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指导教师：宋俊杰

基于 Zigbee 的超市导 购系统研究

项目成员： 张力星 陈凯龙 杨冬奎

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汇报提纲

1 项目重申

2 项目成果

3 创新成果

4其它

1. 超市导购问题急待解决

★ 超市发展规模趋于扩大化，商品种类繁多，消费者很容易在购物时迷失方向

★ 市场上 出现的超市检索机人流量庞大的大型超市中未能起到真正的便民作用

2.GPS 设备通常能耗高、体积大、成本高，更适合于空旷的室外环境。

3.ZigBee 技术的出现为小范围例如室内无线定位技术注入了新的希望，因为它具有低成本，低功耗，易于组网等特点。

项目背景

申请内容

动力发电技术

基于 ZigBee 无线定位技术

STM32 的人机交互界面

二、项目成果

问题一

问题描述：

导购系统安装在导购车上，不便于拆卸更换电池

解决方法：

利用手摇发电机改装后，设计电源管理模块，实现小车的自给供电，实现环保，可持续发展

动力发电技术

问题一解决方案

采用芯片 CN3702 实验电池的监管

输出稳压电路

实物展示 ★

二、项目成果

问题二

问题描述：

在超市环境中确定自己的位置

解决方法：

利用参考节点 CC2430 和盲节点 CC2431 ，确定消费者在超市中的具体位置

ZIGBEE 定位

定位原理

“ 参考结点”是一个安置在已知位置的静态结点。

一个“盲结点”是一个由 CC2431 构成的动态结点。

ＲＳＳＩ＝－（１０ ×ｎ ×ｌｇｄ＋Ａ）

n ：信号传播常数，也叫传播系数。 d ：与发送者的距离。 A ：距发送者一米时的信号强度。

参考节点（ CC2430 ）

盲节点（ CC2431 ）

A ，是一个经验参数，可以通过测量距离发送者 1 米处的RSSI值得到

A （一米处的 RSSI值）的确定

A ，是一个经验参数，可以通过测量距离发送者 1 米处的RSSI值得到

A （一米处的 RSSI值）的确定

经过测试采用的 A值为 -46 ， N— 信号传播系数，为经验常数，一般在 1.0~8.0之间取值 ， ，实验取值为 3.250

A （一米处的 RSSI值）的确定

经过测试采用的 A值为 -46 ， N— 信号传播系数，为经验常数，一般在 1.0~8.0之间取值 ， ，实验取值为 3.250

RSSI 的滤波方法

采用简单平均滤波器的方法，但它需要发送很多数据包。通过每次从各个参考节点接收到的数据包， RSSI平均值按如下公式计算：

采集过程中由于硬件的原因，会出现大差异的 RSSI值 平滑较大差异的方法如下：

ni

i

iRSSIRSSI

0n

1

RSSIRSSIRSSI nna

1n)a1(

权值定位算法

J1

J3

J2W12

W13 W23

RSSIj1 RSSIJ2

RSSIJ3

M

参考节点之间的权值方程为：

10012

1212

RSSI

dw100

13

1313

RSSI

dw

10023

2323

RSSI

dw基站１、基站２、基站３的平均权值 :

11113122

1

1

N

WWW

N

W

N

N

i

i

Avew

10011

1d MM

RSSIAvew

参考节点与盲节点的权值方程为：

权值定位算法

参考节点 J1(x1,y1) 参考节点 J2(x2,y2)参考节点 J3(x3,y3) 盲节点 M(x,y) 由以下公式求得盲节点的坐标

22

222 )()( yyxxd

21

211 )()( yyxxd

23

233 )()( yyxxd

二、项目成果

问题三

问题描述：

如何将实际测得的位置显示在液晶屏上，并使设计的导购界面方便，实用

解决方法：

利用地图绘制的方法等比例放大，缩小，将实际的位置缩放在界面上。导购界面采用大小嵌套的方法实现

STM32 人机交互界面

显示界面的嵌套

由于超市内物品的分类都是以物品的性能，特性分类的，因此，具有相同特性的物品都分布在一起

所以我们采用了界面嵌套的方法

整个项目图片 ★ ★

项目不足

设计的手摇发电机充电电路中，充电电压必须大于 8V ，电池才开始充电（手摇发电机的电压范围 0-25V ）

项目中的导购界面不够完美，只是基本能实现简单的导购功能

本导购系统只能实现单一的定点导购功能，不能同时选择购取多种物品，然后进行导购路线最优化的处理

由于硬件天线设计的原因，定位最大范围只能达到 300m

创新内容

采用手摇发电机给整个系统供电，节省了以后电源充电的开支，方便维护

采用 STM32 和触摸液晶屏，采取大套小的界面模式，使的购物更加方便

采用 ZIGBEE 实现了在超市中消费者的定位采用平均滤波的方法和平滑错误信号的方法提高了

定位的准确性和精度采用权值定位算法增强了定位系统对复杂环境的适应能力，提高了系统的定位精度

明细用途

具体内容 单价（元） 数量 总金额（元） 用 途

材料费

电子元件 cc2431 60 1 60 制作移动节点

电子元件 CC2430 35 4 140 无线节点 CPU

ZIGBEE仿真器 40 1 40 cc2430驱动调试

手摇发电机 100 1 100 提供电能

PCB 电路板 240 1 240 PCB板

STM32仿真器 80 1 80 STM32 的调试

Cn3702 电池监管芯片 4 10 40 电池监管

mp2307 3 10 30 稳压芯片

4.3寸液晶屏 120 1 120 导购界面

Stm32核心板 198 1 198 数据处理

18650锂电池 8 5 40 存储电能

lm117稳压芯片，电容电

阻， spi3232 等 120 1 120

合计 1208

项目经费 1000 自费 208

项目经费使用情况项目经费使用情况

鸣谢

对宋老师长期对项目的指导深表感谢！对电气工程学院创新实验室 113 的支持深表感谢！

对电气工程学院电子设计实验室 203 的支持深表感谢！

对所有支持本项目的老师、学长学姐、同学们表示感谢！

由于时间和能力有限，如有不足请各位老师批评指正！