[实用新型]无线监护定位仪

说明书

1.技术领域

无线监护定位仪用于老人(或病人)与监护人的距离不大于100米时寻找老人(或病人)时对其定位。 

2.背景技术

老人(或病人)时常会走失，最常见的是暂时脱离监护人的视线范围，目前对老人(或病人)基本都采用GPS定位，成本较高，定位精度较低，只能得到当前位置的经纬度，而且在室内或障碍物场合无法应用。 

3.发明内容

一种无线监护定位仪，其特征在于：由射频节点和定位仪组成；所述射频节点采用单片机作为主控制器，天线通过无线收发模块与单片机相连；所述定位仪采用单片机作为主控制器，天线通过无线收发模块单片机相连，液晶显示器通过驱动器与单片机相连。无线监护定位仪包括两部分，一是老人(或病人)携带的射频节点，二是监护人携带的定位仪，定位仪上有液晶显示器。监护人寻找老人(或病人)时(如图1，位于A点)，按下定位仪上的“寻找”按键，定位仪发出射频信号，若射频节点即老人(或病人)在定位仪100米以内则能收到定位仪发出的射频信号并回复一个应答的射频信号，定位仪受到该回复的射频信号，射频节点的发射功率为已知，定位仪在接收应答信号的同时测量接收信号的功率，根据无线信号衰减经验模型将信号强度转化为距离即射频节点和定位仪之间的距离R，如图1所示；定位仪沿某一确定方向移动一定距离到达B点并发出射频信号，射频节点收到定位仪发出的射频信号并回复一个应答信号，定位仪可测得与射频节点之间的距离r，则老人(或病人))必定位于P点或Q点；定位仪沿与AB垂直的方向移动到C点，定位仪若测得与射频节点之间的距离增大，则老人(或病人)在Q点，否则老人(或病人)在P点。图1所示图案可在液晶显示器上显示出来。 

4.附图说明

图1为定位原理示意图 

图2为定位仪电路原理图 

图3为射频节点电路原理图 

图4为CC2500无线收发电路 

5.具体实施方式

监护人寻找老人(或病人)时(如图1，位于A点)，按下定位仪上的“寻找”按键，定位仪发出射频信号，若射频节点即老人(或病人)在定位仪100米以内则能收到定位仪发出的射频信号并回复一个应答的射频信号，定位仪受到该回复的射频信号，射频节点的发射功率为已知，定位仪在接收应答信号的同时测量接收信号的功率，根据无线信号衰减经验模型将信号强度转化为距离即射频节点和定位仪之间的距离R，如图1所示；定位仪沿某一确定方向移动一定距离到达B点并发出射频信号，射频节点收到定位仪发出的射频信号并回复一个应答信号，定位仪可测得与射频节点之间的距离r，则老人(或病人))必定位于P点或Q点；定位仪沿与AB垂直的方向移动到C点，定位仪若测得与射频节点之间的距离增大，则老人(或病人)在Q点，否则老人(或病人)在P点。图1所示图案可在液晶显示器上显示出来。 

图2和图3分别为定位仪电路原理图和射频节点电路原理图，定位仪和射频节点都采用MSP430单片机作为主控制器，MSP430单片机最显著的特点就是超低功耗。射频信号的传输选用CC2500，CC2500功耗低，采用4线制SPI接口与MSP430F149通信，在每次接收到信号后自动产生数字RSSI(接收信号强度)，如图4所示为CC2500的无线收发电路图，R4为偏阻器，根据不同的设定值得到精确的偏电流；能量供给在靠近供给引脚处恰当的退耦，平衡转换器由C14，C15，L2和L3构成，将CC2500的RF微分端口转换成RF单端信号。无线收发采用的天线ANT-821是2.4GHz的陶瓷天线，尺寸为8.5mm×2.0mm，是为此频段扩频通讯设计专用天线，具有很好的防振动冲击和防老化能力。液晶显示器采用单色点阵式液晶显示器，可显示文字和图形。 

射频信号的传播容易受多径、非视距等因素的影响，RSSI(接收信号强度)值随着通信距离的增加而降低。工作环境确定后，正确选取无线网络节点的发射功率，即可建立RSSI和距离关系的数学模型。