描述

系統(tǒng)的目的

我制作了一個(gè)電阻率計(jì)來(lái)在野外進(jìn)行基本的考古地球物理學(xué)。耗時(shí)的事情之一是將測(cè)量值映射到網(wǎng)格上。為此，通常將電線（相距 0.5m）鋪設(shè)在地面上。

如果我可以在現(xiàn)場(chǎng)走動(dòng)，并且將每個(gè)測(cè)量的位置與電阻率數(shù)據(jù)一起存儲(chǔ)，那會(huì)更容易。

使用 GNSS（例如 RTK）可以實(shí)現(xiàn)厘米精度，但這對(duì)我來(lái)說(shuō)太復(fù)雜或太貴了。

這就是我制作這個(gè)基于聲音的系統(tǒng)的原因。它在 25x25 m 的區(qū)域中進(jìn)行了測(cè)試，但有一些小的改動(dòng)（大部分采樣時(shí)間更長(zhǎng)），它應(yīng)該可以在更大的區(qū)域中工作。（例如 75x75m）。

為什么使用可聽(tīng)見(jiàn)的聲音而不是超聲波？

• 可聽(tīng)見(jiàn)的聲音以較低的采樣頻率工作（我使用 60KHz）。因此需要的處理更少，速度更快。
• 超聲波在空氣中的衰減要大得多。
• 超聲波收發(fā)器的高品質(zhì)因數(shù) (Q) 使其難以使用。您不能用它們傳輸短帶寬或?qū)拵?a target='_blank' class='arckwlink_none'>信號(hào)。

3D打印零件

大約 9 個(gè)月前，我們購(gòu)買了我們的 Prusa mk3s 打印機(jī)，它確實(shí)達(dá)到了預(yù)期。它提供了漂亮的結(jié)果并且可以毫無(wú)問(wèn)題地工作。

我兒子是 3D 設(shè)計(jì)師，他像專業(yè)人士一樣使用 fusion-360（供個(gè)人使用）。

電子產(chǎn)品

我想使用德州儀器 CC1312R（高性能低于 1 GHz 無(wú)線 MCU），因?yàn)樗哂谐錾?a target='_blank' class='arckwlink_none'>規(guī)格且成本低廉。（只有幾歐元）。不過(guò)，0.5 毫米的間距使得在 PCB 上手動(dòng)焊接有點(diǎn)困難。

我查看了包含該芯片的模塊，并選擇了意大利公司 Radio Controlli 的模塊。效果很好！

原型有點(diǎn)過(guò)度設(shè)計(jì)，以使其更容易進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。消除一個(gè)運(yùn)算放大器和一個(gè)穩(wěn)壓器是可能的。

PCB 僅在頂部有軌道，底部是完整的接地層。這使得在家中蝕刻變得容易。

正如你在電影中看到的那樣，我使用了一個(gè)簡(jiǎn)單的線天線。我從四分之一波長(zhǎng)的電線（8.6cm）開(kāi)始，然后切斷小部分，直到接收到的電報(bào)的 RSSI 最大化（為此使用 SmartRF Studio 7）。導(dǎo)線的尺寸和方向并不重要。測(cè)試范圍至少為 100m，但如果調(diào)整得當(dāng)，則應(yīng)超過(guò) 300m。

調(diào)試和開(kāi)發(fā)工具

• 對(duì)于編程和調(diào)試，我使用 LAUNCHXL-CC1312R1 開(kāi)發(fā)套件。

X、0、M 中的軟件

• 請(qǐng)參閱包含的源代碼。
• 所有設(shè)備都使用相同的代碼庫(kù)。啟動(dòng)時(shí)讀取 2 個(gè)引腳的狀態(tài)，這決定了軟件的行為方式。
• 它是用 C 語(yǔ)言和 Code Composer Studio V10.2 IDE 編寫(xiě)的。

調(diào)試和可視化 c# 應(yīng)用程序

• 請(qǐng)參閱包含的源代碼。
• 這是一個(gè)快速而骯臟的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樗鼉H用于開(kāi)發(fā)，而不是用于將系統(tǒng)與電阻率計(jì)一起使用。
• 它是 ac# windows 窗體應(yīng)用程序，用 Visual Studio Community 2019 編寫(xiě)。

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