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初衷:
进一步降低学习门槛,使用纯Python 编写GUI 上位机,Python 易于编程,算法资料算法丰富。
TWR 算法上位机一般使用Deca官方提供的GUI上位机,使用QT C++编写,代码臃肿,不适合学习,同时三边定位算法部分晦涩难懂。
之前在论坛开源了底层固件,再次补充一个开源版本上位机,实现了全流程的开源。
界面预览:
源码文件:
1.twr_51uwb_v2.py 主函数入口,同时处理TCP连接和界面显示
2.twr_main.py 主要负责数据结构解析,并实现定位计算,这个文件有三边定位算法,大家可以替换尝试其他算法
3.Coordinate_process.py 基站坐标处理,匹配预设基站地址,确定基站坐标
4. globalvar.py 共享全局变量,主要多文件共享基站地址和坐标信息
5.mainwindow.py 界面文件,使用qtdesign 绘制,并使用pyuic 自动生成的文件
主要功能:
1 通过TCP 获取信息,串口转TCP参见视频
2 解析收到的数据并完成解算
3 在界面显示基站和标签相对位置
4 统计框中显示标签坐标
5 上位机支持多基站,并且可以根据checkbox 确认是否使能基站
6 支持调试接口,可以将想要的数据打印到调试界面
7 支持标签history 定位点数量设定,默认5,最大20
8 支持标签根据历史信息显示不同透明度
开发环境:
Python 3.6(64bit),推荐集成开发环境PyCharm 社区版
主要库:pyqt5,numpy
其他:
目前找的三边算法,只支持2D 定位,并且需要4个基站。大家可以根据需要替换定位算法。
- tril2d = Trilateration()
- tril2d.setDistances(Info['distance'])
- tril2d.setAnthorCoor(Info['anthor'])
- result_x, result_y = tril2d.trilaterate2D()
复制代码 上述为实际定位过程,分别为1. 实例化一个类,2. 传入距离信息,3.传入对应基站坐标信息,4启动定位并获取定位结果
数据格式说明:
&&&:20$0005:AD$0001:0080:11#0002:0080:22#0003:0081:33#0004:0079:44$AA##
TODO
源码:
Trilateration_PyQt5.rar
(91.96 KB, 下载次数: 317, 售价: 10 金钱)
改上位机可以匹配我们全新开源固件,可以应用与隧道等复杂定位场景。目前可以使用已有代码简单修改为4基站,若干标签定位。 多基站+若干标签定位全新固件已经开发完成,链接 http://51uwb.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=402&extra=page%3D1
同时该上位机支持现有BP30/BP400固件,只需要定位固件代码修改3个地方:
1 修改最大基站数目
2 修改tx_main.c 数据格式
- static void Send_Dis_To_Anthor0(void)
- {
- // printf("Debug here");
- static int framenum = 0 ;
- char crc_byte = 0;
- //only send this message to anthor0:short address equal 0x0001
- msg_f_send.destAddr[0] =(0x0001) &0xFF;
- msg_f_send.destAddr[1] = ((0x0001)>>8) &0xFF;
- msg_f_send.seqNum = distance_seqnum;
- msg_f_send.messageData[0]='M';
- uint8 *pAnthor_Str = &msg_f_send.messageData[1];
- int str_len = 0x20;
- sprintf(pAnthor_Str, "&&&:%02X$%04X:%02X[ DISCUZ_CODE_1 ]quot;,str_len,SHORT_ADDR,msg_f_send.seqNum);//AA55 ANTHORID
- pAnthor_Str = pAnthor_Str + 15;
- //printf(pAnthor_Str);
- //0001:A1B1:11#
- uint16 shortaddress = 0x0001;
- uint8 rssi = 0x11;
- sprintf(pAnthor_Str, "%04X:%04X:%02X#",shortaddress,Final_Distance[0],rssi);
- pAnthor_Str = pAnthor_Str + 13;
- shortaddress = 0x0002;
- rssi = 0x22;
- sprintf(pAnthor_Str, "%04X:%04X:%02X#",shortaddress,Final_Distance[1],rssi);
- pAnthor_Str = pAnthor_Str + 13;
- shortaddress = 0x0003;
- rssi = 0x33;
- sprintf(pAnthor_Str, "%04X:%04X:%02X#",shortaddress,Final_Distance[2],rssi);
- pAnthor_Str = pAnthor_Str + 13;
- shortaddress = 0x0004;
- rssi = 0x44;
- sprintf(pAnthor_Str, "%04X:%04X:%02X$AA##",shortaddress,Final_Distance[3],rssi);
- pAnthor_Str = pAnthor_Str + 17;
- sprintf(pAnthor_Str, "\r\n");
-
- while(msg_f_send.messageData[str_len] != '\n')
- {
- crc_byte =crc_byte^msg_f_send.messageData[str_len];
- str_len++;
- }
- HAL_GPIO_WritePin(GPIOB, GPIO_PIN_5, !GPIO_PIN_RESET);//PA node ,enable pa
- dwt_writetxdata(11 + str_len,(uint8 *)&msg_f_send, 0) ; // write the frame data
- dwt_writetxfctrl(11 + str_len, 0);
- dwt_starttx(DWT_START_TX_IMMEDIATE);
- while (!(dwt_read32bitreg(SYS_STATUS_ID) & SYS_STATUS_TXFRS))
- { };
- dwt_write32bitreg(SYS_STATUS_ID, SYS_STATUS_TXFRS);
- framenum++;
- LCD_Display_Distance();
- }
复制代码 3 修改rx_main.c 上传数据量
- case 'M':
- USART_puts(&msg_f->messageData[1],72);
- break;
复制代码 说明:
按照如上修改固件,分别编译标签和4个基站,将定位距离数据通过地址为0x0001 的基站串口输出,并通过串口转WIFI模块传入到上位机。
整体TODO
上位机: 上位机动态选取最优4个基站定位(RSSI最大)
固件增强: 固件目前没有提取RSSI,固定使用4基站,后期可以改成动态,通过动态发现周围基站并测距,然后汇总。
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