智能多物體定位系統(tǒng)的研究與開發(fā)

王曉燕+曹冰+郭雷崗

摘 要

本系統(tǒng)提供智能多物體定位系統(tǒng)，研究的多實(shí)體定位系統(tǒng)包括控制器和若干個(gè)定位器，控制器上設(shè)有與定位器相對應(yīng)的按鍵，它通過控制器控制定位器發(fā)聲來對物品進(jìn)行定位，能夠快速找到所需物品，能夠同時(shí)對多個(gè)物品進(jìn)行定位，能夠減少人們的尋物時(shí)間，能夠便于人們的使用，實(shí)用價(jià)值較高。

【關(guān)鍵詞】控制器 定位器 智能定位

1 引言

在日常生活中，人們經(jīng)常會因?yàn)樽陨淼氖韬龆鴣G失一些體積小卻經(jīng)常使用的物品，比如鑰匙、手機(jī)、錢包、檔案袋等。尤其是對于一些物品較多的個(gè)人或健忘的老年人來說，很難立刻找到所需物品，在物品的尋找過程中浪費(fèi)了大量的時(shí)間。

目前社會中已經(jīng)用到定位跟蹤技術(shù)，如GPS導(dǎo)航，人的定位跟蹤等，多使用GPS定位技術(shù)，且目的側(cè)重于跟蹤，且信號要求比較高。本項(xiàng)目研究的多實(shí)體定位系統(tǒng)，能為用戶多個(gè)重要物品定位，在需要時(shí)及給出用戶提示，這將會給用戶帶來很大的方便。

時(shí)至今日，無線遙控器已經(jīng)在生活中得到了越來越多的應(yīng)用，給人們帶來了極大的便利。無線電遙控器（RF Remote Control）是利用無線電信號對遠(yuǎn)方的各種機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的遙控設(shè)備。這些信號被遠(yuǎn)方的接收設(shè)備接收后，可以指令或驅(qū)動其它各種相應(yīng)的機(jī)械或者電子設(shè)備，去完成各種操作，如閉合電路、移動手柄、開動電機(jī)，之后再由這些機(jī)械進(jìn)行需要的操作。

本系統(tǒng)研究的定位器使用于日常生活中體積小而又經(jīng)常使用的物品，如鑰匙，手機(jī)，檔案袋等，只要這些物品粘上本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的定位器接受端后，用戶就可以通過按下手中無線電遙控器對應(yīng)的按鈕，開啟對應(yīng)定位器的發(fā)聲裝置，用戶就能準(zhǔn)確找到與定位器的物品。

2 智能多物體定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本定位器系統(tǒng)分為：控制器（無線電遙控器）和定位器（無線電接受裝置）兩部分?？刂破魃显O(shè)有與定位器相對應(yīng)的按鍵，不同的定位器對應(yīng)不同的按鍵，將定位器固定在物品上，按下控制器上的按鍵，與按鍵相對應(yīng)的定位器發(fā)出聲音，能夠根據(jù)聲音對物品進(jìn)行定位，能夠快速找到所需物品。

（1）發(fā)射系統(tǒng)通過按鍵編址電路輸入所需控制電路的位號，同時(shí)啟動編碼電路產(chǎn)生帶有地址編碼信息和開關(guān)信息的編碼脈沖信號。

（2）通過無線電發(fā)射電路將信號發(fā)射出去。

（3）接收系統(tǒng)接收電路無線電接收，同時(shí)將接收到的編碼脈沖信號通過解碼電路進(jìn)行編碼地址確認(rèn)。

（4）單片機(jī)電路產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號控制開關(guān)電路動作。

2.2 模塊設(shè)計(jì)

控制器包括地址譯碼模塊和無線發(fā)射模塊，所述地址譯碼模塊包括編碼電路、與按鍵連接的觸發(fā)電路，編碼電路包括發(fā)射模塊，所述無線發(fā)射模塊、觸發(fā)電路均與發(fā)射模塊連接，發(fā)射模塊能夠同時(shí)完成編碼和控制無線發(fā)射模塊發(fā)出脈沖信號。發(fā)射模塊主要由地址譯碼模塊和發(fā)射模塊組成，發(fā)射主要由數(shù)據(jù)電路、編碼電路、調(diào)制振蕩電路組成。主要完成的功能是首先將受控電路的開關(guān)進(jìn)行編址，再將編址信息進(jìn)行編碼后得到一編碼脈沖信號，此信號調(diào)制無線電發(fā)射電路并發(fā)射出去。

定位器包括無線接收模塊、解碼模塊和發(fā)聲裝置，解碼模塊包括接受模塊，所述無線接收模塊、發(fā)聲裝置均與接受模塊連接，接受模塊能夠同時(shí)完成解碼和控制發(fā)聲裝置發(fā)出聲音，具有功耗低、可靠性高的特點(diǎn)。接受模塊無線電接收系統(tǒng)主要由接收振蕩電路、整形放大電路、解碼電路、手動開關(guān)電路、D觸發(fā)器電路、驅(qū)動電路、控制電路、電源電路等組成。接收電路把電感接收的無線電信號通過高頻電路進(jìn)行放大，再通過調(diào)頻電路進(jìn)行調(diào)頻，再經(jīng)中頻放大器和檢波器將高頻信號變換成低頻信號，對已調(diào)的高頻信號進(jìn)行解調(diào)，最后經(jīng)過放大器放大低頻信號形成開關(guān)信號。

2.3 電路圖

為了降低本系統(tǒng)的能耗，所述控制器和定位器上均設(shè)有控制開關(guān)，控制開關(guān)能夠?qū)⒖刂破骱投ㄎ黄鞯碾娫辞袛?，能夠避免本系統(tǒng)處于長時(shí)間工作狀態(tài)，能夠降低本系統(tǒng)的能耗。本系統(tǒng)無線發(fā)射模塊包括振蕩器、倍頻器、放大器和調(diào)制器，所述振蕩器與倍頻器連接，所述倍頻器與放大器連接，所述放大器與調(diào)制器連接，振蕩器能夠產(chǎn)生射頻信號，倍頻器能夠?qū)⑸漕l信號的頻率倍乘到更高的頻率，放大器能夠?qū)⑸漕l信號的功率放大到所要求的值，調(diào)制器能夠?qū)崿F(xiàn)對射頻信號的調(diào)制，能夠使無線發(fā)射模塊所述發(fā)出的射頻信號達(dá)到國家開放頻段，能夠滿足本系統(tǒng)的使用需要。

為了降低本系統(tǒng)的能耗，所述發(fā)聲裝置包括蜂鳴器，所述蜂鳴器通過三極管開關(guān)電路與接受模塊連接，通過接受模塊控制三極管開關(guān)電路的導(dǎo)通與截止，能夠直接控制蜂鳴器發(fā)聲，能耗低，響應(yīng)快，能夠降低本系統(tǒng)的能耗。

為了提高本系統(tǒng)的尋物速度，不同所述定位器上設(shè)有不同的編號，所述按鍵上設(shè)有與編號相對應(yīng)的代碼，能夠區(qū)分不同按鍵所對應(yīng)的物品，能夠快速找到所需物品，能夠提高本系統(tǒng)的尋物速度。

3 系統(tǒng)測試

通過信號的不斷調(diào)試，多次實(shí)驗(yàn)，在無外界環(huán)境干擾下本系統(tǒng)初步完成控制4個(gè)定位器，定位距離為100米內(nèi)有效。

4 總結(jié)

智能多物體定位系統(tǒng)通過控制器控制定位器發(fā)聲來對物品進(jìn)行定位，能夠快速找到所需物品可以減少人們的尋物時(shí)間，能夠便于人們的使用。對比現(xiàn)有技術(shù)，本系統(tǒng)的有益效果在于：

（1）簡單定位，與GPS定位、基站定位相比，對信號要求簡單。

（2）目的重在定位，不需跟蹤，能量消耗小。

（3）可同時(shí)定位多個(gè)物品，在日常生活中更實(shí)用。

作者簡介

王曉燕（1984-），女，碩士研究生學(xué)歷?，F(xiàn)為鄭州電力高等?？茖W(xué)校講師。研究方向?yàn)殡娮油ㄐ偶夹g(shù)、信息安全。

曹冰（1979-），女，大學(xué)本科學(xué)歷。碩士學(xué)位?，F(xiàn)為鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師。研究方向?yàn)殡娮油ㄐ偶夹g(shù)。

郭雷崗（1983-），男，大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為鄭州電力高等?？茖W(xué)校講師。研究方向?yàn)殡娮油ㄐ偶夹g(shù)。

作者單位

1.鄭州電力高等專科學(xué)校 河南省鄭州市 450000

2.鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南省鄭州市 450000