無線低功耗地磁車輛檢測傳感器的設(shè)計(jì)(下)
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3 無線地磁車輛檢測傳感器的軟件設(shè)計(jì)
3.1 數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)定義
無線車輛檢測接收機(jī)與數(shù)據(jù)服務(wù)器的接口,采用485接口。數(shù)據(jù)服務(wù)器發(fā)送查詢或控制命令,遵循MODBUS協(xié)議格式。停車位信息的上報(bào)采用主動(dòng)上傳方式;數(shù)據(jù)服務(wù)器下發(fā)為廣播式,無線車輛檢測接收機(jī)根據(jù)命令字中的地址進(jìn)行判斷后應(yīng)答。
無線車輛檢測接收機(jī)除了擁有Zigbee網(wǎng)絡(luò)ID等參數(shù)外,還具有一個(gè)無線車輛檢測器群的地址,地址范圍從4到127,不能重復(fù)。道路指引標(biāo)志牌的無線車輛檢測接收機(jī)固定為253號(hào)(群地址)。每個(gè)標(biāo)牌提供1個(gè)可寫寄存器,共16個(gè)燈狀態(tài)。Zigbee自組網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理模式本論文不展開論述。
無線地磁車輛檢測器與無線車輛檢測接收機(jī)的無線通訊接口規(guī)則:工作模式,無線地磁車輛檢測器采用主動(dòng)上報(bào)規(guī)則,上行信息見表1-1;配置模式,采用命令-應(yīng)答方式,上下行命令見表1-2。工作模式與配置模式通過檢測器的內(nèi)置干簧管開閉進(jìn)行切換。
3.2 無線在線配置與升級(jí)
無線地磁車輛檢測器固定于每個(gè)車位,采用防水密封結(jié)構(gòu)。維護(hù)人員可在線進(jìn)行參數(shù)(如設(shè)備序列號(hào)、頻段、發(fā)送功率以及程序升級(jí)等)配置。通過干簧管吸合,觸發(fā)進(jìn)入固定頻段的配置模式,實(shí)現(xiàn)與無線配置器的數(shù)據(jù)鏈接,完成參數(shù)配置、程序升級(jí)。軟件設(shè)計(jì)無線通訊部分采用SimpliciTI協(xié)議棧設(shè)計(jì)[5],采用總體程序流程圖如圖6。
3.3 地磁強(qiáng)度采集和數(shù)據(jù)綜合分析
在某一區(qū)域內(nèi)的地球磁場可以看成是一個(gè)均勻磁場,當(dāng)作為鐵磁體的汽車(尤其是汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)、及車輪部位),從地磁傳感器(GMR)上或近距離經(jīng)過時(shí),會(huì)對磁場產(chǎn)生擾動(dòng)。通過分析磁阻傳感器監(jiān)測出的磁場畸變,就可以判斷車輛的存在。經(jīng)過對大量小車的實(shí)際測試,發(fā)現(xiàn)汽車停在GMR傳感器上方時(shí),磁場發(fā)生擾動(dòng)并且穩(wěn)定后,在Z軸測得的地磁場強(qiáng)度發(fā)生了一定幅度的變化。通過磁場強(qiáng)度的變化,就可以確定車位有無停車。為了提高準(zhǔn)確率,本設(shè)計(jì)增加了輔助光敏傳感器,消除附近車位停車對本車位的干擾,增加分析判斷的信息。
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