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使用声纳信标进行准确的2D定位

消耗积分:0 | 格式:zip | 大小:0.66 MB | 2022-11-07

生龙活虎3

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描述

系统的目的

我制作了一个电阻率计来在野外进行基本的考古地球物理学。耗时的事情之一是将测量值映射到网格上。为此,通常将电线(相距 0.5m)铺设在地面上。

如果我可以在现场走动,并且将每个测量的位置与电阻率数据一起存储,那会更容易。

使用 GNSS(例如 RTK)可以实现厘米精度,但这对我来说太复杂或太贵了。

这就是我制作这个基于声音的系统的原因。它在 25x25 m 的区域中进行了测试,但有一些小的改动(大部分采样时间更长),它应该可以在更大的区域中工作。(例如 75x75m)。

为什么使用可听见的声音而不是超声波?

  • 可听见的声音以较低的采样频率工作(我使用 60KHz)。因此需要的处理更少,速度更快。
  • 超声波在空气中的衰减要大得多。
  • 超声波收发器的高品质因数 (Q) 使其难以使用。您不能用它们传输短带宽或宽带宽信号。

3D打印零件

大约 9 个月前,我们购买了我们的 Prusa mk3s 打印机,它确实达到了预期。它提供了漂亮的结果并且可以毫无问题地工作。

我儿子是 3D 设计师,他像专业人士一样使用 fusion-360(供个人使用)。

电子产品

我想使用德州仪器 CC1312R(高性能低于 1 GHz 无线 MCU),因为它具有出色的规格且成本低廉。(只有几欧元)。不过,0.5 毫米的间距使得在 PCB 上手动焊接有点困难。

我查看了包含该芯片的模块,并选择了意大利公司 Radio Controlli 的模块。效果很好!

原型有点过度设计,以使其更容易进行实验。消除一个运算放大器和一个稳压器是可能的。

PCB 仅在顶部有轨道,底部是完整的接地层。这使得在家中蚀刻变得容易。

正如你在电影中看到的那样,我使用了一个简单的线天线。我从四分之一波长的电线(8.6cm)开始,然后切断小部分,直到接收到的电报的 RSSI 最大化(为此使用 SmartRF Studio 7)。导线的尺寸和方向并不重要。测试范围至少为 100m,但如果调整得当,则应超过 300m。

调试和开发工具

  • 对于编程和调试,我使用 LAUNCHXL-CC1312R1 开发套件。

X、0、M 中的软件

  • 请参阅包含的源代码。
  • 所有设备都使用相同的代码库。启动时读取 2 个引脚的状态,这决定了软件的行为方式。
  • 它是用 C 语言和 Code Composer Studio V10.2 IDE 编写的。

调试和可视化 c# 应用程序

  • 请参阅包含的源代码。
  • 这是一个快速而肮脏的实现,因为它仅用于开发,而不是用于将系统与电阻率计一起使用。
  • 它是 ac# windows 窗体应用程序,用 Visual Studio Community 2019 编写。

 


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