一种基于ZigBee和AMR的车位检测器的制作方法

本实用新型是涉及电子控制领域，具体的说是一种基于ZigBee和AMR的车位检测器。

背景技术：

随着我国社会经济的飞速增长，城镇化和现代化建设的不断推进，人民对于出行的要求越来越高。城市汽车的数量大大增加，伴随而来的不仅仅是交通拥堵，更是衍生除了一系列如停车困难等问题。让汽车驾驶员实时准确获得停车位信息可以解决车位信息不流通，难找停车位的问题，并且缓解道路车辆拥堵问题。

当前车位检测技术主要包括环形线圈、视频图像、微波检测和地磁检测技术等。环形线圈主要用于城市路口，检测精度较高，但是安装时需要破坏地面。视频图像检测应用于路口，但是容易受到雨雪天气等环境因素的影响，而且视频检测技术对于硬件的要求比较高。微波检测技术多应用于车辆的测速，也容易受到外部温度气流的影响。而地磁检测技术体积小、功率低、检测灵敏度高、受环境影响不大。

在停车场节点较多的情况下，使用有线通信会使得布线难度和成本大大提高。因此本发明采用的通信技术是ZigBee技术。ZigBee技术是一种无线通信技术，在国内的频段为2.4G，无需申请。它具有低功耗，可靠性高、易拓展等特点。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee和AMR的车位检测器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于ZigBee和AMR的车位检测器，其特征是：包括微处理器模块，电源管理模块、传感器模块和无线射频模块组成，所述的电源管理模块分别为传感器模块和微处理器模块供电，所述的传感器模块与微处理器模块信号连接，所述的微处理器模块还与无线射频模块信号连接；

所述的传感器模块设置在车位内，传感器模块采用磁阻传感器，所述的磁阻传感器能够对车位内的磁场进行检测；

所述的微处理器模块能够接受磁场数据；

所述的无线射频模块采用ZigBee通信方式将车位检测节点传输到信号接收终端；

所述的电源管理模块与微处理器模块信号连接，电源管理模块能够为微处理器模块和传感器模块提供稳定电压，微处理器模块能够信号控制电源管理模块的工作状态。

为优化上述实用新型，采取的具体措施还包括：

所述的微处理器模块采用基于8051内核的CC2530F256芯片，所述的微处理器模块还连接有电源去耦电路、按键电路、信号灯电路、晶振电路，电源管理模块还连接有串口通信模块。

所述的电源管理模块包括AMS1117芯片，AMS1117芯片的VOUT引脚与OUT引脚连接，AMS1117芯片的VOUT引脚与电解电容C3的正极连接，电解电容C3的负极接地，AMS1117芯片的VOUT引脚与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，所述的AMS1117芯片的VOUT引脚与电源连接，AMS1117芯片的GND引脚接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电容C2一端连接，电容C2另一端接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电解电容C1的正极连接，电解电容C1的负极接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电源连接，AMS1117芯片的VIN引脚与开关KEY3的第1引脚连接，KEY3的第3引脚与USB电源连接，KEY3的第2引脚与电池电源连接，KEY3的第1引脚可切换的连接KEY3的第2引脚和KEY3的第3引脚。

所述的USB电源包括CH340G芯片，CH340G芯片的VCC引脚与电源连接，CH340G芯片的VCC引脚与KEY3的第3引脚连接，CH340G芯片的VCC引脚与MINI-USB的VUSB端口连接，CH340G芯片的GND引脚接地，CH340G芯片的TXD引脚与CC2530F256芯片的P03引脚连接，CH340G芯片的RXD引脚与CC2530F256芯片的P02引脚连接，CH340G芯片的V3引脚通过电容接地，CH340G芯片的UD+引脚与电阻R11一端连接，电阻R11另一端与MINI-USB的DP端口连接，CH340G芯片的UD-引脚与电阻R12一端连接，电阻R12另一端与MINI-USB的ID端口连接，CH340G芯片的XI引脚与电容C5一端连接，电容C5的另一端与电容C6一端连接，电容C5的另一端接地，电容C6的另一端与CH340G芯片的XO引脚连接，CH340G芯片的XI引脚与晶振Y3一端连接，晶振Y3另一端与CH340G芯片的XO引脚连接，MINI-USB的GND端口连地。

所述的去耦电路包括电容C391，电容C391一端接地，电容C391另一端与CC2530F256芯片的DVDD1引脚连接，电容C391另一端与电容C311一端连接，电容C311另一端接地，电容C311一端与CC2530F256芯片的AVDD6引脚连接，电容C311一端与电容C101一端连接，电容C101另一端接地，电容C101一端与CC2530F256芯片的DVDD2引脚连接，电容C101一端与电容C241一端连接，电容C241另一端接地，电容C241一端与CC2530F256芯片的AVDD3引脚连接，电容C241一端与电容C271一端连接，电容C271另一端接地，电容C271一端分别与CC2530F256芯片的AVDD1、AVDD2和AVDD4引脚连接，电容C271一端与电容C211一端连接，电容C271一端与电容C272一端连接，电容C272的另一端接地，电容C211另一端接地，电容C211一端与CC2530F256芯片的AVDD5引脚连接，电容C211一端与电容C100一端连接，电容C100另一端接地，电容C100一端与电感L1一端连接，电感L1的另一端与电源连接。

所述的无线射频模块包括射频天线E1，射频天线E1与电容C254一端连接，射频天线E1与电容C255一端连接，电容C255另一端接地，电容C254另一端与电容C253一端连接，电容C253另一端接地，电容C254另一端与电容C252一端连接，电容C252另一端与电感L252一端连接，电容C252另一端与电感L251一端连接，电容C252另一端与电容C251一端连接，电容C251的另一端与CC2530F256芯片的RFP引脚连接，电容C254另一端与电感L261一端连接，电感L261的另一端与电感L252的另一端连接，电感L261的另一端与电感L251的另一端连接，电感L261的另一端与电容C261一端连接，电容C261的另一端与CC2530F256芯片的RFN引脚连接，电感L252的另一端与电容C262一端连接，电容C262另一端接地。

所述的晶振电路包括晶振Y1和晶振Y2，所述的晶振Y1一端与CC2530F256芯片的XOSC_Q1引脚连接，晶振Y1的另一端与CC2530F256芯片的XOSC_Q2引脚连接，晶振Y1一端与电容C231一端连接，电容C231的另一端与电容C221一端连接，电容C231的另一端还接地，电容C221的另一端与晶振Y1的另一端连接；

所述的晶振Y2一端与CC2530F256芯片的XOSC32K_Q1引脚连接，晶振Y2的另一端与CC2530F256芯片的XOSC32K_Q2引脚连接，晶振Y2一端与电容C331一端连接，电容C331的另一端与电容C321一端连接，电容C331的另一端还接地，电容C321的另一端与晶振Y2的另一端连接。

所述的传感器模块包括HMC5883L磁阻传感器，HMC5883L磁阻传感器的SETP引脚与电容C9一端连接，电容C9的另一端与HMC5883L磁阻传感器的SETC引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的GND引脚接地引脚，HMC5883L磁阻传感器的C1引脚与电解电容C8正极连接，电解电容C8的负极接地，HMC5883L磁阻传感器的VDD引脚与S1引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的S1引脚与电容C7一端连接，电容C7的另一端接地，HMC5883L磁阻传感器的S1引脚与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SCL引脚与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SCL引脚与CC2530F256芯片的P04引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的SAD引脚与电阻R12一端连接，电阻R12的另一端与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SAD引脚与CC2530F256芯片的P07引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的VDDIO引脚与电源连接。

所述的CC2530F256芯片还连接有OLED显示模块，OLED显示屏的DC引脚与CC2530F256芯片的P00引脚连接，OLED显示屏的RESET引脚与CC2530F256芯片的P17引脚连接，OLED显示屏的SDA引脚与CC2530F256芯片的P13引脚连接，OLED显示屏的SLC引脚与CC2530F256芯片的P12引脚连接，OLED显示屏的VCC引脚与电源连接，OLED显示屏的DND引脚接地。

该种基于ZigBee和AMR的车位检测器能够达到的有益效果为：本发明以AMR传感器和CC2530为核心的ZigBee终端构成这个车位检测器。通过与其他的ZigBee模块，可以自组织一个网络，收集每个车位的状态信息。检测精度高，成本低、安装简单。无线射频收发采用ZigBee通信方式将车位检测节点传输到路由器或协调器。

附图说明

图1为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器的结构原理图。

图2为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器的电路图。

图3为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器去耦电路的电路图。

图4为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器电源管理模块的电路图。

图5为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器传感器模块的电路图。

图6为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器USB电源电路的电路图。

图7为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器OLED显示模块的电路图。

图8为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器信号灯电路的电路图。

图9为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器按键电路的电路图。

图10为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器无线射频模块的电路图。

图11为本实用新型一种基于ZigBee和AMR的车位检测器晶振电路的电路图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，一种基于ZigBee和AMR的车位检测器，其特征是：包括微处理器模块，电源管理模块、传感器模块和无线射频模块组成，所述的电源管理模块分别为传感器模块和微处理器模块供电，所述的传感器模块与微处理器模块信号连接，所述的微处理器模块还与无线射频模块信号连接；

所述的传感器模块设置在车位内，传感器模块采用磁阻传感器，所述的磁阻传感器能够对车位内的磁场进行检测；

所述的微处理器模块能够接受磁场数据；

所述的无线射频模块采用ZigBee通信方式将车位检测节点传输到信号接收终端；

所述的电源管理模块与微处理器模块信号连接，电源管理模块能够为微处理器模块和传感器模块提供稳定电压，微处理器模块能够信号控制电源管理模块的工作状态。

为优化上述实用新型，采取的具体措施还包括：

如图2所示，微处理器模块采用基于8051内核的CC2530F256芯片，所述的微处理器模块还连接有电源去耦电路、按键电路、信号灯电路、晶振电路，电源管理模块还连接有串口通信模块。

本实施例中，CC2530芯片共有四十个引脚，包括21个I/O引脚，6个2.6-3.3V模拟电源引，2个2.6-3.3V的数字电源引脚，一个1.8V的内部数字电源引脚，4个GND引脚，两个无线电输入信号引脚，2个32M晶振外部晶振引脚，一个数字输入复位引脚和一个模拟I/O参考电流的外部密偏置电阻引脚。

如图4所示，电源管理模块包括AMS1117芯片，AMS1117芯片的VOUT引脚与OUT引脚连接，AMS1117芯片的VOUT引脚与电解电容C3的正极连接，电解电容C3的负极接地，AMS1117芯片的VOUT引脚与电容C4一端连接，电容C4另一端接地，所述的AMS1117芯片的VOUT引脚与电源连接，AMS1117芯片的GND引脚接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电容C2一端连接，电容C2另一端接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电解电容C1的正极连接，电解电容C1的负极接地，AMS1117芯片的VIN引脚与电源连接，AMS1117芯片的VIN引脚与开关KEY3的第1引脚连接，KEY3的第3引脚与USB电源连接，KEY3的第2引脚与电池电源连接，KEY3的第1引脚可切换的连接KEY3的第2引脚和KEY3的第3引脚。

本实施例中，采用AMS1117-3.3芯片,可以固定输出3.3V的电压。它是一个正向低压稳降压器，在1A电流下为适应各种复杂的环境，底板不仅可以采用USB供电，还可以外接电池，满足了协调器路由器还有检测节点对于电源输入的不同要求。

如图6所示，USB电源包括CH340G芯片，CH340G芯片的VCC引脚与电源连接，CH340G芯片的VCC引脚与KEY3的第3引脚连接，CH340G芯片的VCC引脚与MINI-USB的VUSB端口连接，CH340G芯片的GND引脚接地，CH340G芯片的TXD引脚与CC2530F256芯片的P03引脚连接，CH340G芯片的RXD引脚与CC2530F256芯片的P02引脚连接，CH340G芯片的V3引脚通过电容接地，CH340G芯片的UD+引脚与电阻R11一端连接，电阻R11另一端与MINI-USB的DP端口连接，CH340G芯片的UD-引脚与电阻R12一端连接，电阻R12另一端与MINI-USB的ID端口连接，CH340G芯片的XI引脚与电容C5一端连接，电容C5的另一端与电容C6一端连接，电容C5的另一端接地，电容C6的另一端与CH340G芯片的XO引脚连接，CH340G芯片的XI引脚与晶振Y3一端连接，晶振Y3另一端与CH340G芯片的XO引脚连接，MINI-USB的GND端口连地。

本实施例中，电平转换芯片为CH430G芯片，采用的USB接口为mini USB。CH340芯片是一个USB总线的转换芯片，可以实现USB转串口的功能。CH340芯片支持5V和3.3V两种电源工作方式。在串口模式下，提供MODEM联络信号，将普通的串口设备直接升级到USB总线或是为计算机扩展异步串口。它内置了独立的缓冲区，支持全双工、半双工和单工异步串行通讯。串行数据包括一个起始位，5、6、7或8位数据位，一个或2个高电平停止位，支持奇偶校验。TXD和RXD是数据传输引脚，当串口输入空闲时，RXD为高电平；串口输出空闲时，CH340G/C/B/T芯片的TXD 为高电平，CH340R TXD 为低电平。

如图3所示，去耦电路包括电容C391，电容C391一端接地，电容C391另一端与CC2530F256芯片的DVDD1引脚连接，电容C391另一端与电容C311一端连接，电容C311另一端接地，电容C311一端与CC2530F256芯片的AVDD6引脚连接，电容C311一端与电容C101一端连接，电容C101另一端接地，电容C101一端与CC2530F256芯片的DVDD2引脚连接，电容C101一端与电容C241一端连接，电容C241另一端接地，电容C241一端与CC2530F256芯片的AVDD3引脚连接，电容C241一端与电容C271一端连接，电容C271另一端接地，电容C271一端分别与CC2530F256芯片的AVDD1、AVDD2和AVDD4引脚连接，电容C271一端与电容C211一端连接，电容C271一端与电容C272一端连接，电容C272的另一端接地，电容C211另一端接地，电容C211一端与CC2530F256芯片的AVDD5引脚连接，电容C211一端与电容C100一端连接，电容C100另一端接地，电容C100一端与电感L1一端连接，电感L1的另一端与电源连接。

如图10所示，无线射频模块包括射频天线E1，射频天线E1与电容C254一端连接，射频天线E1与电容C255一端连接，电容C255另一端接地，电容C254另一端与电容C253一端连接，电容C253另一端接地，电容C254另一端与电容C252一端连接，电容C252另一端与电感L252一端连接，电容C252另一端与电感L251一端连接，电容C252另一端与电容C251一端连接，电容C251的另一端与CC2530F256芯片的RFP引脚连接，电容C254另一端与电感L261一端连接，电感L261的另一端与电感L252的另一端连接，电感L261的另一端与电感L251的另一端连接，电感L261的另一端与电容C261一端连接，电容C261的另一端与CC2530F256芯片的RFN引脚连接，电感L252的另一端与电容C262一端连接，电容C262另一端接地。

本实施例中，无线射频收发采用ZigBee通信方式将车位检测节点传输到路由器或协调器。

如图11所示，晶振电路包括晶振Y1和晶振Y2，所述的晶振Y1一端与CC2530F256芯片的XOSC_Q1引脚连接，晶振Y1的另一端与CC2530F256芯片的XOSC_Q2引脚连接，晶振Y1一端与电容C231一端连接，电容C231的另一端与电容C221一端连接，电容C231的另一端还接地，电容C221的另一端与晶振Y1的另一端连接；

所述的晶振Y2一端与CC2530F256芯片的XOSC32K_Q1引脚连接，晶振Y2的另一端与CC2530F256芯片的XOSC32K_Q2引脚连接，晶振Y2一端与电容C331一端连接，电容C331的另一端与电容C321一端连接，电容C331的另一端还接地，电容C321的另一端与晶振Y2的另一端连接。

如图5所示，传感器模块包括HMC5883L磁阻传感器，HMC5883L磁阻传感器的SETP引脚与电容C9一端连接，电容C9的另一端与HMC5883L磁阻传感器的SETC引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的GND引脚接地引脚，HMC5883L磁阻传感器的C1引脚与电解电容C8正极连接，电解电容C8的负极接地，HMC5883L磁阻传感器的VDD引脚与S1引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的S1引脚与电容C7一端连接，电容C7的另一端接地，HMC5883L磁阻传感器的S1引脚与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SCL引脚与电阻R11一端连接，电阻R11的另一端与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SCL引脚与CC2530F256芯片的P04引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的SAD引脚与电阻R12一端连接，电阻R12的另一端与电源连接，HMC5883L磁阻传感器的SAD引脚与CC2530F256芯片的P07引脚连接，HMC5883L磁阻传感器的VDDIO引脚与电源连接。

本实施例中，传感器模块采用的是由Honeywell公司生产的各向异性磁阻传感器HMC5883L模块，传感器具有无引线封装、体积小、集成度高、分辨率高、内置自检功能等特点。每个车位检测节点均含有一个传感器模块，它将检测到的数据通过I2C总线实现和处理器的数据传输。

如图7所示，CC2530F256芯片还连接有OLED显示模块，OLED显示屏的DC引脚与CC2530F256芯片的P00引脚连接，OLED显示屏的RESET引脚与CC2530F256芯片的P17引脚连接，OLED显示屏的SDA引脚与CC2530F256芯片的P13引脚连接，OLED显示屏的SLC引脚与CC2530F256芯片的P12引脚连接，OLED显示屏的VCC引脚与电源连接，OLED显示屏的DND引脚接地。

如图8和9所示，为本实施例中的指示灯电路和按键电路，指示灯主要用于提示单片机此时的运行状态，D1、D2、D3三个指示灯是用户自定义灯，而D4、D5、这两个灯是用来显示单片机收发数据状态，D6是电源指示灯，显示单片机有电源接入。一共有三个按键，KEY1、KEY2是用户自定义的指示灯，而RESRT按键是电路的复位按键，按一下按键，可以使得整个电路复位。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。