專利名稱：一種基于無線傳感網(wǎng)的巨磁阻傳感停車位檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于車位監(jiān)測領(lǐng)域技術(shù)，具體涉及ー種以巨磁阻傳感芯片為監(jiān)測源的具有有線RS-485和無線Zigbee通信能力的停車位檢測裝置，利用無線Zigbee通信方式還可以組成ー種用于大型停車庫協(xié)同檢測的無線傳感網(wǎng)。
背景技術(shù)：
在我國很多大中型城市中，停車難的問題日益突出，尋找ー個(gè)合適的停車位對很多司機(jī)而言是一件苦不言堪的事情。停車位資源總是有限的，只有高效實(shí)時(shí)地獲取眾多停車庫的車位狀態(tài)，才能緩解停車難的困局，所以說停車位檢測裝置和系統(tǒng)是提高城市停車位使用效率的有效手段。目前對于停車位的監(jiān)測管理一般有以下幾種方式人工手動(dòng)采集 方式、車庫入口自動(dòng)計(jì)量、超聲波檢測技術(shù)等。人工手動(dòng)采集方式需要大量的人力物力，效率很低。車庫入口自動(dòng)計(jì)量方式使用簡單，但是無法確切知道哪些車位是空閑的，特別對某些大型停車場并不適用。超聲波車位監(jiān)測系統(tǒng)，由于人物等誤動(dòng)作會對超聲波監(jiān)測產(chǎn)生影響，超聲波監(jiān)測必須安置在有頂?shù)沫h(huán)境，因此實(shí)際使用中并不穩(wěn)定與方便。停車位監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)必須依賴于對停車位占用信息的檢測，因此無線車位監(jiān)測傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。針對目前我國停車庫智能管理系統(tǒng)中缺乏高效信息獲取方式的難題，本發(fā)明利用巨磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)了ー種新型的停車位檢測裝置，同時(shí)該裝置具有有線RS-485通信和無線Zigbee通信能力，可以根據(jù)現(xiàn)場使用情況選擇通信方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)覆蓋，從而以細(xì)粒度監(jiān)測方式覆蓋整個(gè)停車場，實(shí)現(xiàn)停車位信息的準(zhǔn)確獲取。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了ー種以巨磁阻芯片為傳感器、具有RS-485總線通信和無線Zigbee通信能力的停車位檢測裝置，利用無線Zigbee通信方式還可以組成一種用于大型停車庫協(xié)同檢測的無線傳感網(wǎng)；
本發(fā)明所述的ー種具有有線RS-485通信和無線Zigbee通信的停車位檢測裝置包括供電電源模塊，巨磁阻檢測模塊，單片機(jī)處理模塊，RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊，巨磁阻檢測模塊與單片機(jī)處理模塊信號連接，單片機(jī)處理模塊分別與RS-485通信模塊、無線Zigbee通信模塊信號連接，供電電源模塊與巨磁阻檢測模塊、單片機(jī)處理模塊、RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊皆電源連接；
所述的供電電源模塊包括第一電源芯片Ul,第二電源芯片U2,第一電容Cl,第二電容C2,第三電容C3,第四電容C4,第五電容C5,第六電容C6 ;第一電源芯片Ul的第3管腳與輸入電源5V相連接,第一電源芯片Ul的第3管腳與第一電容Cl的一端連接,第一電容Cl的另一端與地GND連接；第一電源芯片Ul的第I管腳與地GND連接；第一電源芯片Ul的第2、4管腳與輸出電源3. 3V連接，第一電源芯片Ul的第2管腳和第4管腳分別與第二電容C2、第三電容C3的一端連接，第二電容C2和第三電容C3的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第2管腳與輸入電源5V相連接，第二電源芯片U2的第2管腳與第四電容C4的一端連接，第四電容C4的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第4管腳與地GND連接；第二電源芯片U2的第I管腳與輸出電源-5V連接，第二電源芯片U2的第I管腳與第五電容C5的一端連接，第五電容C5的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第3管腳與第六電容C6的一端連接,第六電容C6的另一端與第二電源芯片U2的第5管腳連接；
所述的巨磁阻檢測模塊包括巨磁阻芯片U3、第一運(yùn)放U4、第二運(yùn)放U5、第三運(yùn)放U6、t匕較器U7、基準(zhǔn)電壓U8、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻Rll組成；巨磁阻芯片U3的第8管腳與輸入電源5V連接，巨磁阻芯片U3的第4管腳與地GND連接，巨磁阻芯片U3的第1、5管腳分別與第二運(yùn)放U5的第3管腳和第一運(yùn)放U4的第3管腳連接；第ー運(yùn)放U4的第7管腳與輸入電源5V連接，第一運(yùn)放U4的第4管腳與輸出-5V連接，第一運(yùn)放U4的第2管腳與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端與第四電阻R4的一端連接，第一運(yùn)放U4的第6管腳與第二電阻R2的另一端連接；第ニ運(yùn)放U5的第7管腳與輸入電源5V連接，第二運(yùn)放U5的第4管腳與輸出-5V連接，第二運(yùn)放U5的第2管腳與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與第五電阻R5的一端連接，第二運(yùn)放U5 的第6管腳與第三電阻R3的另一端連接；第ー運(yùn)放U4的第2管腳與第二運(yùn)放U5的第2管腳分別與第一電阻Rl的兩端連接；第五電阻R5的另一端與第三運(yùn)放U6的第3管腳連接，第四電阻R4的另一端與第三運(yùn)放U6的第2管腳連接，第三運(yùn)放U6的第7管腳接輸入電源5V,第三運(yùn)放U6的第4管腳與地GND連接，第三運(yùn)放U6的第3管腳與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端接地GND，第三運(yùn)放U6的第2管腳與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端與第三運(yùn)放U6的第6管腳連接，第三運(yùn)放U6的第6管腳與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端與比較器U7的第2管腳連接；比較器U7的第8管腳接輸入電源5V，比較器U7的第4管腳接第GND，比較器U7的第3管腳接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端與基準(zhǔn)電壓U8的第2管腳連接，基準(zhǔn)電壓U8的第I管腳接地GND，比較器U7的第3管腳與第^ 電阻Rll的一端連接，第^ 電阻Rll的另一端為Output輸出端，也與第十電阻RlO的一端和比較器U7的第I管腳連接，第十電阻RlO的另一端與輸入電源5V連接；
所述的單片機(jī)處理模塊由單片機(jī)芯片U9、第七電容C7、第八電容CS、第九電容C9、第十二電阻R12、晶振XTAL、復(fù)位按鍵K歐組成；單片機(jī)芯片U9的第9管腳接輸入電源5V，第7管腳接地GND ;單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接第七電容C7、第八電容C8的一端，第七電容C7、第八電容C8的另一端接地，單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接晶振XTAL的兩端；單片機(jī)芯片U9的第4管腳接第九電容C9的一端，第九電容C9的一端接第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接輸入電源5V，第九電容C9的另一端接地，復(fù)位按鍵的兩端分別接在第九電容C9的兩端；單片機(jī)芯片U9的第1、2、3管腳連接RS-485通信模塊中通信芯片UlO的第2、4、1管腳，單片機(jī)芯片U9的第2、3管腳連接無線Zigbee通信模塊中第三插座P3的第8、7引腳；單片機(jī)芯片U9的第11管腳連接巨磁阻檢測模塊的Output接線；單片機(jī)芯片U9的第18管腳連接程序下載器的SWIM接線，用于單片機(jī)芯片U9的程序燒寫；單片機(jī)芯片U9的其余管腳皆懸空；
所述的RS-485通信模塊包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三電阻R13 ;通信芯片UlO的第8管腳與輸出電源3. 3V連接，通信芯片UlO的第5管腳與地GND連接；通信芯片UlO的第1、2、4管腳分別與單片機(jī)芯片U9的第3、1、2管腳連接，單片機(jī)芯片U9的第2管腳與第3管腳短接；單片機(jī)芯片U9的第6、7管腳分別與第一插座的1、3引腳連接，同時(shí)分別連接到第十三電阻R13的兩端，第一插座的第2引腳接地GND，主要用于RS-485遠(yuǎn)程通信；所述的無線Zigbee通信模塊包括第二插座P2和第三插座P3，第二插座P2和第三插座P3與CC2530無線通信模組相連接，CC2530無線通信模組采用杭州聚佳科技有限公司生產(chǎn)的 JJ_CC2530_Module ;第ニ插座 P2 的 I 接地 GND，第二插座 P2 的第 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 管腳分別連接 CC2530 無線通信模組的 P2. 4，P2. 3，P2. 2，P2. 1，P2. O, Pl. 7，Pl. 6，Pl. 5，Pl. 4，Pl. 3，Pl. 2，Pl. 1，Pl. O 引腳;第三插座 P3 的第 I 管腳接地 GND，第 2、4管腳接電源VCC，第三插座P3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管腳分別連接CC2530無線通信模組的復(fù)位 RESET, PO. O, PO. 1，PO. 2，PO. 3，PO. 4，PO. 5，PO. 6，PO. 7 引腳；第三插座 P3 的第7、8管腳分別與單片機(jī)處理模塊的第3、2管腳相連；
所述的RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊由于占用了單片機(jī)的相同引腳，因此不能同時(shí)使用，根據(jù)現(xiàn)場使用條件可以選擇RS-485通信模塊或無線Zigbee通信模塊；本發(fā)明所述的第一電源芯片U1、第二電源芯片U2、巨磁阻芯片U3、第一運(yùn)放U4、第二 運(yùn)放U5、第三運(yùn)放U6、比較器U7、基準(zhǔn)電壓U8、單片機(jī)芯片U9、通信芯片UlO均采用現(xiàn)成的芯片，第一插座P21、第二插座P2、第三插座P3均米用成熟的接插件；第一電源芯片Ul米用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117-3. 3芯片，第二電源芯片U2米用美國TI公司的TPS60403芯片，巨磁阻芯片U3為NVE公司的AAH002-02芯片，第一運(yùn)放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第二運(yùn)放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第三運(yùn)放U6采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，比較器U7采用STMicroelectronics公司的LM393AD芯片，基準(zhǔn)電壓U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片，單片機(jī)芯片U9采用STMicroelectronics 公司的 STM8S103F3 芯片，通信芯片 UlO 采用 Maxium 公司 MAX3485ESA芯片;
本發(fā)明所述的停車位檢測裝置利采用巨磁阻傳感器實(shí)現(xiàn)車位檢測，同時(shí)該裝置具有有線RS-485通信和無線Zigbee通信能力，利用無線Zigbee通信方式還可以組成ー種用于大型停車庫協(xié)同檢測的無線傳感網(wǎng)。根據(jù)現(xiàn)場使用情況可選擇不同通信方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)覆蓋，由于有線RS-485通信和無線Zigbee通信可以容納多個(gè)節(jié)點(diǎn)，因此可以實(shí)現(xiàn)細(xì)粒度監(jiān)測模式覆蓋整個(gè)停車場，實(shí)現(xiàn)停車位信息的準(zhǔn)確獲取；本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于各種類型的停車場，避免了超聲波檢測方式中無法部署在露天停車場的限制。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I中的供電電源模塊結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖I中的巨磁阻檢測模塊結(jié)構(gòu)示意 圖4為圖I中的單片機(jī)處理模塊結(jié)構(gòu)示意 圖5為圖I中的RS-485通信模塊結(jié)構(gòu)示意 圖6為圖I中的無線Zigbee通信模塊結(jié)構(gòu)示意 圖7為本發(fā)明的處理器軟件流程。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明所述的ー種具有有線RS-485通信和無線Zigbee通信的停車位檢測裝置包括供電電源模塊1，巨磁阻檢測模塊2，單片機(jī)處理模塊3，RS-485通信模塊4和無線Zigbee通信模塊5，巨磁阻檢測模塊2與單片機(jī)處理模塊3信號連接，單片機(jī)處理模塊3分別與RS-485通信模塊4、無線Zigbee通信模塊5信號連接，供電電源模塊I與巨磁阻檢測模塊2、單片機(jī)處理模塊3、RS-485通信模塊4和無線Zigbee通信模塊5皆電源連接。如圖2所示，所述的供電電源模塊I包括第一電源芯片Ul，第二電源芯片U2，第一電容Cl，第二電容C2，第三電容C3，第四電容C4，第五電容C5，第六電容C6 ;第一電源芯片Ul的第3管腳與輸入電源5V相連接，第一電源芯片Ul的第3管腳與第一電容Cl的一端連接，第一電容Cl的另一端與地GND連接；第一電源芯片Ul的第I管腳與地GND連接；第一電源芯片Ul的第2、4管腳與輸出電源3. 3V連接，第一電源芯片Ul的第2管腳和第4管腳分別與第二電容C2和第三電容C3的一端連接，第二電容C2和第三電容C3的另一端與地 GND連接；第二電源芯片U2的第2管腳與輸入電源5V相連接，第二電源芯片U2的第2管腳與第四電容C4的一端連接，第四電容C4的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第4管腳與地GND連接；第二電源芯片U2的第I管腳與輸出電源-5V連接，第二電源芯片U2的第I管腳與第五電容C5的一端連接，第五電容C5的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第3管腳與第六電容C6的一端連接，第六電容C6的另一端與第二電源芯片U2的第5管腳連接。第一電源芯片Ul為5V轉(zhuǎn)換為3. 3V的電壓變換芯片，采用Advanced MonolithicSystems公司的AMS1117-3. 3，第二電源芯片U2為5V轉(zhuǎn)換為-5V的電壓反轉(zhuǎn)芯片，采用美國TI公司的TPS60403，第一電容Cl為10uF，第二電容C2為10uF，第三電容C3為O. IuF,第四電容C4，第五電容C5，第六電容C6均為luF。如圖3所示，所述的巨磁阻檢測模塊2包括巨磁阻芯片U3、第一運(yùn)放U4、第二運(yùn)放U5、第三運(yùn)放U6、比較器U7、基準(zhǔn)電壓U8、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第十一電阻Rll組成；巨磁阻芯片U3的第8管腳與輸入電源5V連接，巨磁阻芯片U3的第4管腳與地GND連接，巨磁阻芯片U3的第I管腳和第5管腳分別與第二運(yùn)放U5的第3管腳和第一運(yùn)放U4的第3管腳連接；第ー運(yùn)放U4的第7管腳與輸入電源5V連接,第一運(yùn)放U4的第4管腳與輸出-5V連接，第一運(yùn)放U4的第2管腳與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端與第四電阻R4的一端連接，第一運(yùn)放U4的第6管腳與第二電阻R2的另ー端連接；第二運(yùn)放U5的第7管腳與輸入電源5V連接，第二運(yùn)放U5的第4管腳與輸出-5V連接，第二運(yùn)放U5的第2管腳與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與第五電阻R5的一端連接，第二運(yùn)放U5的第6管腳與第三電阻R3的另一端連接；第ー運(yùn)放U4的第2管腳與第二運(yùn)放U5的第2管腳分別與第一電阻Rl的兩端連接；第五電阻R5的另一端與第三運(yùn)放U6的第3管腳連接，第四電阻R4的另一端與第三運(yùn)放U6的第2管腳連接，第三運(yùn)放U6的第7管腳接輸入電源5V，第三運(yùn)放U6的第4管腳與地GND連接，第三運(yùn)放U6的第3管腳與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端接地GND，第三運(yùn)放U6的第2管腳與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端與第三運(yùn)放U6的第6管腳連接，第三運(yùn)放U6的第6管腳與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端與比較器U7的第2管腳連接；比較器U7的第8管腳接輸入電源5V，比較器U7的第4管腳接地GND，比較器U7的第3管腳接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端與基準(zhǔn)電壓U8的第2管腳連接，基準(zhǔn)電壓U8的第I管腳接地GND，比較器U7的第3管腳與第i^一電阻Rll的一端連接，第i 電阻Rll的另一端為Output輸出端，也與第十電阻RlO的一端和比較器U7的第I管腳連接，第十電阻RlO的另一端與輸入電源5V連接。巨磁阻芯片U3為NVE公司的AAH002-02芯片，第一運(yùn)放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第二運(yùn)放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第三運(yùn)放U6采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第一運(yùn)放U4、第二運(yùn)放U5和第三運(yùn)放U6構(gòu)成了一個(gè)儀表放大器,主要用于放大巨磁阻芯片U3的輸出信號，比較器U7采用STMicroelectronics公司LM393AD芯片，主要用于將巨磁阻芯片U3的放大輸出信號進(jìn)行比較，基準(zhǔn)電壓U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片，輸出電壓為2.5V，用干與巨磁阻芯片U3的放大輸出信號進(jìn)行比較。第一電阻Rl為IK歐，第二電阻R2為51K歐、第三電阻R3為51K歐、第四電阻R4為IOK歐、第五電阻R5為IOK歐、第六電阻R6為IOK歐、第七電阻R7為IOK歐、第八電阻R8為IK歐、第九電阻R9為IK歐、第十電阻RlO為IOK歐、第i^一電阻Rll為IOK歐。巨磁阻檢測模塊輸出為高電平說明沒有檢測到車輛信息，該車位為空，輸出為低電平說明檢測到車輛信息，該車位被占用。如圖4所示，所述的單片機(jī)處理模塊3由單片機(jī)芯片U9、第七電容C7、第八電容C8、第九電容C9、第十二電阻R12、晶振XTAL、復(fù)位按鍵K歐組成；單片機(jī)芯片U9的第9管腳接輸入電源5V，第7管腳接地GND ;單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接第七電容C7、第八電容C8的一端，第七電容C7、第八電容C8的另一端接地，單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接晶振XTAL的兩端；單片機(jī)芯片U9的第4管腳接第九電容C9的一端，第九電容C9的一端接第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接輸入電源5V，第九電容C9的另ー端接地，復(fù)位按鍵的兩端分別接在第九電容C9的兩端；單片機(jī)芯片U9的第1、2、3管腳連接RS-485通信模塊4中通信芯片UlO的第2、4、I管腳，單片機(jī)芯片U9的第2、3管腳連接無線Zigbee通信模塊5中第三插座P3的第8、7引腳，由于采用單片機(jī)的同樣接ロ，所以在ー個(gè)時(shí)刻只能采用ー種通信方式，實(shí)際使用時(shí)可根據(jù)需要進(jìn)行選擇；單片機(jī)芯片U9的第11管腳連接巨磁阻檢測模塊2的Output接線，車位空閑時(shí)為高電平，車位占用時(shí)為低電平；單片機(jī)芯片U9的第18管腳連接程序下載器的SWIM接線，用于單片機(jī)芯片U9的程序燒寫；單片機(jī)芯片U9的其余管腳懸空。單片機(jī)芯片U9采用STMicroelectronics公司的STM8S103F3芯片，晶振XTAL為8MHz，復(fù)位按鍵K歐為簡單的接觸按鈕，第七電容C7為20pF，第八電容C8為20pF，第九電容C9為O. luF，第十二電阻R12為4. 7K歐。單片機(jī)處理模塊3只使用了外 部晶振、復(fù)位接ロ、TTL串行接口和10檢測四部分，其余接ロ均沒有使用。如圖5所示，所述的RS-485通信模塊4包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三電阻R13 ;通信芯片UlO的第8管腳與輸出電源3. 3V連接，通信芯片UlO的第5管腳與地GND連接；通信芯片UlO的第1、2、4管腳分別與單片機(jī)芯片U9的第3、1、2管腳連接，單片機(jī)芯片U9的第2管腳與第3管腳短接；單片機(jī)芯片U9的第6、7管腳分別與第一插座的I、3引腳連接，同時(shí)分別連接到第十三電阻R13的兩端，第一插座的第2引腳接地GND，主要用于RS-485遠(yuǎn)程通信。通信芯片UlO采用Maxium公司MAX3485ESA芯片，主要實(shí)現(xiàn)RS-485電平的遠(yuǎn)距離通信。第一插座Pl為普通的三接ロ插座，用于連接RS-485通信的發(fā)送、接收和接地屏蔽線，第十三電阻R13為120歐。
如圖6所示，所述的無線Zigbee通信模塊5包括第二插座P2和第三插座P3，第二插座P2和第三插座P3與CC2530無線通信模組相連接，CC2530無線通信模組采用杭州聚佳科技有限公司生產(chǎn)的JJ_CC2530_Module ;第二插座P2的I接地GND，第二插座P2的第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 管腳分別連接 CC2530 無線通信模組的 P2. 4，P2. 3，P2. 2，P2. 1，P2. O, Pl. 7，Pl. 6，Pl. 5，Pl. 4，Pl. 3，Pl. 2，Pl. 1，Pl. O 引腳；第三插座 P3 的第 I 管腳接地GND，第2、4管腳接電源VCC，第三插座P3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管腳分別連接CC2530 無線通信模組的復(fù)位 RESET, PO. O, PO. I, PO. 2, PO. 3, PO. 4, PO. 5, PO. 6，PO. 7 引腳;第三插座P3的第7、8管腳分別與單片機(jī)處理模塊3的第3管腳和第2管腳相連。所述的工作流程如圖7所示，根據(jù)配置的通信方式不一樣有兩種模式。系統(tǒng)上電后內(nèi)置軟件程序自啟動(dòng)，首先初始化巨磁阻傳感器和RS-485總線或無線Zigbee通信控制器，然后采用中斷方式檢測巨磁阻傳感器的輸出判斷車位占用與空閑狀態(tài)，接著程序進(jìn)入循環(huán)，定時(shí)通過RS-485總線和無線Zigbee進(jìn)行車位狀態(tài)數(shù)據(jù)的傳遞，如果程序發(fā)現(xiàn)異常，則退出程序，否則繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)。無線Zigbee通信方式構(gòu)成的無線傳感網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議采用 TI的ZStack協(xié)議棧。數(shù)據(jù)通信所采用的一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸幀主要有數(shù)據(jù)報(bào)頭(起始符、數(shù)據(jù)報(bào)長度和校驗(yàn)碼)、報(bào)文內(nèi)容和數(shù)據(jù)包尾(結(jié)束符)組成。起始符為簡單的“ぎ’字符。數(shù)據(jù)報(bào)長度指的是報(bào)頭總長度，包括數(shù)據(jù)包頭、報(bào)文內(nèi)容和數(shù)據(jù)包尾的長度之和。校驗(yàn)碼采用了 MD5校驗(yàn)方式。報(bào)文內(nèi)容包括車位檢測器的ID值和當(dāng)前車位的狀態(tài)值(O表示停車位空閑，I表示停車位被占用)。結(jié)束符為簡單的“#”字符。
權(quán)利要求
1.一種基于無線傳感網(wǎng)的巨磁阻傳感停車位檢測裝置，包括供電電源模塊，巨磁阻檢測模塊，單片機(jī)處理模塊，RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊，其特征在于巨磁阻檢測模塊與單片機(jī)處理模塊信號連接，單片機(jī)處理模塊分別與RS-485通信模塊、無線Zigbee通信模塊信號連接，供電電源模塊與巨磁阻檢測模塊、單片機(jī)處理模塊、RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊皆電源連接 所述的供電電源模塊包括第一電源芯片Ul,第二電源芯片U2,第一電容Cl,第二電容C2,第三電容C3,第四電容C4,第五電容C5,第六電容C6 ;第一電源芯片Ul的第3管腳與輸入電源5V相連接,第一電源芯片Ul的第3管腳與第一電容Cl的一端連接,第一電容Cl的另一端與地GND連接；第一電源芯片Ul的第I管腳與地GND連接；第一電源芯片Ul的第2、4管腳與輸出電源3. 3V連接，第一電源芯片Ul的第2管腳和第4管腳分別與第二電容C2、第三電容C3的一端連接，第二電容C2和第三電容C3的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第2管腳與輸入電源5V相連接，第二電源芯片U2的第2管腳與第四電容C4的一端連接，第四電容C4的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第4管腳與地GND連接；第二電源芯片U2的第I管腳與輸出電源-5V連接，第二電源芯片U2的第I管腳與第五電 容C5的一端連接，第五電容C5的另一端與地GND連接；第二電源芯片U2的第3管腳與第六電容C6的一端連接,第六電容C6的另一端與第二電源芯片U2的第5管腳連接； 所述的巨磁阻檢測模塊包括巨磁阻芯片U3、第一運(yùn)放U4、第二運(yùn)放U5、第三運(yùn)放U6、t匕較器U7、基準(zhǔn)電壓U8、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第i^一電阻Rll組成；巨磁阻芯片U3的第8管腳與輸入電源5V連接，巨磁阻芯片U3的第4管腳與地GND連接，巨磁阻芯片U3的第1、5管腳分別與第二運(yùn)放U5的第3管腳和第一運(yùn)放U4的第3管腳連接；第ー運(yùn)放U4的第7管腳與輸入電源5V連接，第一運(yùn)放U4的第4管腳與輸出-5V連接，第一運(yùn)放U4的第2管腳與第二電阻R2的一端連接，第二電阻R2的另一端與第四電阻R4的一端連接，第一運(yùn)放U4的第6管腳與第二電阻R2的另一端連接；第二運(yùn)放U5的第7管腳與輸入電源5V連接，第二運(yùn)放U5的第4管腳與輸出-5V連接，第二運(yùn)放U5的第2管腳與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端與第五電阻R5的一端連接，第二運(yùn)放U5的第6管腳與第三電阻R3的另一端連接；第ー運(yùn)放U4的第2管腳與第二運(yùn)放U5的第2管腳分別與第一電阻Rl的兩端連接；第五電阻R5的另一端與第三運(yùn)放U6的第3管腳連接，第四電阻R4的另一端與第三運(yùn)放U6的第2管腳連接，第三運(yùn)放U6的第7管腳接輸入電源5V,第三運(yùn)放U6的第4管腳與地GND連接，第三運(yùn)放U6的第3管腳與第六電阻R6的一端連接，第六電阻R6的另一端接地GND，第三運(yùn)放U6的第2管腳與第七電阻R7的一端連接，第七電阻R7的另一端與第三運(yùn)放U6的第6管腳連接，第三運(yùn)放U6的第6管腳與第八電阻R8的一端連接，第八電阻R8的另一端與比較器U7的第2管腳連接；比較器U7的第8管腳接輸入電源5V，比較器U7的第4管腳接第GND，比較器U7的第3管腳接第九電阻R9的一端，第九電阻R9的另一端與基準(zhǔn)電壓U8的第2管腳連接，基準(zhǔn)電壓U8的第I管腳接地GND，比較器U7的第3管腳與第^ 電阻Rll的一端連接，第^ 電阻Rll的另一端為Output輸出端，也與第十電阻RlO的一端和比較器U7的第I管腳連接，第十電阻RlO的另一端與輸入電源5V連接； 所述的單片機(jī)處理模塊由單片機(jī)芯片U9、第七電容C7、第八電容CS、第九電容C9、第十二電阻R12、晶振XTAL、復(fù)位按鍵K歐組成；單片機(jī)芯片U9的第9管腳接輸入電源5V，第7管腳接地GND ;單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接第七電容C7、第八電容C8的一端，第七電容C7、第八電容C8的另一端接地，單片機(jī)芯片U9的第5、6管腳分別接晶振XTAL的兩端；單片機(jī)芯片U9的第4管腳接第九電容C9的一端，第九電容C9的一端接第十二電阻R12的一端，第十二電阻R12的另一端接輸入電源5V，第九電容C9的另一端接地，復(fù)位按鍵的兩端分別接在第九電容C9的兩端；單片機(jī)芯片U9的第1、2、3管腳連接RS-485通信模塊中通信芯片UlO的第2、4、1管腳，單片機(jī)芯片U9的第2、3管腳連接無線Zigbee通信模塊中第三插座P3的第8、7引腳；單片機(jī)芯片U9的第11管腳連接巨磁阻檢測模塊的Output接線；單片機(jī)芯片U9的第18管腳連接程序下載器的SWIM接線，用于單片機(jī)芯片U9的程序燒寫；單片機(jī)芯片U9的其余管腳皆懸空； 所述的RS-485通信模塊包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三電阻R13 ;通信芯片UlO的第8管腳與輸出電源3. 3V連接，通信芯片UlO的第5管腳與地GND連接；通信芯片UlO的第1、2、4管腳分別與單片機(jī)芯片U9的第3、1、2管腳連接，通信芯片UlO的第2管腳與第3管腳短接；通信芯片UlO的第6、7管腳分別與第一插座的1、3引腳連接，同時(shí)分別連接到第十三電阻R13的兩端，第一插座的第2引腳接地GND，主要用于RS-485遠(yuǎn)程通信；所述的無線Zigbee通信模塊包括第二插座P2和第三插座P3，第二插座P2和第三插座P3與CC2530無線通信模組相連接，CC2530無線通信模組采用杭州聚佳科技有限公司生產(chǎn)的 JJ_CC2530_Module ;第ニ插座 P2 的 I 接地 GND，第二插座 P2 的第 2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14 管腳分別連接 CC2530 無線通信模組的 P2. 4，P2. 3，P2. 2，P2. 1，P2. O, Pl. 7，Ρ1·6，Ρ1·5，Ρ1·4，Ρ1·3，Ρ1·2，Ρ1· 1，Ρ1.0 引腳;第三插座 Ρ3 的第 I 管腳接地 GND，第 2、4 管腳接輸出電源3. 3V，第三插座Ρ3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管腳分別連接CC2530無線通信模組的復(fù)位 RESET, PO. O, PO. 1，PO. 2，PO. 3，PO. 4，PO. 5，PO. 6，PO. 7 引腳；第三插座 P3的第7、8管腳分別與單片機(jī)處理模塊的第3、2管腳相連； 所述的RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊由于占用了單片機(jī)的相同引腳，因此不能同時(shí)使用，根據(jù)現(xiàn)場使用條件可以選擇RS-485通信模塊或無線Zigbee通信模塊；所述的第一電源芯片U1、第二電源芯片U2、巨磁阻芯片U3、第一運(yùn)放U4、第二運(yùn)放U5、第三運(yùn)放U6、比較器U7、基準(zhǔn)電壓U8、單片機(jī)芯片U9、通信芯片UlO均采用現(xiàn)成的芯片，第一插座P21、第二插座P2、第三插座P3均采用成熟的接插件；第一電源芯片Ul采用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117-3. 3芯片，第二電源芯片U2米用美國TI公司的TPS60403芯片，巨磁阻芯片U3為NVE公司的AAH002-02芯片，第一運(yùn)放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第二運(yùn)放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片，第三運(yùn)放U6采 用ADI公司的AD0P07DQ芯片，比較器U7采用STMicroelectronics公司的LM393AD芯片，基準(zhǔn)電壓U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片，單片機(jī)芯片U9采用STMicroelectronics 公司的 STM8S103F3 芯片，通信芯片 UlO 采用 Maxium 公司 MAX3485ESA芯片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無線傳感網(wǎng)的巨磁阻傳感停車位檢測裝置。人工手動(dòng)采集方式需要大量的人力物力，效率很低。本發(fā)明包括供電電源模塊，巨磁阻檢測模塊，單片機(jī)處理模塊，RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊，巨磁阻檢測模塊與單片機(jī)處理模塊信號連接，單片機(jī)處理模塊分別與RS-485通信模塊、無線Zigbee通信模塊信號連接，供電電源模塊與巨磁阻檢測模塊、單片機(jī)處理模塊、RS-485通信模塊和無線Zigbee通信模塊皆電源連接。本發(fā)明可以廣泛應(yīng)用于各種類型的停車場，避免了超聲波檢測方式中無法部署在露天停車場的限制。
文檔編號H04W84/18GK102708702SQ20121018600
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者劉盛, 張美燕, 王琪, 蔡寶祥, 蔡文郁, 馬超 申請人:浙江水利水電?？茖W(xué)校