HaoruTech ULM 3 Positioning Module
Pambuka
Gambar 1-1 Modul ULM3 UWB
ULM3 minangka modul UWB, adhedhasar chip seri DW3000 paling anyar. Modul inti UWB saka ULM3 yaiku Decawave DWM3000 resmi, lan MCU yaiku STM32F103CBT6 (utawa GD32F103CBT6 sing adhedhasar fluktuasi rega lan prabédan batch). ULM3 bisa digunakake kanggo jarak sing tepat, posisi njero ruangan lan aplikasi komunikasi data kacepetan dhuwur liyane. ULM3 uga nggabungake tampilan OLED. Kabeh fitur nggawe ULM3 gampang digunakake, kanthi presisi dhuwur lan ukuran cilik.
Kanggo aplikasi posisi, modul ULM3 bisa digunakake minangka jangkar utawa tag, lan kombinasi sawetara modul ULM3 bisa mbentuk kit pangembangan sistem posisi lengkap.
Fitur DW3000
- Konsumsi daya ultra-kurang
Liwat optimalisasi lengkap, seri DW3000 bisa nggawe konsumsi daya 5 kaping luwih murah tinimbang DW1000 kanthi nyuda arus puncak, durasi pigura lan wektu wiwitan.
Konsumsi daya DW3000 luwih murah tinimbang BLE, lan luwih ramah kanggo durasi siyaga sing kurang. - keamanan banget
DW3000 ndhukung standar IEEE802.15.4z anyar, lan enkripsi preamble. - Kompatibilitas dhuwur
DW3000 kompatibel karo IEEE802.15.4z paling anyar. Sawise ngembangake kode sing kompatibel karo FiRa, ndhukung telpon seluler komersial utama sing kasedhiya ing pasar. - High-integrated
Kanthi nggabungake balun, kapasitor lan komponen liyane ing chip kasebut, DW3000 nyuda ukurane kanthi nyuda jumlah komponen eksternal saka 30+ dadi 10. - PDOA karo chip tunggal
seri DW1000 mbutuhake loro Kripik DW1000 kanggo éling PDOA karo sumber jam padha. Nanging DW3x20 ndhukung antena pindho external, kang bisa ngukur prabédan phase rawuh. Biaya, ukuran lan daya bisa suda dening siji chip.
Pilihan modul
Tabel 3-1 Perbandingan Fitur Modul
| Ora. | Jinis | Fitur utama |
| 1 | ULM3 | Modul DWM3000 resmi, tampilan terpadu, 40m |
| 2 | ULM3-SH | Gelang, baterei ing njero, deteksi gerakan, 40m |
| 3 | ULM3-PDOA | Jangkar PDOA, deteksi sudut, posisi basis tunggal, mobil-following, 40m |
Ndhuwur modul related adhedhasar chip inti DW3000, kang bisa digabungake digunakake.
Parameter produk
Tabel 4-1 Parameter Modul ULM3
| kategori | Paramèter |
| daya | Sumber daya eksternal DC3.7V ~ 5V (bank daya utawa baterei li-ion) |
| Range Deteksi Maksimum | 40m (area mbukak) @6.8Mbps |
| MCU | STM32F103CBT6 (GD32F103CBT6) |
| Tampilan Onboard | OLED 0.6 inci |
| Ukuran Modul | 27*70mm (kalebu antena lan basa) |
| Akurasi Ranging | ± 5 cm |
| Suhu Kerja | -20~70 ℃ |
| Mode Komunikasi | USB kanggo port serial / TTL serial |
| Frekuensi Nganyari Data | 100Hz (MAX, bisa diatur) |
| Domain Frekuensi | 6250-8250MHz (CH5/CH9) |
| Bandwidth | 500MHz |
| Jinis Antena | Antena keramik onboard |
| Kapadhetan spektral daya emisi
(Bisa diprogram) |
-41dBm/MHz |
| Komunikasi Rate | 6.8 Mbps |
Antarmuka modul
Gambar 5-1 5-Modul Antarmuka
Port USB (sumber daya & transmisi data)
Port kasebut bisa disambungake menyang modul 5VDC standar kayata bank pangisi daya utawa adaptor daya 5V liyane. Uga bisa disambungake menyang port USB komputer kanggo sumber daya lan transmisi data lan tampilan data ing mburi komputer.
Port downloading program
Port kasebut minangka antarmuka debugging SWD saka mikrokontroler STM32, sing bisa digunakake kanggo ngundhuh program, debugging simulasi, lan liya-liyane. Iki utamane digunakake kanggo pangembangan program lan nganyari perangkat kukuh sing dipasang, lan bisa digunakake karo alat kobong ST-LINK.
port serial UART
modul ULM3 bisa nyambung menyang PC utawa Raspberry PI lan sistem liyane liwat port USB kanggo transmisi data, nanging uga UART serial port (TTL) ing Papan, kang bisa nyambung menyang microcontrollers liyane, Arduino lan piranti liyane kanggo transmisi data lan pembangunan secondary. Nalika Nyambungake, pin TX saka ULM3 kudu disambungake menyang pin RX saka modul target, lan GND saka loro modul kudu disambungake langsung.
Gambar 5-2 ULM3 UART Diagram Sambungan
Indikator LED
Indikator RGB ing papan nuduhake status sistem saiki.
Tabel 5-1 Katrangan Status Indikator
| nyambut gawe | Mulai kiro-kiro lan kasil njaluk | KEDIP LED HIJAU |
| status:
Tag |
nanggepi saka 1 utawa luwih jangkar, lan netepake komunikasi kiro-kiro. | |
| Mulai kiro-kiro nanging ora entuk tanggapan saka jangkar. | RED LED BLINK | |
|
Status Kerja: Anchor |
Kasil nggawe sambungan kiro-kiro karo sembarang tag. | BLINK LED BIRU LUHUR |
| Ora tag disambungake. | LED BIRU cahyo ora kedhip (ON utawa OFF) |
Antarmuka konfigurasi parameter
Modul ULM3 terintegrasi dengan switch DIP 8-bit. Gambar ing ngisor iki 5-3 nampilake atribut konfigurasi switch. Pangguna bisa gampang ngatur frekuensi komunikasi, peran, ID, lan ngalih Filter Kalman dibangun ing modul.
Sajrone nggunakake lan debugging ing situs, pangguna bisa ngganti konfigurasi modul kanthi cepet tanpa piranti liyane kanggo ngganti lingkungan liyane.
Sadurunge ngowahi paramèter, pangguna kudu medhot sumber daya dhisik, banjur ngalih saklar DIP menyang posisi konfigurasi sing cocog, lan pungkasane nguwasani modul kanggo mbukak konfigurasi anyar.
Tabel 5-2 ULM3 Modul DIP Ngalih Konfigurasi
|
S1 |
S2* (Jumlah maks tags lan komunikasi
periode) |
S3* (Ningkatake eksternal
saiki) |
S4 (Peran) |
S5-S7 (Alamat piranti) |
S8 (Saringan Kalman) |
|
| Jumlah maksimum saka | ||||||
| ON | dilindhungi | tags: 1
Komunikasi total wektu:10ms |
ON | Jangkar |
Alamat piranti |
ON |
| Jumlah maksimum saka | 000-111 | |||||
| OFF | dilindhungi | tags: 10
Komunikasi total wektu:100ms |
OFF | Tag | OFF |
Konfigurasi standar sistem:
- Jumlah maksimum saka tags: 10tags
- Wektu nganyari: 100ms (10Hz)
- Tambah saiki njaba: mbukak
- Filter Kalman: mbukak.
* S2 Cathetan: Ing tingkat komunikasi 6.8Mbps, periode kiro-kiro 1 ULM3 tag lan 4 sistem jangkar ULM3 punika 10ms. Amarga akeh Tags posisi ing wangun TDMA, total periode komunikasi = 10ms * nomer saka tag.
Kanggo example, yen sistem duwe 10 tags, periode kiro-kiro yaiku 10 * 10 ms = 100 ms. Ing wektu iki, data kiro-kiro saka tags bakal outputted saben 10ms miturut urutan saka tag ID. Yen salah siji saka tags offline, output kosong sajrone wektu 10ms. Jumlah maksimum saka tags uga bisa diowahi kanggo nomer liyane liwat kode ditempelake.
* S3 Cathetan: Amarga konsumsi daya kurang saka modul seri DW3000, paling saka bank-bank daya bakal aktif mateni sumber daya external nalika mbukak saiki kurang. Iki bakal nggawe modul urip maneh lan maneh. S3 nambah saiki external kanggo aktif nambah saiki modul, kang mbantu bank daya kanggo njaga output terus.
On Board Tampilan OLED
Gambar 5-3 Tampilan Example
Tabel 5-3 Tampilan Informasi Katrangan
| Example | Katrangan |
| V48 | Versi Firmware |
| 4A10T | Maksimal 4 jangkar lan 10 tags (mode saiki) |
| 100ms | Periode nganyari data saiki |
| 6.8M | Rate udara UWB saiki yaiku 6.8Mbps |
| CH5 | Saluran UWB saiki yaiku CH5 |
| Anc: 0 | Modul saiki jangkar, ID = 0 (Pilihan alternatif: Tag) |
| K | Filtering Kalman diaktifake (ora ana tampilan: dipateni) |
| P | Tambah eksternal diaktifake (ora ana tampilan: dipateni) |
Panyebaran sistem
Ana rong mode panyebaran sistem: mode navigasi lan mode ngawasi.
Sajrone mode navigasi, ing tag kudu disambungake menyang PC nalika jangkar liyane mung kudu diuripake. Data posisi lan trek wektu nyata sing disambungake tag bisa ditampilake ing piranti lunak PC. Ing mode ngawasi, salah sawijining jangkar disambungake menyang PC, dene jangkar lan label liyane diuripake. Data posisi lan trek wektu nyata kabeh label ing area jangkoan jangkar saiki bisa ditampilake ing piranti lunak PC.
Gambar 6-1 Modul Nyambung menyang PC
Kanggo panggunaan awal, driver CH340 kudu diinstal ing wiwitan. Sawise ngenali port serial ing PC, bukak piranti lunak PC, pilih port serial, lan klik tombol "Sambungake" kanggo ngrampungake sambungan modul lan komunikasi data.
Gambar 6-2 Sambungan Port Serial
Sawise kasil nyambungake, pangguna bisa ngrampungake panyebaran peralatan kanthi ngatur koordinat posisi jangkar adhedhasar posisi relatif jangkar, banjur tags bisa ditemokake lan ditampilake.
Gambar 6-3 Konfigurasi Koordinat Jangkar
Kanggo katrangan luwih lengkap babagan panggunaan panyebaran sistem, mangga download kanggo njaluk informasi liyane.
Unduh HR-RTLS1 UserManual:
http://rtls1.haorutech.com/download/HR-RTLS1_UserManual-EN.pdf
Protokol komunikasi
protokol data uplink
Protokol data uplink yaiku data sing diunggah kanthi aktif dening modul UWB liwat port serial.
Komunikasi serial baud rate: 115200bps-8-n-1
Data komunikasi serial example:
mc 0f 00000663 000005a3 00000512 000004cb ffffffff ffffffff ffffffff ffffffff 095f c1 00146fb7 a0:0 22be
Tabel 7-1 Deskripsi Protokol Komunikasi Serial
| Isi | Example | Katrangan |
| KEPALA | mc | Kepala paket data, tetep: "mc" |
| MASKER | 0f | Yen asil ranging bener. Kanggo example: mask=0x07(0000 0111) tegese RANGE 0,1,2 bener. |
| RANGKA 0 | 00000663 | Jarak saka tag kanggo jangkar A0, notasi heksadesimal, unit: mm, asil saka exampDawane 1.635 m. |
| RANGKA 1 | 000005a3 | Jarak saka tag kanggo jangkar A1 |
| RANGKA 2 | 00000512 | Jarak saka tag kanggo jangkar A2 |
| RANGKA 3 | 000004cb | Jarak saka tag kanggo jangkar A3 |
| RANGE 4* | ffffffff | Jarak saka tag kanggo jangkar A4 （Rentang ora valid utawa ora ana jangkar） |
| RANGE 5* | ffffffff | Jarak saka tag kanggo jangkar A5 （Rentang ora valid utawa ora ana jangkar） |
| RANGE 6* | ffffffff | Jarak saka tag kanggo jangkar A6 （Rentang ora valid utawa ora ana jangkar） |
| RANGE 7* | ffffffff | Jarak saka tag kanggo jangkar A7 （Rentang ora valid utawa ora ana jangkar） |
| NRANGES | 095f | alur pesen, akumulasi，0x0-0xffff |
| RSEQ | c1 | Nomer kisaran, akumulasi, 0x0-0xff |
| RANGTIME | 00146fb7 | Wektu kiro-kiroamp , wektuamp saka MCU, unit: ms |
| rIDt: IDa | a0:0 | r tegese peran: a-anchor, t-tag; IDt-tag alamat IDa-anchor alamat |
| DIAGNOSIS | 22 kab | Mung ana nalika peran minangka jangkar, lan standar yaiku RX_POWER (jangkar saiki lan pungkasan dikomunikasikake tag)=-88.94dBm |
| END | \r\n | Pungkasan paket data |
*Tips: Pangguna mung bisa njaluk data saka RANGE4 / RANGE5 / RANGE6 / RANGE7 nalika program perangkat kukuh dianggo minangka 8 anchors, lan boten bakal output nalika iku 4 anchors program perangkat kukuh.
Yen piranti saiki a tag, informasi kiro-kiro lan posisi bakal ngetutake "mc...";
Example: $KT0, 1.69, 2.93, 4.98, NULL, LO = [-2.45, 5.44, 1.43]
katrangan:
- Peran saiki-T0;
- Nyaring K- Kalman diaktifake;
- Nyaring NK- Kalman ora diaktifake;
- Jarak kanggo jangkar A0 yaiku 1.69m;
- Jarak kanggo jangkar A1 yaiku 2.93m;
- Jarak kanggo jangkar A2 yaiku 4.98m;
Jarak kanggo jangkar A3 gagal kanggo sawetara, utawa A3 ora ana utawa A3 ora diuripake.
Koordinat posisi nyata-wektu saka tag locates ing kurung sawise LO, lan koordinat diwilang ing tag. Pangguna kudu Wigati sing pitungan bisa rampung mung sawise koordinat anchor diatur menyang tag kasil.
Protokol data downlink
Protokol data downlink yaiku printah port serial sing dikirim dening host menyang modul UWB, sing utamané digunakake kanggo konfigurasi parameter. Dawane printah iku variabel. Printah kasebut diwiwiti kanthi "$" minangka header data lan dipungkasi karo "\r\n".
Tabel 7-2 Downlink Data Command
| $rboot | Modul reboot, lan input wiwitan
informasi. |
| $reset | Mulihake paramèter sistem menyang standar. |
| $sandly,16375 | Nyetel parameter tundha antena (desimal) kanggo kalibrasi kisaran:
|
| $stxpwr,1f1f1f1f | Setelan Transmit parameter gain (heksadesimal) |
| $sanccd,0,0,2,0,3.1,2,3.1,0,2,3.
1,3.1,2 |
Nyetel koordinat jangkar (mung valid kanggo tags setelan) |
| A0X,A0Y,A0Z,A1X,A1Y,A1Z,A2X,A2Y,A2Z,A3 | |
| X, A3Y, A3Z Unit koordinat: m, ngambang |
|
| $saddr,9 | Setelan tag ID. ID piranti ora bakal dikontrol dening switch DIP sawise setelan kasebut (mung valid kanggo tags Setelan). |
Dhaptar pangiriman
Shipping list of single ULM3 module: (Highly recommendation: purchasing more than 4 modules to get a whole positioning system.)
Tabel 8-1 Dhaptar Pangiriman
| Ora. | kategori | Nomer | Cathetan |
| 1 | Modul ULM3 | 1 | |
| 2 | Kabel data micro USB | 1 |
Pangembangan lan sinau files
List of development and learning materials we provide after purchasing:
Tabel 9-1 Kode Pangembangan
| Ora. | kategori | Basa |
| 1 | Kode STM32 sing dipasang (proyek KEIL MDK) lan proyek STM32cube | C |
| 2 | kode piranti lunak PC | C++ QT |
| 3 | Kode algoritma posisi trilateral | C |
| 4 | DW3000 ditempelake API | C |
Tabel 9-2 Dokumen Hardware
| Ora. | kategori | File jinis |
| 1 | diagram skema hardware modul ULM3 | |
| 2 | LEMBAR DATA chip |
Tabel 9-3 Manual pangguna
| Ora. | kategori | File jinis |
| 1 | ULM3_UserManual | |
| 2 | RTLS1_UserManual | |
| 3 | DW3000 UserManual dening Qorvo | ZIP |
Dokumen / Sumber Daya
 |
HaoruTech ULM 3 Positioning Module [pdf] Manual pangguna ULM 3 Positioning Module, ULM 3 Module, Positioning Module, Module |
