聲波定位+WIFI通信上位機
一、 任務 設計并制作一個聲定波位控制系統,示意圖如圖1所示。
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2019-12-27 17:54 上傳
圖1 系統規定場地簡易示意圖 圖中,OA、OB、CB、CA長1m且相鄰線相互垂直,即O、A、B、C連線組成一正方形場地,以O點為原點,OA為x軸,OB為y軸。 聲波定位控制系統有一個可移動聲源 S位于正方形場地內,正方形場地周圍可自行部署聲波傳感器、通信系統與控制系統,場地內除了可移動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,要求發聲裝置位于裝置正中心,聲源S總體尺寸要求長寬各不超過15cm,聲波信號形式不限定,電池規格不限定; 1.2 在能放下聲源的前提下,在正方形場地內任意一點放置聲源S,要求能測量出聲源S與O點的距離,誤差不大于5%; 1.3 在1.2的前提下,能測量出聲源S在坐標軸上的坐標(X1,Y1),要求在屏幕上繪制正方形場地示意圖(如圖1)并在圖中標出坐標(X1,Y1),要求測量值誤差不大于5%; 1.4 在1.1的前提下,聲源S可以移動,并且可以無線遙控控制,在手動遙控控制其移動到另一位置后,在2秒內可實現要求1.2、1.3內的測量要求; 2、 發揮部分 2.1 在1.4的前提下,在屏幕上繪制出聲源S在正方形場地上的移動軌跡,繪制的軌跡與實際軌跡差別不超過10cm,移動軌跡要求由測評者提供; 2.2 斷開手動遙控控制的前提下,在屏幕上輸入一坐標(X2,Y2),聲源S自動從當前位置移動到坐標(X2,Y2),誤差小于5cm; 2.3 斷開手動遙控控制的前提下,在屏幕上用手繪制一移動軌跡,聲源S先自動到達軌跡起點,再按著繪制的移動軌跡移動,實際軌跡與人工繪制的軌跡相差不超過10cm; 2.4 正方形場地周圍部署的聲波傳感器越少越好,聲源S長寬越小越好; 三、說明 1. 聲源和聲波傳感器不限,只能使用聲波定位的方式來實現,聲波頻率不做限定; 2. 聲源S尺寸超過要求、不使用電池供電則取消測評資格; 3. 屏幕尺寸應大于等于3.5寸; 4. 開發平臺與方案不做限制
解決方案
在四個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射頭(ESP8266+STM32F1+電機*2),利用紅外光同步,測量四個距離。
通信方案采用WIFI組網,手機熱點做路由。采用輕量,能保證一定質量的UDP通信,建立連接無需對方在線。以通信量最大節
點上位機作為服務器,基站作為上行節點(發數據),小車作為下行節點(收數據)。
通信格式設計為: a.上位機對小車 發送:x,y\r\n; x,y絕對值表示左右輪的占空比;x或y>0表示車輪正向運動,x或y<0表示反向運動。特別的x 或y = 201表示急停。 b.基站對上位機 發送:a,b,c,d\r\n;
表示聲源到四個基站的距離。
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上位機如下:
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上位機設計暫時不公開
硬件和小車及文檔見附件。
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