UWB Vehicle Digital Key Localization Kit 简易说明

一、方案简介

1.1 方案功能                                                                                                             

UWB Vehicle Digital Key Localization Kit 是用 NXP MCU S32K144 评估板、NXP UWB NCJ29D5B 评估板以及NXP BLE KW38 搭配而成的 UWB 数字汽车钥匙方案评估套件，主要有四部分组成：汽车钥匙、锚点、蓝牙基站和 BCM，前期钥匙与车身蓝牙连接后配置 UWB 测距的参数，从而使能汽车钥匙与各锚点间做测距，距离数据汇总到 BCM 后运行算法进行定位。注意该评估套件中不提供 BCM，建议直接使用原厂 S32K144 开发板做 BCM，同时这里也只提供了一个锚点（S32K144+NCJ29D5B），如果是做多锚点测距定位的话，可以选择另外加购单锚点套件（S32K144+NCJ29D5B）。该套件已经上架大大购官网，可供客户购买，链接：https://www.wpgdadago.com/Home。

                                                                                   

                                                                                                      图 1.1.1  大大购产品图

 

1.2 方案图片如下：

                                                                                      

                                                    图 1.2.1  S32K144 正面图                                   图 1.2.2  KW38 评估板正面图

                                                                
                                                    图 1.2.3  NCJ29D5B 正面图

汽车钥匙、蓝牙基站、锚点、BCM 搭配如下（BCM 建议使用原厂 S32K144 开发板）：

                                                                                          

                                       图 1.2.4 汽车钥匙组成（KW38+NCJ29D5B）                    图 1.2.5 蓝牙基站组成（KW38）

                                                                                             

                                         图 1.2.6 锚点组成（S32K144+NCJ29D5B）                          图 1.2.7  BCM 组成（S32K144）

 

1.3  S32K144 评估板接口说明

如图 1.3.1 是 S32K144 评估板外部接口的说明。
                                                     

                                                                                图 1.3.1  S32K144 评估板外部接口

① 12V 输入电源：可通过 DC-DC 12V 供电。

② PMOD（SPI）：包含了 SPI 接口，可与 NCJ29D5B 评估板连接，具体接口定义如下：
                                                                          

③ GPIO 扩展：接出了 S32K144 GPIO，方便用户开发，具体定义如下：
                                   

④ SWD：可通过 J-LINK 给 S32K144 烧录代码，具体定义如下：
                                                                    

⑤ PEPS LF 模块接口：这里提供了外接 NXP PCF7991低频发射模块的接口，但并不是所有的开发者都会用到，具体定义如下：
                                                                  

⑥ PEPS UHF 模块接口：这里提供了外接 NXP NCK2910 高频接收模块的接口，但并不是所有的开发者都会用到，具体定义如下：
                                                                   

⑦ UART：接出了 S32K144 的串口，具体定义如下：
                                                                    

⑧ LIN：接出了 S32K144 的 LIN 接口，具体如下:
                                                   

⑨ CAN：接出了 S32K144 的 CAN 接口，具体如下：
                                                     

 

1.4  NCJ29D5B 评估板接口说明

如图 1.4.1 是 NCJ29D5B 评估板外部接口的说明。

                                                              

                                                                            图 1.4.1  NCJ29D5B 评估板外部接口

① PMOD（SPI）：此接口包含了连接 S32K144 与 NCJ29D5B 的 SPI 接口，具体定义如下：
                                                   

② LIN：NCJ29D5B 也支持通过 LIN 接口与外部主控通讯，接口具体定义如下：
                                                                             

③ SWD：该接口可外接劳特巴赫烧录器，给 NCJ29D5B 烧录固件，接口具体定义如下：
                                                                             

 

1.5  KW38 评估板接口说明

如图 1.5.1 是 KW38 评估板外部接口的说明。
                                                        

                                                                                   图 1.5.1  KW38 评估板外部接口

① LIN：KW38 属于车规蓝牙，支持 LIN 接口通讯，具体定义如下：
                                                                   

② SWD：可通过 J-LINK 给 KW38 烧录代码，具体定义如下：
                                                                               

③ Debug UART：在 Debug 阶段打印数据，具体定义如下：
                                                                                 

④ UART：KW38 支持跟外部 IC 进行串口通讯，也是 LIN 端口的复用，具体定义如下：
                                                                              

⑤ PMOD（SPI）：包含了 SPI 接口，可与 NCJ29D5B 评估板连接，具体接口定义如下：
                                                                               

⑥ CAN：KW38 支持 CAN 通讯，具体定义如下：
                                                                                 

 

二、方案演示

2.1  软件工具

                                                           
                                                                                        图 2.1.1  UWB 方案开发软件工具

S32DS for ARM是用于 NXP 调试 S32K1xx 系列、KEA 系列等系列芯片的 IDE（ Integrated Development Environment ），MCUXpresso 则用于 BLE KW38 的调试，Lauterbach 调试器指定用于给 NCJ29D5 烧录 UWB 固件。
                                                                     

                                                                                   图 2.1.2  UWB Localization Demonstrator 界面

UWB Localization Demonstrator 是 NXP 提供的 UWB 上位机软件，标志了迎宾区、解锁区、车内启动区，还可以显示钥匙位于车身位置（前后左右）实时位置，定位效果一目了然。

 

2.2  硬件布置

软件代码都完成烧录之后，会议室模拟上车布置场景搭建 UWB 定位 Demo。
                                                                              

                                                                                                      图 2.2.1  UWB 硬件搭建图

 

2.3  定位效果
                                                                    

                                                                                                                       图 2.3.1 测距结果


参考资料：
NXP Docstore 官网：《an579611 - AN-SCA-12636 UWB Introduction (1.1)》
NXP Docstore 官网：《ds518213 - NCJ29D5BHN Ranger-4.2 Ultra Wideband Transceiver (1.3)》
NXP Docstore 官网：《UWBLocalizationDemoKit_UserGuide》