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蓝牙技术

Wifi蓝牙混合定位


基于WiFi与蓝牙技术的混合定位系统设计与实现

一、WiFi室内定位的流程

(1)离线阶段:在需要定位的空间中以一定的距离(O.5m—lm)设置定位参考点一在每个参考点探测并记录当前的射频信号强度以及Mac地址记录一将这些信息传送到服务器(母机)一服务器(母机)对这些数据进行处理(去除因环境影响特别大的数据一服务器(母机)将改动过的数据记入指纹数据库。

(2)在线阶段:子机在定位点不断探测射频信号强度一子机对探测的射频信号强度进行处理(去除误差大的数据)一子机将处理过后的数据以及定位点的Mac地址传送至母机一母机根据接收到子机传过来的数据信息在数据库中寻找接近的定位参考点一根据筛选出来的定位参考点采取匹配算法(基于用户持续反馈的强AP匹配)估算出定位点的位置.

二、智能硬件的设计一防丢设备

2.1芯片的选择与程序框架

选择MSP430单片机作为防丢器的主控制模块。MSP430单片机具有低功耗的特点,可以节约能源,而且机体积小,存储空间大,符合我们对硬件的要求。HC06蓝牙模块实现无线收发,灵敏度达到一80dBm;内置2.4GHz天线,无需调试天线;体积小,外围设计电路简单。

USR—WIFI232一T支持sTA/AP/sTA+AP共存的工作模式,可以实现串口到WiFi数据包的双向透明转发,流程是:蓝牙模块与手机进行配对一蓝牙在固定时间间隔向手机发送信息一超出安全范围,向手机询问是否追踪一远距离时,wifi模块读取周围信号强度并传给手机以获取位置信息一近距离时蓝牙重新连接,防丢器发出报警声音切led闪烁。

2.2蓝牙模块

(1)与芯片的通讯。蓝牙模块具有发送端和接收端,接收端,蓝牙模块接收从其它设备发来的数据:发送端,蓝牙模块发送数据给其它设备。由于蓝牙模块是3.3V,而MSP430单片机也是3.3V,所以将蓝牙模块的收发接口直接与MSP430单片机的发收接口相连,再通过串口收发程序的控制,便可以进行蓝牙模块与芯片的通讯。

(2)与手机终端的通讯。首先将蓝牙模块与手机进行配对,带状态指示灯,蓝牙未配对成功时,LED闪烁:配对成功后,LED常亮。其中在未建立蓝牙连接时,可以通过AT指令设置模块波特率、名称、配对密码,设置的参数掉电保存,蓝牙连接后,自动切换到透传模式。其次将蓝牙模块与单片机进行连接,蓝牙模块和手机配对成功以后,由于蓝牙模块具有无线收发功能,因此蓝牙模块可以作为全双工串口使用。无需了解任何蓝牙协议,但只支持8位数据位、l位停止位、无奇偶校验的通信格式。蓝牙模块收到手机发送过来的数据后便将数据发送给单片机,单片机根据相应的数据控制设备做出相应的反应或者单片机发送相应的数据返回给手机。

2.3WiFi模块

(1)与芯片的通讯。WiFi模块和蓝牙模块一样具有发送端和接收端,当WiFi模块为透明传输模式时可以实现串口与网络通信的即插即用,从而最大限度的降低用户使用的复杂度。模块工作在透明传输模式时,用户仅需要配置必要的参数,即可实现串口与网络的通信。而WiFi模块和蓝牙模块都是3.3V,所以直接将WiFi模块的收发接口与MSP430单片机的发收接口相连,再通过串口收发程序的控制,便可以进行WiFi模块与芯片的通讯。

(2)与手机终端的通讯。首先将WiFi模块与手机进行连接,手机打开WLAN成功连接WiFi模块的SSID即实现手机和WiFi模块的连接。然后将WiFi模块与单片机进行连接,WiFi模块具有无线收发功能可以作为全双工串口使用。WiFi模块收到手机发逆过来的数据后便将数据发送给单片机,单片机根据相应的数据控制设备做出相应的反应或者单片机发送相应的数据通过WiFi模块返回给手机。

2.4LED灯

追踪防丢器过程中,当手机与防丢器达到一定距离时,防丢器上的LED灯会由单片机控制开始闪烁。

2.5蜂鸣器

追踪防丢器过程中,当手机与防丢器达到一定距离时,防丢器上的蜂鸣器会由单片机控制开始发出声音进行报警。

三、防丢器的蓝牙和WiFi模块的硬件开发

(1)WiFi模块与手机终端的通讯。WiFi模块上电之后,手机可以检测到WiFi模块信号,选择连接。然后将WiFi模块的TXD、RXD分别与单片机的RXD、TXD连接起来,这样手机和防丢器之间就相当于形成了一条隐形的串口线,可以实现防丢器与手机之间的数据收发。

(2)蓝牙模块与手机终端的通讯。首先对蓝牙模块利用AT指令进行设置。发送:AT+NAMEname返回:OKname参数naJne:所要设置的当前名称,即蓝牙被搜索到的名称,20个字符以内。我们将蓝牙模块命名为one,即发送AT+NAMEone,返回OKname,此时蓝牙名称改为one。参数可以掉电保存,只需修改一次。发送:AT+PI料返回:OKsetpin参数料$:所要设置的配对密码,4个数字。我们将配对密码设置为0000,即发送AT+PINO000,返回OKsetpin,此时蓝牙模块的配对密码就保存为0000.然后将蓝牙模块的TXD、RXD分别与单片机的RXD、TXD连接起来,这样手机和防丢器之间就相当于形成了一条隐形的串口线,在蓝牙匹配的范围之内可以实现防丢器与手机之间的数据收发。

(3)实现的功能。长按按键(约3s)后打开蓝牙模块,若lOs内若未与手机配对则关闭蓝牙模块,实现了低功耗模式;开机之后,短按按键(约0.5s),防丢器向手机发送信息,逆向寻找手机;手机开启寻找模式后,蓝牙模块接收寻找指令,蜂鸣器以一定频率响应,LED以相同频率闪烁。

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