無線低功耗地磁車輛檢測(cè)傳感器的設(shè)計(jì)(下)

　　接上篇

　　3 無線地磁車輛檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)器與無線車輛檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(chǎng)可以看成是一個(gè)均勻磁場(chǎng)，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(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生擾動(dòng)。通過分析磁阻傳感器監(jiān)測(cè)出的磁場(chǎng)畸變，就可以判斷車輛的存在。經(jīng)過對(duì)大量小車的實(shí)際測(cè)試，發(fā)現(xiàn)汽車停在GMR傳感器上方時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生擾動(dòng)并且穩(wěn)定后，在Z軸測(cè)得的地磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生了一定幅度的變化。通過磁場(chǎng)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(duì)本車位的干擾，增加分析判斷的信息。