車輛的無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快、人口的快速增長(zhǎng)，多種因素造成了當(dāng)今社會(huì)交通運(yùn)輸?shù)膿矶?，而現(xiàn)階段采用的增加道路容量，已不能滿足人們的出行需求。隨著傳感技術(shù)、通信技術(shù)等新科技的發(fā)展，智能交通系統(tǒng)隨之而出。車輛檢測(cè)作為智能交通系統(tǒng)的一個(gè)基礎(chǔ)部分，通過(guò)對(duì)車輛磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的分析，獲取交通信息，使人們可以方便的確定出行安排，從而緩解交通擁堵，減少大氣污染。
　　車輛作為一種雙極性鐵磁類物質(zhì)，其移動(dòng)會(huì)對(duì)地球磁場(chǎng)造成擾動(dòng)，而磁阻傳感器利用其內(nèi)部

2、結(jié)構(gòu)的特殊性可以將這種擾動(dòng)檢測(cè)出來(lái)。根據(jù)這一原理，采用無(wú)線通信技術(shù)將具有這種檢測(cè)能力的節(jié)點(diǎn)組成一個(gè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，完成磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、處理、傳輸。本文采用無(wú)線傳感技術(shù)ZigBee和霍尼韋爾磁阻傳感器組成車輛無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)車輛的交通參數(shù)如車流量、車速等進(jìn)行信息提取。在該檢測(cè)系統(tǒng)中，磁阻傳感器檢測(cè)車輛移動(dòng)引起的波動(dòng)的磁場(chǎng)信號(hào)，唯一的協(xié)調(diào)器和多個(gè)具有檢測(cè)功能的終端節(jié)點(diǎn)組成無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下：
　　一、車輛無(wú)線檢

3、測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　深入研究短距離無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)-ZigBee，分析其網(wǎng)絡(luò)參考模型和協(xié)議架構(gòu)，為檢測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信奠定基礎(chǔ)；研究分析磁阻傳感器在車輛檢測(cè)應(yīng)用中的工作原理，將兩種技術(shù)聯(lián)合使用，提出車輛無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)的整體架構(gòu)。
　　二、車輛無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)
　　在對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)硬件結(jié)構(gòu)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)車輛無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)的硬件模塊電路。選擇數(shù)字式磁阻傳感器HMC5883L作為傳感檢測(cè)芯片，其集成度高，同時(shí)測(cè)得X、Y、Z

4、軸的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，并輸出數(shù)字信號(hào)，減少信號(hào)處理電路。選擇CC2530作為ZigBee的硬件支持，集成了無(wú)線射頻芯片和微處理單元，外圍電路簡(jiǎn)單，為系統(tǒng)低功耗設(shè)計(jì)提供條件。
　　三、車輛無(wú)線檢測(cè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
　　研究分析ZStack協(xié)議棧，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備的星狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的組網(wǎng)與入網(wǎng)設(shè)計(jì)，同時(shí)在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)磁阻傳感器工作的程序，完成磁場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集與傳輸。提出一種改進(jìn)的多狀態(tài)機(jī)檢測(cè)算法和雙節(jié)點(diǎn)車速檢測(cè)算法對(duì)磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算與分析，最后得出