CN207692068U

CN207692068U - 基于蓝牙与LoRa技术的定位器

Info

Publication number: CN207692068U
Application number: CN201721779971.6U
Authority: CN
Inventors: 白建彬; 杨旭辉
Original assignee: Henan Flying Photoelectric Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Flying Photoelectric Technology Co Ltd
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2027-12-19

Abstract

本实用新型涉及一种基于蓝牙与LoRa技术的定位器；该定位器含有中央处理模块、蓝牙模块、LoRa模块、移动检测模块和电源模块，中央处理模块中含有微处理器，蓝牙模块中含有蓝牙通讯芯片和蓝牙天线，LoRa模块中含有LoRa通讯芯片和LoRa天线，移动检测模块中含有加速度传感器，微处理器的第一串行通讯口与蓝牙通讯芯片的串行通讯口连接，微处理器的第二串行通讯口与LoRa通讯芯片的串行通讯口连接，微处理器的第三串行通讯口与加速度传感器的串行通讯口连接，加速度传感器的中断输出端与微处理器的中断输入端连接，电源模块给其它模块供电；使用本实用新型的定位系统能够实现室内外无缝精准定位，且性价比高。

Description

基于蓝牙与LoRa技术的定位器

（一）、技术领域：

本实用新型涉及一种定位器，特别涉及一种基于蓝牙与LoRa技术的定位器。

（二）、背景技术：

在定位领域中，现有的定位技术和设备从定位区域角度可分为两种：一种是室外定位技术，如GPS定位技术、北斗定位技术等，只能够实现目标（如被定位的人）在室外、无遮挡的环境中定位，其局限性大，不能对目标精确定位；另一种是室内定位技术，如蓝牙定位技术、ZigBee定位技术、UWB定位技术等，能够实现目标在室内、有遮挡的环境中定位，但其定位距离较短。在实际的管理工作中，不论目标在室内还是在室外，都需要及时掌握定位目标的位置信息，从而对其工作进行实时的监管，以及有突发状况时能够进行及时的救援。如果目标在室内、室外环境中不能够实现准确定位，将会给管理工作带来很多不便。

（三）、实用新型内容：

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于蓝牙与LoRa技术的定位器，使用该定位器的定位系统能够实现室内外无缝精准定位，且性价比高。

本实用新型的技术方案：

一种基于蓝牙与LoRa技术的定位器，含有中央处理模块、蓝牙模块、LoRa模块和电源模块，中央处理模块中含有微处理器，蓝牙模块中含有蓝牙通讯芯片和蓝牙天线，LoRa模块中含有LoRa通讯芯片和LoRa天线，微处理器的第一串行通讯口与蓝牙通讯芯片的串行通讯口连接，微处理器的第二串行通讯口与LoRa通讯芯片的串行通讯口连接，蓝牙天线与蓝牙通讯芯片的天线端连接，LoRa天线与LoRa通讯芯片的天线端连接，电源模块给中央处理模块、蓝牙模块和LoRa模块供电。

基于蓝牙与LoRa技术的定位器还含有移动检测模块，移动检测模块中含有加速度传感器，微处理器的第三串行通讯口与加速度传感器的串行通讯口连接，加速度传感器的中断输出端与微处理器的中断输入端连接，电源模块还给移动检测模块供电。

电源模块中含有直流电源输入端口、可充电电池、电池充电管理器、第一电压变换器、第二电压变换器、第三电压变换器和第四电压变换器；从直流电源输入端口输入的直流电通过电池充电管理器进入可充电电池的正极，可充电电池输出的直流电通过第一电压变换器给中央处理模块和移动检测模块供电，可充电电池输出的直流电通过第二电压变换器进入第三电压变换器和第四电压变换器的输入端，第三电压变换器和第四电压变换器的输出分别给蓝牙模块和LoRa模块供电。

电源模块中还含有第一场效应管，第一场效应管的漏极和源极分别通过第一电阻和第二电阻与可充电电池的正极和负极连接，微处理器的导通控制信号输出端通过第三电阻与第一场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极与微处理器的电池电压信号输入端连接，第一场效应管为 N沟道型场效应管。

微处理器的工作模式输出端与LoRa通讯芯片的工作模式输入端连接，LoRa通讯芯片的工作状态输出端与微处理器的工作状态输入端连接；电池充电管理器的充电完成输出端与微处理器的充电完成输入端连接，电池充电管理器的正在充电输出端与微处理器的正在充电输入端连接。

中央处理模块中还含有带指示灯按键，微处理器的按键输入端与带指示灯按键的按键端连接，微处理器的指示灯控制信号输出端与带指示灯按键的指示灯端连接；蓝牙模块中还含有编程接口，编程接口与蓝牙通讯芯片的编程口连接；电源模块中还含有防反接MOS管，防反接MOS管的栅极通过第四电阻与电源输入端口的正端连接，防反接MOS管的栅极通过第五电阻与可充电电池的负极连接，防反接MOS管的漏极与电源输入端口的负端连接，防反接MOS管的源极与可充电电池的负极连接。

微处理器的型号为：STM32F103C8T6；蓝牙通讯芯片的型号为：CC254X；LoRa通讯芯片的型号为：E32-TTL-100S1；加速度传感器的型号为：MMA8452Q；电池充电管理器的型号为：TP4057；第一电压变换器的型号为：HT7533-3；第二电压变换器的型号为：MP28164；第三电压变换器的型号为：TPS79333；第四电压变换器的型号为：TPS79333。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型中含有蓝牙模块和LoRa模块，蓝牙模块和LoRa模块均通过串行通讯口与中央处理模块通讯，蓝牙模块可实现室内短距离通讯，LoRa模块能够远距离稳定通讯，因此，使用本实用新型的定位系统能够突破现有室外定位系统不能精确定位，室内定位系统数据传输距离短、数据接收不稳定、定位基站布设密度大的难题，实现室内外无缝精准定位，且成本低、性价比高。

2、本实用新型中含有移动检测模块，移动检测模块通过串行通讯口与中央处理模块通讯，移动检测模块可检测出目标处于静止状态或移动状态，以便辅助中央处理模块决定定位策略，移动检测模块还可以输出中断信号自动唤醒中央处理模块。

3、本实用新型采用超低功耗蓝牙通讯芯片，使得蓝牙通讯芯片能够长时间连续工作，电源模块采用可充电电池供电，在实际安装过程中，无需额外布线供电，提高了定位器在使用过程中的便捷性。

（四）、附图说明：

图1为基于蓝牙与LoRa技术的定位器的电路原理框图；

图2为中央处理模块的电路原理示意图；

图3为LoRa模块的电路原理示意图；

图4为蓝牙模块的电路原理示意图；

图5为移动检测模块的电路原理示意图；

图6为电源模块的电路原理示意图。

（五）、具体实施方式：

参见图1～图6，图中，基于蓝牙与LoRa技术的定位器含有中央处理模块、蓝牙模块、LoRa模块和电源模块，中央处理模块中含有微处理器U1，蓝牙模块中含有蓝牙通讯芯片U4和蓝牙天线E1，LoRa模块中含有LoRa通讯芯片U7和LoRa天线E2，微处理器U1的第一串行通讯口（USART1_TX、USART1_RX）与蓝牙通讯芯片U4的串行通讯口（RX、TX）连接，微处理器U1的第二串行通讯口（USART2_TX、USART2_RX）与LoRa通讯芯片U7的串行通讯口（RXD、TXD）连接，蓝牙天线E1与蓝牙通讯芯片U4的天线端ANT连接，LoRa天线E2与LoRa通讯芯片U7的天线端ANT连接，电源模块给中央处理模块、蓝牙模块和LoRa模块供电。

基于蓝牙与LoRa技术的定位器还含有移动检测模块，移动检测模块中含有加速度传感器U3，微处理器U1的第三串行通讯口（I2C1_SCL、I2C1_SDA）与加速度传感器U3的串行通讯口（SCL、SDA）连接，加速度传感器U3的中断输出端INT1、INT2与微处理器U1的中断输入端PB8、PA0连接，电源模块还给移动检测模块供电。

电源模块中含有直流电源输入端口J1、可充电电池BAT1、电池充电管理器U8、第一电压变换器U10、第二电压变换器U9、第三电压变换器U5和第四电压变换器U6；从直流电源输入端口J1输入的直流电通过电池充电管理器U8进入可充电电池BAT1的正极，可充电电池BAT1输出的直流电通过第一电压变换器U10给中央处理模块和移动检测模块供电，可充电电池BAT1输出的直流电通过第二电压变换器U9进入第三电压变换器U5和第四电压变换器U6的输入端，第三电压变换器U5和第四电压变换器U6的输出分别给蓝牙模块和LoRa模块供电。

电源模块中还含有第一场效应管Q2，第一场效应管Q2的漏极D和源极S分别通过第一电阻R12和第二电阻R13与可充电电池BAT1的正极和负极连接，微处理器U1的导通控制信号输出端PA8通过第三电阻R9与第一场效应管Q2的栅极G连接，第一场效应管Q2的源极S与微处理器U1的电池电压信号输入端PA1连接，第一场效应管Q2为 N沟道型场效应管。

微处理器U1的工作模式输出端PB13、PB14与LoRa通讯芯片U7的工作模式输入端M0、M1连接，LoRa通讯芯片U7的工作状态输出端AUX与微处理器U1的工作状态输入端PB15连接；电池充电管理器U8的充电完成输出端STDBY与微处理器U1的充电完成输入端PC13连接，电池充电管理器U8的正在充电输出端CHRG与微处理器U1的正在充电输入端PB12连接。

中央处理模块中还含有带指示灯按键S1，微处理器U1的按键输入端PB2与带指示灯按键S1的按键端连接，微处理器U1的指示灯控制信号输出端PB0、PB1与带指示灯按键S1的两个指示灯端（红灯端和绿灯端）连接；蓝牙模块中还含有编程接口，编程接口与蓝牙通讯芯片U4的编程口（P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.1、P2.2、nRST）连接；电源模块中还含有防反接MOS管Q1，防反接MOS管Q1的栅极通过第四电阻R14与电源输入端口J1的正端连接，防反接MOS管Q1的栅极通过第五电阻R15与可充电电池BAT1的负极连接，防反接MOS管Q1的漏极与电源输入端口J1的负端连接，防反接MOS管Q1的源极与可充电电池BAT1的负极连接。

微处理器U1的型号为：STM32F103C8T6；蓝牙通讯芯片U4的型号为：CC254X；LoRa通讯芯片U7的型号为：E32-TTL-100S1；加速度传感器U3的型号为：MMA8452Q；电池充电管理器U8的型号为：TP4057；第一电压变换器U10的型号为：HT7533-3；第二电压变换器U9的型号为：MP28164；第三电压变换器U5的型号为：TPS79333；第四电压变换器U6的型号为：TPS79333。

Claims

1.一种基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：含有中央处理模块、蓝牙模块、LoRa模块和电源模块，中央处理模块中含有微处理器，蓝牙模块中含有蓝牙通讯芯片和蓝牙天线，LoRa模块中含有LoRa通讯芯片和LoRa天线，微处理器的第一串行通讯口与蓝牙通讯芯片的串行通讯口连接，微处理器的第二串行通讯口与LoRa通讯芯片的串行通讯口连接，蓝牙天线与蓝牙通讯芯片的天线端连接，LoRa天线与LoRa通讯芯片的天线端连接，电源模块给中央处理模块、蓝牙模块和LoRa模块供电。

2.根据权利要求1所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：还含有移动检测模块，移动检测模块中含有加速度传感器，微处理器的第三串行通讯口与加速度传感器的串行通讯口连接，加速度传感器的中断输出端与微处理器的中断输入端连接，电源模块还给移动检测模块供电。

3.根据权利要求2所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：所述电源模块中含有直流电源输入端口、可充电电池、电池充电管理器、第一电压变换器、第二电压变换器、第三电压变换器和第四电压变换器；从直流电源输入端口输入的直流电通过电池充电管理器进入可充电电池的正极，可充电电池输出的直流电通过第一电压变换器给中央处理模块和移动检测模块供电，可充电电池输出的直流电通过第二电压变换器进入第三电压变换器和第四电压变换器的输入端，第三电压变换器和第四电压变换器的输出分别给蓝牙模块和LoRa模块供电。

4.根据权利要求3所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：所述电源模块中还含有第一场效应管，第一场效应管的漏极和源极分别通过第一电阻和第二电阻与可充电电池的正极和负极连接，微处理器的导通控制信号输出端通过第三电阻与第一场效应管的栅极连接，第一场效应管的源极与微处理器的电池电压信号输入端连接，第一场效应管为 N沟道型场效应管。

5.根据权利要求3所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：所述微处理器的工作模式输出端与LoRa通讯芯片的工作模式输入端连接，LoRa通讯芯片的工作状态输出端与微处理器的工作状态输入端连接；电池充电管理器的充电完成输出端与微处理器的充电完成输入端连接，电池充电管理器的正在充电输出端与微处理器的正在充电输入端连接。

6.根据权利要求3所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：所述中央处理模块中还含有带指示灯按键，微处理器的按键输入端与带指示灯按键的按键端连接，微处理器的指示灯控制信号输出端与带指示灯按键的指示灯端连接；蓝牙模块中还含有编程接口，编程接口与蓝牙通讯芯片的编程口连接；电源模块中还含有防反接MOS管，防反接MOS管的栅极通过第四电阻与电源输入端口的正端连接，防反接MOS管的栅极通过第五电阻与可充电电池的负极连接，防反接MOS管的漏极与电源输入端口的负端连接，防反接MOS管的源极与可充电电池的负极连接。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的基于蓝牙与LoRa技术的定位器，其特征是：所述微处理器的型号为：STM32F103C8T6；蓝牙通讯芯片的型号为：CC254X；LoRa通讯芯片的型号为：E32-TTL-100S1；加速度传感器的型号为：MMA8452Q；电池充电管理器的型号为：TP4057；第一电压变换器的型号为：HT7533-3；第二电压变换器的型号为：MP28164；第三电压变换器的型号为：TPS79333；第四电压变换器的型号为：TPS79333。