基于arm7和zigbee的嵌入式精确定位系统的设计

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1、2012年第1期信息通信2012（总第117期）INFORMATION&COMMUNICATIONS（Sum.No117）基于ARM7和ZigBee的嵌入式精确定位系统的设计李柳滨，李国义，杜鹏，安博（辽宁工业大学电子与信息工程学院，辽宁锦州121001）摘要：介绍了基于C/OS-II实时操作系统的ARM7平台和ZigBee技术的嵌入式精确定位系统。ZigBee模块组成无线网络与ARM7相连，通过ARM7的CAN控制器长距离传输数据，最终通过串口通信在上位机实时动态的图形化显示定位位置。关键词：ARM7;ZigBee;嵌入式;C/OS-II;CAN中图分类号：TN925文献标识码：A文章编

2、号：1673-1131（2012）01-0082-03DesignofEmbeddedPrecisePositioningSystemBasedonARM7andZigBeeLILiu-bin,LIGuo-yi,DUPeng,ANBo（LiaoningUniversityofTechnology，Liaoning121001，china）Abstract：ThisarticlebasedonC/OS-IIreal-timeoperatingsystemARM7embeddedZigBeetechnologyplatformandaccuratepositioningsystem.ZigBe

3、emoduleisconnectedtothewirelessnetworkwiththeARM7,ARM7CANcontrollerbytransmittingdataoverlongdistances,andultimatelythroughthePCserialcommunicationinreal-timegraphicaldisplayofdynamicpositio-ninglocation.Keyword：ARM7;ZigBee;Embedded;C/OS-II传统的定位系统只实现了多区域性的定位，即目标位置示。这样在精确定位系统就可以与数据传输系统进行通信了。只能被确定在某

4、一个区域内，无法以二维或三维坐标的形式当系统启动后，网关首先会与各参考节点以及目标节点具体表示。随着物联网技术的迅速发展以及对定位精确度的进行组网，组网完成后，设置一个计算目标节点总数及记录所要求越来越高，区域性定位的局限性也越来越明显。为了改有卡号的事件，这样便实现了区域定位。进上述定位系统的缺点，设计了一款基于ARM7和ZigBee的当选择好要进行精确定位的卡号后，按下精确定位按键，精确定位系统。利用ZigBee技术进行精确定位，利用ARM7上位机会将这个请求信息通过中继发送到分站，最后传给网的CAN控制器构建CAN总线进行长距离数据传输的同时，关，网关再向目标节点发送，最终目标节点将

5、坐标结果传送到将多个分离的区域连接了起来，最终实现多区域性的集区域上位机，上位机软件会在图形显示界面上显示出其动态位置，定位和精确定位为一体的精确定位系统。如图2所示。蓝色圆点表示参考节点，红色圆点表示盲节点。1系统组成1.1系统硬件组成系统由精确定位系统、数据传输系统组成。其中精确定位系统由ZigBee协议栈的三种节点组成，分别为网关、参考节点以及目标节点。数据传输系统是由两个ARM7开发板组成，两者用CAN总线相连，其中一个通过串口与精确定位系统的网关相连，将其定义为分站。另一个通过串口与上位机相连，将其定义为中继。系统结构如图1所示。ARM7开发板采用飞利普公司生产的LPC2378微

6、处理图1图2器，LPC2378采用72MHz操作频率，是一种ARM7TDMI-S内如果设定好周期后，按下自动精确定位按键，上位机会周核结构的芯片，它有两个CAN2.0B通道，适用于长距离数据期性地发送精确定位请求，这样就实现了实时动态的显示目传输。ZigBee节点采用TI公司生产的CC2430以及CC2431。标节点的坐标位置。CC2430/CC2431芯片具有低功耗的特性，它采用0.18m2精确定位系统软件设计CMOS工艺生产，工作时的电流损耗为27mA；在接收和发射2.1网关程序设计模式下，电流损耗分别低于27mA或25mA；休眠模式时仅在整个系统中网关的作用有两个：一是为精确定位系统

7、0.9A的电流损耗，外部的中断能唤醒系统。CC2430/CC2431组网，另一个是连接两个子系统。因此网关程序设计中主要的休眠模式，特别适合那些要求电池寿命非常长的应用。完成这两个方面的内容。首先是自动组网，这由Z-Stack协议1.2工作原理栈完成。然后是子系统之间的数据处理，网关先是建立寻找在精确定位区域内，将四个CC2430模块作为参考节点，盲节点事件和计算盲节点总数事件，周期分别设定为1s和5s。一个CC2430