功耗蓝牙的定位系统，利用三点定位技术对手机实现定位，且支持二次开发，便于系统功能的扩展。
为解决上述技术问题，本实用新型涉及一种定位系统，更具体地说涉及一种基于低功耗蓝牙的定位系统，包括信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ、信标基站Ⅲ和手机，利用三点定位技术对手机实现定位，且支持二次开发，便于系统功能的扩展。
手机用于读取信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ的信号并对信号进行处理，手机用于计算自身分别与信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ之间的相对距离。信标基站Ⅰ由电源、磁珠、晶振电路Ⅰ、晶振电路Ⅱ、蓝牙系统单晶片、巴比伦匹配电路、天线、LED电路、LED灯和挠性电路板插座组成。电源对蓝牙系统单晶片供电。磁珠用于抑制电源所输送电压的高频噪声和尖峰信号干扰。使用32.768kHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅰ，在信标基站Ⅰ睡眠时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。使用32MHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅱ，晶振电路Ⅱ作为信标基站Ⅰ的主时钟模块，在信标基站Ⅰ工作时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。蓝牙系统单晶片用于输出控制信号。巴比伦匹配电路用于连接天线和蓝牙系统单晶片并为天线提供优化信号，匹配天线和蓝牙系统单晶片之间的阻抗。天线用于发射信号。LED电路用于指示信标基站Ⅰ的工作状态。LED灯用于显示信标基站Ⅰ的信号连接状态。挠性电路板插座用于连接蓝牙系统单晶片的扩展接口，以备信标基站Ⅰ的二次开发。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统所述的电源选用3.3v的纽扣电池。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统所述的蓝牙系统单晶片选用德州仪器有限公司生产的片载系统芯片，其型号为CC2541。
作为本方案的进一步优化，本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统所述的时手机为内部集成有低功耗蓝牙模块和重力传感器的手机。
本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统的有益效果为：
a.本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统利用三点定位技术进行定位,定位较精准；
b.本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统可以支持二次开发；
c.本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统结合了手机本身的传感器来对定位系统进行改进，优化了资源。
附图说明
图1为本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统的系统框图。
图2为本实用新型一种基于低功耗蓝牙的定位系统的信标基站Ⅰ的组成框图。
具体实施方式
在图1、2中，本实用新型涉及一种定位系统，更具体地说涉及一种基于低功耗蓝牙的定位系统，包括信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ、信标基站Ⅲ和手机，可以对手机实现定位，且支持二次开发，便于系统功能的扩展。
信标基站Ⅰ由电源、磁珠、晶振电路Ⅰ、晶振电路Ⅱ、蓝牙系统单晶片、巴比伦匹配电路、天线、LED电路、LED灯和挠性电路板插座组成。电源选用3.3v的纽扣电池。电源对蓝牙系统单晶片供电。磁珠用于抑制电源所输送电压的高频噪声和尖峰信号干扰。磁珠对电源高频段电压产生阻抗，阻止高频电压通过。电源电压经磁珠滤波后输出的波形更为平稳。
使用32.768kHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅰ，在信标基站Ⅰ睡眠时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。使用32MHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅱ，晶振电路Ⅱ作为信标基站Ⅰ的主时钟模块，在信标基站Ⅰ工作时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率。蓝牙系统单晶片用于输出控制信号。蓝牙系统单晶片选用德州仪器有限公司生产的片载系统芯片，其型号为CC2541。CC2541是一个超低消耗功率的系统单晶片，利用上面集成的加强型8051微控制器，可以很好的完成数据处理和运算。利用CC2541上面集成的一个优异的无线射频发送器可以建立强健的网络发送节点。
巴比伦匹配电路用于连接天线和蓝牙系统单晶片并为天线提供优化信号，匹配天线和蓝牙系统单晶片之间的阻抗，从而使得天线获得最大的功率输入，提高信息传递效率。CC2541上集成的射频发送器发送信号，信号传递至天线，天线用于发射信号。LED电路用于指示信标基站Ⅰ的工作状态。LED灯用于显示信标基站Ⅰ的信号连接状态。LED灯闪亮表示信号传输正常。挠性电路板插座用于连接蓝牙系统单晶片的扩展接口，以备信标基站Ⅰ的二次开发。挠性电路板插座连接在CC2541的8个I/O口，外部设备通过挠性电路板插座接入CC2541，以供系统的二次开发。
手机用于读取信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ的信号并对信号进行处理，手机可以计算出自身分别与信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ之间的相对距离。将信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ布置在室内，并开启。信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ都发射信号。手机为内部集成有低功耗蓝牙模块和重力传感器的手机。当手机开启蓝牙并进入信号覆盖范围，可以识别各个信标基站的信号强度，通过识别信标基站，并读取每个信标基站的信号强度值，接下来在手机内部通过均值滤波和低通滤波对数据进行数据平滑处理，并根据射频场强随距离衰减的log模型来计算手机与邻近的信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ之间的距离。另一方面，通过采集手机本身自带的重力传感器的数据，进行数据融合处理，并根据三角定位原理来最终确定手机的位置。
当然上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种基于低功耗蓝牙的定位系统，包括信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ、信标基站Ⅲ和手机，其特征在于：手机用于读取信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ的信号并对信号进行处理，手机可以用于计算自身分别与信标基站Ⅰ、信标基站Ⅱ和信标基站Ⅲ之间的相对距离；信标基站Ⅰ由电源、磁珠、晶振电路Ⅰ、晶振电路Ⅱ、蓝牙系统单晶片、巴比伦匹配电路、天线、LED电路、LED灯和挠性电路板插座组成；电源对蓝牙系统单晶片供电；磁珠用于抑制电源所输送电压的高频噪声和尖峰信号干扰；使用32.768kHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅰ，在信标基站Ⅰ睡眠时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率；使用32MHz的晶体振荡器构成晶振电路Ⅱ，晶振电路Ⅱ作为信标基站Ⅰ的主时钟模块，在信标基站Ⅰ工作时为蓝牙系统单晶片提供时钟频率；蓝牙系统单晶片用于输出控制信号；巴比伦匹配电路用于连接天线和蓝牙系统单晶片并为天线提供优化信号，匹配天线和蓝牙系统单晶片之间的阻抗；天线用于发射信号；LED电路用于指示信标基站Ⅰ的工作状态；LED灯用于显示信标基站Ⅰ的信号连接状态；挠性电路板插座用于连接蓝牙系统单晶片的扩展接口，以备信标基站Ⅰ的二次开发。
2.根据权利要求1所述的一种基于低功耗蓝牙的定位系统，其特征在于：所述电源选用3.3v的纽扣电池。
3.根据权利要求1所述的一种基于低功耗蓝牙的定位系统，其特征在于：所述蓝牙系统单晶片选用德州仪器有限公司生产的片载系统芯片，其型号为CC2541。
4.根据权利要求1所述的一种基于低功耗蓝牙的定位系统，其特征在于：所述手机为内部集成有低功耗蓝牙模块和重力传感器的手机。
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| CN109300332A (zh) * | 2018-11-30 | 2019-02-01 | 深圳市索谱尔电子科技股份有限公司 | 一种物联网模式下的智能化车位管理设备 |
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