Módulo de posicionamiento ULM3-PDOA de Haoru Tech

Presupuesto

• Nombre del producto: ULM3-PDOA
• Fabricante: Haorutech Co. Ltd.
• Chip central: Decawave DWM3220
• MCU: STM32F103CBT6 o GD32F103CBT6
• Características: medición precisa de distancia, posicionamiento en interiores, comunicación de datos de alta velocidad.
• Integración: Pantalla OLED

Instrucciones de uso del producto

 Instalación y utilización del sistema
Para instalar y utilizar el módulo ULM3-PDOA, siga estos pasos:

 Instalación del sistema y notas

• Siga las pautas proporcionadas para la instalación física del módulo.
• Asegúrese de que el suministro de energía al módulo sea adecuado.

 Conectando a PC

• Conecte el módulo ULM3-PDOA a una PC utilizando el puerto USB para la alimentación y la transmisión de datos.

Protocolo de comunicación
El módulo ULM3-PDOA utiliza un protocolo de comunicación específico para la transmisión de datos:

Protocolo de datos de enlace ascendente

• Consulte el manual del usuario para obtener detalles sobre el protocolo de datos de enlace ascendente utilizado por el módulo.

Preguntas frecuentes (FAQ)

• P: ¿Cuáles son las características principales del módulo ULM3-PDOA?
  R: El módulo ULM3-PDOA cuenta con medición de distancia precisa, capacidades de posicionamiento en interiores, comunicación de datos de alta velocidad y una pantalla OLED integrada.
• P: ¿Cómo puedo utilizar el módulo ULM3-PDOA para aplicaciones de posicionamiento?
  A: El módulo ULM3-PDOA puede actuar como ancla en combinación con ULM3 o ULM3-SH tags para crear un sistema de posicionamiento PDOA de un solo anclaje o un sistema de seguimiento.

Manual de usuario ULM3-PDOA

Compañía Haorutech Ltd.

Introducción

El ULM3-PDOA es un módulo de posicionamiento PDOA basado en el último chip de la serie DW3000. El módulo UWB central del ULM3-PDOA es el Decawave DWM3220 oficial y el MCU es el STM32F103CBT6 (o GD32F103CBT6, que depende de la fluctuación de precios y la diferencia de lotes). El ULM3-PDOA se puede utilizar para mediciones precisas de distancia, posicionamiento en interiores y otras aplicaciones de comunicación de datos de alta velocidad. El ULM3-PDOA también integra la pantalla OLED. Todas las características hacen que el ULM3-PDOA sea fácil de usar, con alta precisión y tamaño pequeño.

Para aplicaciones de posicionamiento, el módulo ULM3-PDOA normalmente desempeña el papel de ancla, y los módulos ULM3 y ULM3-SH pueden tags, que puede formar un sistema de posicionamiento PDOA de anclaje único o un sistema de seguimiento.

 Características de DW3000

• Consumo de energía ultrabajo
  • Gracias a una optimización integral, la serie DW3000 puede reducir el consumo de energía hasta cinco veces en comparación con la DW5 al reducir la corriente pico, la duración de la trama y el tiempo de arranque. El consumo de energía de la DW1000 es menor que el de BLE y es más compatible con el tiempo de espera de bajo consumo.
• Excelente seguridad
  • DW3000 admite los nuevos estándares IEEE802.15.4z y el cifrado de preámbulo.
• Alta compatibilidad
  • DW3000 es compatible con la última versión de IEEE802.15.4z. Después de desarrollar código compatible con FiRa, soporta los principales teléfonos móviles comerciales disponibles en el mercado.
• Altamente integrado
  • Al integrar baluns, capacitores y otros componentes dentro del chip, DW3000 redujo su tamaño al reducir la cantidad de componentes externos de más de 30 a 10.
• PDOA con chip único
  • La serie DW1000 requiere dos chips DW1000 para realizar PDOA con la misma fuente de reloj. Pero DW3x20 admite antenas dobles externas, que pueden medir la diferencia de fase de llegada. El costo, el tamaño y la potencia se pueden reducir al usar un solo chip.

Selección de módulos

Tabla 3-1 Comparación de las características del módulo 

Arriba está el módulo relacionado basado en el chip central DW3000, que se puede combinar.

Parámetros del producto

Tabla 4-1 Parámetros del módulo ULM3-PDOA 

Interfaces de módulos

 Puerto USB (fuente de alimentación y transmisión de datos)
El puerto se puede conectar a un módulo estándar de 5 V CC, como un banco de carga u otros adaptadores de alimentación de 5 V. También se puede conectar al puerto USB de una computadora para suministro de energía y transmisión y visualización de datos en la computadora.

 Puerto de descarga de programas
El puerto es la interfaz de depuración SWD del microcontrolador STM32, que se puede utilizar para la descarga de programas, la depuración de simulación, etc. Se utiliza principalmente para el desarrollo de programas integrados y la actualización de firmware, y se puede utilizar con la herramienta de descarga ST-LINK.

 Puerto serie UART
El módulo ULM3-PDOA se puede conectar a una PC o Raspberry PI y otros sistemas a través del puerto USB para la transmisión de datos, pero también tiene un puerto serial UART (TTL) integrado, que se puede conectar a otros microcontroladores, Arduino y otros dispositivos para la transmisión de datos y el desarrollo secundario. Durante la conexión, el pin TX de ULM3-PDOA debe estar conectado al pin RX del módulo de destino, y el pin GND de los dos módulos debe estar conectado directamente. 

Indicador LED
El indicador RGB integrado indica el estado actual del sistema.
Tabla 5-1 Estado del indicador Descripción

Tabla 5-3 Información de la pantalla Descripción

Instalación y utilización del sistema

 Instalación del sistema y notas
La antena del módulo ULM3-PDOA está orientada hacia el posicionamiento tagEl módulo se alimenta mediante una fuente de alimentación externa de 5 V. Hay un bloque cuadrado fijado en la parte inferior del módulo, que se puede fijar al UGV o al escritorio con tornillos M3. Además, se puede conectar a una columna de cobre para aumentar la fuerza de soporte para colocarlo en la plataforma horizontal.

El ancla se estableció como el punto de coordenadas (0,0) para establecer el sistema de coordenadas, y el eje Y estaba directamente frente al ancla. tag El posicionamiento y el cálculo del AOA se pueden realizar desde -60° hasta +60°. Los asuntos necesitan atención: 

1. El tag debe colocarse dentro del rango de cobertura correcto del anclaje, de lo contrario pueden ocurrir algunos errores, como un posicionamiento incorrecto;
2. La superficie de la antena del ancla debe estar orientada hacia el tag;
3. La distancia entre el ancla y el tag debe ser mayor a 1 metro;
4. El ancla debe instalarse en un área abierta;
5. No debe haber ninguna oclusión entre los tag y el ancla, especialmente sin placas de acero ni otros metales.

Conectando a PC  Para la utilización inicial, el controlador CH340 debe instalarse primero. Después de identificar el puerto serie en la PC, abra el software de la PC, seleccione el puerto serie y haga clic en el botón "Conectar" para completar la conexión del módulo y la comunicación de datos. Después de conectarlo a la PC y encenderlo, tag Con éxito, el software de PC puede mostrar el tag traza de información y posicionamiento. Para obtener más detalles sobre la utilización de la implementación del sistema, descargue el Para obtener más información.
Descargar manual de usuario HR-RTLS1-PDOA: http://rtls1.haorutech.com/download/HR-RTLS1-PDOA Manual de usuario-ES.pdf

 Protocolo de comunicación

 Protocolo de datos de enlace ascendente

• El protocolo de datos de enlace ascendente son los datos cargados activamente por el módulo UWB a través del puerto serie.
• Tasa de baudios de comunicación en serie: 115200bps-8-n-1

Protocolo de comunicación:

• MPxxxx,tag_id,x_cm,y_cm,distancia_cm,número_rango,pdoa_grados,aoa_grados,distancia_desplazamiento_cm,pdoa_desplazamiento_grados\r\n
• datos de comunicación en serie examparchivo: MP0036,0,302,109,287,23,134.2,23.4,23,56

Tabla 7-1 Descripción del protocolo de comunicación serie 

Calibración de anclaje

Debido a la influencia de la soldadura, el proceso de fabricación de PCB y otros factores, la línea de transmisión de RF de las dos antenas del módulo ULM3-PDOA provocará pequeños errores, lo que resultará en una desviación del ángulo PDOA, que puede calibrarse mediante la PC.

Una vez que el módulo ULM3-PDOA se haya conectado correctamente a la PC y tag Se muestran los datos de ubicación, haga clic en el botón “Iniciar calibración”, coloque el ancla y tag A la misma altura que se indica, coloque el tag frente a los dos centros de antena del ancla, y medir la distancia entre el ancla y tagSe recomienda que la distancia sea mayor a 2 metros.

Complete el valor de la distancia medida en el software de la PC y mantenga la posición del tag y el ancla permanece sin cambios hasta que la barra de progreso de calibración llegue al 100%, que es cuando se completa la calibración.

Figura 8-2 Calibración del módulo ULM3-PDOA
Una vez finalizada la calibración, el software de la PC indica la desviación de calibración y el ancla generará datos de calibración de acuerdo con esta desviación. Si necesita borrar los datos de calibración, puede hacer clic en el botón “Borrar calibración” para restablecer el valor de desviación y volver a calibrar.

Lista de envíos

Lista de envío de un solo módulo ULM3-PDOA: (Recomendamos encarecidamente comprar más de 4 módulos para obtener un sistema de posicionamiento completo).

Tabla 9-1 Lista de envío

 Desarrollo y aprendizaje files

Lista de materiales de desarrollo y aprendizaje que proporcionamos después de la compra:

Tabla 10-1 Documentos 

Documentos / Recursos

Módulo de posicionamiento ULM3-PDOA de Haoru Tech [pdf] Manual del usuario Módulo de posicionamiento ULM3-PDOA, ULM3-PDOA, Módulo de posicionamiento, Módulo

Referencias

• Manual de usuario