一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置的制作方法

文档序号:7853062阅读:218来源:国知局
专利名称:一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置的制作方法
技术领域
本发明属于车位监测领域技术,具体涉及ー种以巨磁阻传感芯片为监测源的具有有线RS-485和无线Zigbee通信能力的停车位检测装置,利用无线Zigbee通信方式还可以组成ー种用于大型停车库协同检测的无线传感网。
背景技术
在我国很多大中型城市中,停车难的问题日益突出,寻找ー个合适的停车位对很多司机而言是一件苦不言堪的事情。停车位资源总是有限的,只有高效实时地获取众多停车库的车位状态,才能缓解停车难的困局,所以说停车位检测装置和系统是提高城市停车位使用效率的有效手段。目前对于停车位的监测管理一般有以下几种方式人工手动采集 方式、车库入口自动计量、超声波检测技术等。人工手动采集方式需要大量的人力物力,效率很低。车库入口自动计量方式使用简单,但是无法确切知道哪些车位是空闲的,特别对某些大型停车场并不适用。超声波车位监测系统,由于人物等误动作会对超声波监测产生影响,超声波监测必须安置在有顶的环境,因此实际使用中并不稳定与方便。停车位监测系统的建设必须依赖于对停车位占用信息的检测,因此无线车位监测传感器的设计与实现至关重要。针对目前我国停车库智能管理系统中缺乏高效信息获取方式的难题,本发明利用巨磁阻传感器实现了ー种新型的停车位检测装置,同时该装置具有有线RS-485通信和无线Zigbee通信能力,可以根据现场使用情况选择通信方式进行联网覆盖,从而以细粒度监测方式覆盖整个停车场,实现停车位信息的准确获取。

发明内容
本发明针对现有技术的不足,提供了ー种以巨磁阻芯片为传感器、具有RS-485总线通信和无线Zigbee通信能力的停车位检测装置,利用无线Zigbee通信方式还可以组成一种用于大型停车库协同检测的无线传感网;
本发明所述的ー种具有有线RS-485通信和无线Zigbee通信的停车位检测装置包括供电电源模块,巨磁阻检测模块,单片机处理模块,RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块,巨磁阻检测模块与单片机处理模块信号连接,单片机处理模块分别与RS-485通信模块、无线Zigbee通信模块信号连接,供电电源模块与巨磁阻检测模块、单片机处理模块、RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块皆电源连接;
所述的供电电源模块包括第一电源芯片Ul,第二电源芯片U2,第一电容Cl,第二电容C2,第三电容C3,第四电容C4,第五电容C5,第六电容C6 ;第一电源芯片Ul的第3管脚与输入电源5V相连接,第一电源芯片Ul的第3管脚与第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端与地GND连接;第一电源芯片Ul的第I管脚与地GND连接;第一电源芯片Ul的第2、4管脚与输出电源3. 3V连接,第一电源芯片Ul的第2管脚和第4管脚分别与第二电容C2、第三电容C3的一端连接,第二电容C2和第三电容C3的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第2管脚与输入电源5V相连接,第二电源芯片U2的第2管脚与第四电容C4的一端连接,第四电容C4的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第4管脚与地GND连接;第二电源芯片U2的第I管脚与输出电源-5V连接,第二电源芯片U2的第I管脚与第五电容C5的一端连接,第五电容C5的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第3管脚与第六电容C6的一端连接,第六电容C6的另一端与第二电源芯片U2的第5管脚连接;
所述的巨磁阻检测模块包括巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、t匕较器U7、基准电压U8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻Rll组成;巨磁阻芯片U3的第8管脚与输入电源5V连接,巨磁阻芯片U3的第4管脚与地GND连接,巨磁阻芯片U3的第1、5管脚分别与第二运放U5的第3管脚和第一运放U4的第3管脚连接;第ー运放U4的第7管脚与输入电源5V连接,第一运放U4的第4管脚与输出-5V连接,第一运放U4的第2管脚与第二电阻R2的一端连接,第二电阻R2的另一端与第四电阻R4的一端连接,第一运放U4的第6管脚与第二电阻R2的另一端连接;第ニ运放U5的第7管脚与输入电源5V连接,第二运放U5的第4管脚与输出-5V连接,第二运放U5的第2管脚与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第五电阻R5的一端连接,第二运放U5 的第6管脚与第三电阻R3的另一端连接;第ー运放U4的第2管脚与第二运放U5的第2管脚分别与第一电阻Rl的两端连接;第五电阻R5的另一端与第三运放U6的第3管脚连接,第四电阻R4的另一端与第三运放U6的第2管脚连接,第三运放U6的第7管脚接输入电源5V,第三运放U6的第4管脚与地GND连接,第三运放U6的第3管脚与第六电阻R6的一端连接,第六电阻R6的另一端接地GND,第三运放U6的第2管脚与第七电阻R7的一端连接,第七电阻R7的另一端与第三运放U6的第6管脚连接,第三运放U6的第6管脚与第八电阻R8的一端连接,第八电阻R8的另一端与比较器U7的第2管脚连接;比较器U7的第8管脚接输入电源5V,比较器U7的第4管脚接第GND,比较器U7的第3管脚接第九电阻R9的一端,第九电阻R9的另一端与基准电压U8的第2管脚连接,基准电压U8的第I管脚接地GND,比较器U7的第3管脚与第^ 电阻Rll的一端连接,第^ 电阻Rll的另一端为Output输出端,也与第十电阻RlO的一端和比较器U7的第I管脚连接,第十电阻RlO的另一端与输入电源5V连接;
所述的单片机处理模块由单片机芯片U9、第七电容C7、第八电容CS、第九电容C9、第十二电阻R12、晶振XTAL、复位按键K欧组成;单片机芯片U9的第9管脚接输入电源5V,第7管脚接地GND ;单片机芯片U9的第5、6管脚分别接第七电容C7、第八电容C8的一端,第七电容C7、第八电容C8的另一端接地,单片机芯片U9的第5、6管脚分别接晶振XTAL的两端;单片机芯片U9的第4管脚接第九电容C9的一端,第九电容C9的一端接第十二电阻R12的一端,第十二电阻R12的另一端接输入电源5V,第九电容C9的另一端接地,复位按键的两端分别接在第九电容C9的两端;单片机芯片U9的第1、2、3管脚连接RS-485通信模块中通信芯片UlO的第2、4、1管脚,单片机芯片U9的第2、3管脚连接无线Zigbee通信模块中第三插座P3的第8、7引脚;单片机芯片U9的第11管脚连接巨磁阻检测模块的Output接线;单片机芯片U9的第18管脚连接程序下载器的SWIM接线,用于单片机芯片U9的程序烧写;单片机芯片U9的其余管脚皆悬空;
所述的RS-485通信模块包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三电阻R13 ;通信芯片UlO的第8管脚与输出电源3. 3V连接,通信芯片UlO的第5管脚与地GND连接;通信芯片UlO的第1、2、4管脚分别与单片机芯片U9的第3、1、2管脚连接,单片机芯片U9的第2管脚与第3管脚短接;单片机芯片U9的第6、7管脚分别与第一插座的1、3引脚连接,同时分别连接到第十三电阻R13的两端,第一插座的第2引脚接地GND,主要用于RS-485远程通信;所述的无线Zigbee通信模块包括第二插座P2和第三插座P3,第二插座P2和第三插座P3与CC2530无线通信模组相连接,CC2530无线通信模组采用杭州聚佳科技有限公司生产的 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 管脚分别连接 CC2530 无线通信模组的 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 引脚;第三插座 P3 的第 I 管脚接地 GND,第 2、4管脚接电源VCC,第三插座P3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管脚分别连接CC2530无线通信模组的复位 RESET, PO. O, PO. 1,PO. 2,PO. 3,PO. 4,PO. 5,PO. 6,PO. 7 引脚;第三插座 P3 的第7、8管脚分别与单片机处理模块的第3、2管脚相连;
所述的RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块由于占用了单片机的相同引脚,因此不能同时使用,根据现场使用条件可以选择RS-485通信模块或无线Zigbee通信模块;本发明所述的第一电源芯片U1、第二电源芯片U2、巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二 运放U5、第三运放U6、比较器U7、基准电压U8、单片机芯片U9、通信芯片UlO均采用现成的芯片,第一插座P21、第二插座P2、第三插座P3均米用成熟的接插件;第一电源芯片Ul米用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117-3. 3芯片,第二电源芯片U2米用美国TI公司的TPS60403芯片,巨磁阻芯片U3为NVE公司的AAH002-02芯片,第一运放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第二运放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第三运放U6采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,比较器U7采用STMicroelectronics公司的LM393AD芯片,基准电压U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片,单片机芯片U9采用STMicroelectronics 公司的 STM8S103F3 芯片,通信芯片 UlO 采用 Maxium 公司 MAX3485ESA芯片;
本发明所述的停车位检测装置利采用巨磁阻传感器实现车位检测,同时该装置具有有线RS-485通信和无线Zigbee通信能力,利用无线Zigbee通信方式还可以组成ー种用于大型停车库协同检测的无线传感网。根据现场使用情况可选择不同通信方式进行联网覆盖,由于有线RS-485通信和无线Zigbee通信可以容纳多个节点,因此可以实现细粒度监测模式覆盖整个停车场,实现停车位信息的准确获取;本发明可以广泛应用于各种类型的停车场,避免了超声波检测方式中无法部署在露天停车场的限制。


图I为本发明的结构示意 图2为图I中的供电电源模块结构示意 图3为图I中的巨磁阻检测模块结构示意 图4为图I中的单片机处理模块结构示意 图5为图I中的RS-485通信模块结构示意 图6为图I中的无线Zigbee通信模块结构示意 图7为本发明的处理器软件流程。
具体实施例方式如图I所示,本发明所述的ー种具有有线RS-485通信和无线Zigbee通信的停车位检测装置包括供电电源模块1,巨磁阻检测模块2,单片机处理模块3,RS-485通信模块4和无线Zigbee通信模块5,巨磁阻检测模块2与单片机处理模块3信号连接,单片机处理模块3分别与RS-485通信模块4、无线Zigbee通信模块5信号连接,供电电源模块I与巨磁阻检测模块2、单片机处理模块3、RS-485通信模块4和无线Zigbee通信模块5皆电源连接。如图2所示,所述的供电电源模块I包括第一电源芯片Ul,第二电源芯片U2,第一电容Cl,第二电容C2,第三电容C3,第四电容C4,第五电容C5,第六电容C6 ;第一电源芯片Ul的第3管脚与输入电源5V相连接,第一电源芯片Ul的第3管脚与第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端与地GND连接;第一电源芯片Ul的第I管脚与地GND连接;第一电源芯片Ul的第2、4管脚与输出电源3. 3V连接,第一电源芯片Ul的第2管脚和第4管脚分别与第二电容C2和第三电容C3的一端连接,第二电容C2和第三电容C3的另一端与地 GND连接;第二电源芯片U2的第2管脚与输入电源5V相连接,第二电源芯片U2的第2管脚与第四电容C4的一端连接,第四电容C4的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第4管脚与地GND连接;第二电源芯片U2的第I管脚与输出电源-5V连接,第二电源芯片U2的第I管脚与第五电容C5的一端连接,第五电容C5的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第3管脚与第六电容C6的一端连接,第六电容C6的另一端与第二电源芯片U2的第5管脚连接。第一电源芯片Ul为5V转换为3. 3V的电压变换芯片,采用Advanced MonolithicSystems公司的AMS1117-3. 3,第二电源芯片U2为5V转换为-5V的电压反转芯片,采用美国TI公司的TPS60403,第一电容Cl为10uF,第二电容C2为10uF,第三电容C3为O. IuF,第四电容C4,第五电容C5,第六电容C6均为luF。如图3所示,所述的巨磁阻检测模块2包括巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、比较器U7、基准电压U8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻Rll组成;巨磁阻芯片U3的第8管脚与输入电源5V连接,巨磁阻芯片U3的第4管脚与地GND连接,巨磁阻芯片U3的第I管脚和第5管脚分别与第二运放U5的第3管脚和第一运放U4的第3管脚连接;第ー运放U4的第7管脚与输入电源5V连接,第一运放U4的第4管脚与输出-5V连接,第一运放U4的第2管脚与第二电阻R2的一端连接,第二电阻R2的另一端与第四电阻R4的一端连接,第一运放U4的第6管脚与第二电阻R2的另ー端连接;第二运放U5的第7管脚与输入电源5V连接,第二运放U5的第4管脚与输出-5V连接,第二运放U5的第2管脚与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第五电阻R5的一端连接,第二运放U5的第6管脚与第三电阻R3的另一端连接;第ー运放U4的第2管脚与第二运放U5的第2管脚分别与第一电阻Rl的两端连接;第五电阻R5的另一端与第三运放U6的第3管脚连接,第四电阻R4的另一端与第三运放U6的第2管脚连接,第三运放U6的第7管脚接输入电源5V,第三运放U6的第4管脚与地GND连接,第三运放U6的第3管脚与第六电阻R6的一端连接,第六电阻R6的另一端接地GND,第三运放U6的第2管脚与第七电阻R7的一端连接,第七电阻R7的另一端与第三运放U6的第6管脚连接,第三运放U6的第6管脚与第八电阻R8的一端连接,第八电阻R8的另一端与比较器U7的第2管脚连接;比较器U7的第8管脚接输入电源5V,比较器U7的第4管脚接地GND,比较器U7的第3管脚接第九电阻R9的一端,第九电阻R9的另一端与基准电压U8的第2管脚连接,基准电压U8的第I管脚接地GND,比较器U7的第3管脚与第i^一电阻Rll的一端连接,第i 电阻Rll的另一端为Output输出端,也与第十电阻RlO的一端和比较器U7的第I管脚连接,第十电阻RlO的另一端与输入电源5V连接。巨磁阻芯片U3为NVE公司的AAH002-02芯片,第一运放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第二运放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第三运放U6采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第一运放U4、第二运放U5和第三运放U6构成了一个仪表放大器,主要用于放大巨磁阻芯片U3的输出信号,比较器U7采用STMicroelectronics公司LM393AD芯片,主要用于将巨磁阻芯片U3的放大输出信号进行比较,基准电压U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片,输出电压为2.5V,用干与巨磁阻芯片U3的放大输出信号进行比较。第一电阻Rl为IK欧,第二电阻R2为51K欧、第三电阻R3为51K欧、第四电阻R4为IOK欧、第五电阻R5为IOK欧、第六电阻R6为IOK欧、第七电阻R7为IOK欧、第八电阻R8为IK欧、第九电阻R9为IK欧、第十电阻RlO为IOK欧、第i^一电阻Rll为IOK欧。巨磁阻检测模块输出为高电平说明没有检测到车辆信息,该车位为空,输出为低电平说明检测到车辆信息,该车位被占用。如图4所示,所述的单片机处理模块3由单片机芯片U9、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十二电阻R12、晶振XTAL、复位按键K欧组成;单片机芯片U9的第9管脚接输入电源5V,第7管脚接地GND ;单片机芯片U9的第5、6管脚分别接第七电容C7、第八电容C8的一端,第七电容C7、第八电容C8的另一端接地,单片机芯片U9的第5、6管脚分别接晶振XTAL的两端;单片机芯片U9的第4管脚接第九电容C9的一端,第九电容C9的一端接第十二电阻R12的一端,第十二电阻R12的另一端接输入电源5V,第九电容C9的另ー端接地,复位按键的两端分别接在第九电容C9的两端;单片机芯片U9的第1、2、3管脚连接RS-485通信模块4中通信芯片UlO的第2、4、I管脚,单片机芯片U9的第2、3管脚连接无线Zigbee通信模块5中第三插座P3的第8、7引脚,由于采用单片机的同样接ロ,所以在ー个时刻只能采用ー种通信方式,实际使用时可根据需要进行选择;单片机芯片U9的第11管脚连接巨磁阻检测模块2的Output接线,车位空闲时为高电平,车位占用时为低电平;单片机芯片U9的第18管脚连接程序下载器的SWIM接线,用于单片机芯片U9的程序烧写;单片机芯片U9的其余管脚悬空。单片机芯片U9采用STMicroelectronics公司的STM8S103F3芯片,晶振XTAL为8MHz,复位按键K欧为简单的接触按钮,第七电容C7为20pF,第八电容C8为20pF,第九电容C9为O. luF,第十二电阻R12为4. 7K欧。单片机处理模块3只使用了外 部晶振、复位接ロ、TTL串行接口和10检测四部分,其余接ロ均没有使用。如图5所示,所述的RS-485通信模块4包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三电阻R13 ;通信芯片UlO的第8管脚与输出电源3. 3V连接,通信芯片UlO的第5管脚与地GND连接;通信芯片UlO的第1、2、4管脚分别与单片机芯片U9的第3、1、2管脚连接,单片机芯片U9的第2管脚与第3管脚短接;单片机芯片U9的第6、7管脚分别与第一插座的I、3引脚连接,同时分别连接到第十三电阻R13的两端,第一插座的第2引脚接地GND,主要用于RS-485远程通信。通信芯片UlO采用Maxium公司MAX3485ESA芯片,主要实现RS-485电平的远距离通信。第一插座Pl为普通的三接ロ插座,用于连接RS-485通信的发送、接收和接地屏蔽线,第十三电阻R13为120欧。
如图6所示,所述的无线Zigbee通信模块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与CC2530无线通信模组相连接,CC2530无线通信模组采用杭州聚佳科技有限公司生产的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 管脚分别连接 CC2530 无线通信模组的 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 引脚;第三插座 P3 的第 I 管脚接地GND,第2、4管脚接电源VCC,第三插座P3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管脚分别连接CC2530 无线通信模组的复位 RESET, PO. O, PO. I, PO. 2, PO. 3, PO. 4, PO. 5, PO. 6,PO. 7 引脚;第三插座P3的第7、8管脚分别与单片机处理模块3的第3管脚和第2管脚相连。所述的工作流程如图7所示,根据配置的通信方式不一样有两种模式。系统上电后内置软件程序自启动,首先初始化巨磁阻传感器和RS-485总线或无线Zigbee通信控制器,然后采用中断方式检测巨磁阻传感器的输出判断车位占用与空闲状态,接着程序进入循环,定时通过RS-485总线和无线Zigbee进行车位状态数据的传递,如果程序发现异常,则退出程序,否则继续进行循环。无线Zigbee通信方式构成的无线传感网络传输协议采用 TI的ZStack协议栈。数据通信所采用的一个数据传输帧主要有数据报头(起始符、数据报长度和校验码)、报文内容和数据包尾(结束符)组成。起始符为简单的“ぎ’字符。数据报长度指的是报头总长度,包括数据包头、报文内容和数据包尾的长度之和。校验码采用了 MD5校验方式。报文内容包括车位检测器的ID值和当前车位的状态值(O表示停车位空闲,I表示停车位被占用)。结束符为简单的“#”字符。
权利要求
1.一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置,包括供电电源模块,巨磁阻检测模块,单片机处理模块,RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块,其特征在于巨磁阻检测模块与单片机处理模块信号连接,单片机处理模块分别与RS-485通信模块、无线Zigbee通信模块信号连接,供电电源模块与巨磁阻检测模块、单片机处理模块、RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块皆电源连接 所述的供电电源模块包括第一电源芯片Ul,第二电源芯片U2,第一电容Cl,第二电容C2,第三电容C3,第四电容C4,第五电容C5,第六电容C6 ;第一电源芯片Ul的第3管脚与输入电源5V相连接,第一电源芯片Ul的第3管脚与第一电容Cl的一端连接,第一电容Cl的另一端与地GND连接;第一电源芯片Ul的第I管脚与地GND连接;第一电源芯片Ul的第2、4管脚与输出电源3. 3V连接,第一电源芯片Ul的第2管脚和第4管脚分别与第二电容C2、第三电容C3的一端连接,第二电容C2和第三电容C3的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第2管脚与输入电源5V相连接,第二电源芯片U2的第2管脚与第四电容C4的一端连接,第四电容C4的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第4管脚与地GND连接;第二电源芯片U2的第I管脚与输出电源-5V连接,第二电源芯片U2的第I管脚与第五电 容C5的一端连接,第五电容C5的另一端与地GND连接;第二电源芯片U2的第3管脚与第六电容C6的一端连接,第六电容C6的另一端与第二电源芯片U2的第5管脚连接; 所述的巨磁阻检测模块包括巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、t匕较器U7、基准电压U8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第i^一电阻Rll组成;巨磁阻芯片U3的第8管脚与输入电源5V连接,巨磁阻芯片U3的第4管脚与地GND连接,巨磁阻芯片U3的第1、5管脚分别与第二运放U5的第3管脚和第一运放U4的第3管脚连接;第ー运放U4的第7管脚与输入电源5V连接,第一运放U4的第4管脚与输出-5V连接,第一运放U4的第2管脚与第二电阻R2的一端连接,第二电阻R2的另一端与第四电阻R4的一端连接,第一运放U4的第6管脚与第二电阻R2的另一端连接;第二运放U5的第7管脚与输入电源5V连接,第二运放U5的第4管脚与输出-5V连接,第二运放U5的第2管脚与第三电阻R3的一端连接,第三电阻R3的另一端与第五电阻R5的一端连接,第二运放U5的第6管脚与第三电阻R3的另一端连接;第ー运放U4的第2管脚与第二运放U5的第2管脚分别与第一电阻Rl的两端连接;第五电阻R5的另一端与第三运放U6的第3管脚连接,第四电阻R4的另一端与第三运放U6的第2管脚连接,第三运放U6的第7管脚接输入电源5V,第三运放U6的第4管脚与地GND连接,第三运放U6的第3管脚与第六电阻R6的一端连接,第六电阻R6的另一端接地GND,第三运放U6的第2管脚与第七电阻R7的一端连接,第七电阻R7的另一端与第三运放U6的第6管脚连接,第三运放U6的第6管脚与第八电阻R8的一端连接,第八电阻R8的另一端与比较器U7的第2管脚连接;比较器U7的第8管脚接输入电源5V,比较器U7的第4管脚接第GND,比较器U7的第3管脚接第九电阻R9的一端,第九电阻R9的另一端与基准电压U8的第2管脚连接,基准电压U8的第I管脚接地GND,比较器U7的第3管脚与第^ 电阻Rll的一端连接,第^ 电阻Rll的另一端为Output输出端,也与第十电阻RlO的一端和比较器U7的第I管脚连接,第十电阻RlO的另一端与输入电源5V连接; 所述的单片机处理模块由单片机芯片U9、第七电容C7、第八电容CS、第九电容C9、第十二电阻R12、晶振XTAL、复位按键K欧组成;单片机芯片U9的第9管脚接输入电源5V,第7管脚接地GND ;单片机芯片U9的第5、6管脚分别接第七电容C7、第八电容C8的一端,第七电容C7、第八电容C8的另一端接地,单片机芯片U9的第5、6管脚分别接晶振XTAL的两端;单片机芯片U9的第4管脚接第九电容C9的一端,第九电容C9的一端接第十二电阻R12的一端,第十二电阻R12的另一端接输入电源5V,第九电容C9的另一端接地,复位按键的两端分别接在第九电容C9的两端;单片机芯片U9的第1、2、3管脚连接RS-485通信模块中通信芯片UlO的第2、4、1管脚,单片机芯片U9的第2、3管脚连接无线Zigbee通信模块中第三插座P3的第8、7引脚;单片机芯片U9的第11管脚连接巨磁阻检测模块的Output接线;单片机芯片U9的第18管脚连接程序下载器的SWIM接线,用于单片机芯片U9的程序烧写;单片机芯片U9的其余管脚皆悬空; 所述的RS-485通信模块包括通信芯片U10、第一插座Pl和第十三电阻R13 ;通信芯片UlO的第8管脚与输出电源3. 3V连接,通信芯片UlO的第5管脚与地GND连接;通信芯片UlO的第1、2、4管脚分别与单片机芯片U9的第3、1、2管脚连接,通信芯片UlO的第2管脚与第3管脚短接;通信芯片UlO的第6、7管脚分别与第一插座的1、3引脚连接,同时分别连接到第十三电阻R13的两端,第一插座的第2引脚接地GND,主要用于RS-485远程通信;所述的无线Zigbee通信模块包括第二插座P2和第三插座P3,第二插座P2和第三插座P3与CC2530无线通信模组相连接,CC2530无线通信模组采用杭州聚佳科技有限公司生产的 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 管脚分别连接 CC2530 无线通信模组的 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 引脚;第三插座 Ρ3 的第 I 管脚接地 GND,第 2、4 管脚接输出电源3. 3V,第三插座Ρ3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管脚分别连接CC2530无线通信模组的复位 RESET, PO. O, PO. 1,PO. 2,PO. 3,PO. 4,PO. 5,PO. 6,PO. 7 引脚;第三插座 P3的第7、8管脚分别与单片机处理模块的第3、2管脚相连; 所述的RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块由于占用了单片机的相同引脚,因此不能同时使用,根据现场使用条件可以选择RS-485通信模块或无线Zigbee通信模块;所述的第一电源芯片U1、第二电源芯片U2、巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、比较器U7、基准电压U8、单片机芯片U9、通信芯片UlO均采用现成的芯片,第一插座P21、第二插座P2、第三插座P3均采用成熟的接插件;第一电源芯片Ul采用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117-3. 3芯片,第二电源芯片U2米用美国TI公司的TPS60403芯片,巨磁阻芯片U3为NVE公司的AAH002-02芯片,第一运放U4采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第二运放U5采用ADI公司的AD0P07DQ芯片,第三运放U6采 用ADI公司的AD0P07DQ芯片,比较器U7采用STMicroelectronics公司的LM393AD芯片,基准电压U8采用National Semiconductor公司的LM336Z-2. 5芯片,单片机芯片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
本发明涉及一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置。人工手动采集方式需要大量的人力物力,效率很低。本发明包括供电电源模块,巨磁阻检测模块,单片机处理模块,RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块,巨磁阻检测模块与单片机处理模块信号连接,单片机处理模块分别与RS-485通信模块、无线Zigbee通信模块信号连接,供电电源模块与巨磁阻检测模块、单片机处理模块、RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块皆电源连接。本发明可以广泛应用于各种类型的停车场,避免了超声波检测方式中无法部署在露天停车场的限制。
文档编号H04W84/18GK102708702SQ20121018600
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月7日 优先权日2012年6月7日
发明者刘盛, 张美燕, 王琪, 蔡宝祥, 蔡文郁, 马超 申请人:浙江水利水电专科学校
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