基于GMR傳感器的無線車位探測器設(shè)計.pdf

1、本文對基于GMR傳感器的無線車位探測器進行研究。無線車位探測器是一種停車位占用檢測裝置，它通過傳感器感測車輛?？恳鸬拇艌鲎兓?，并將其轉(zhuǎn)化為電壓信號；電壓信號經(jīng)過放大、濾波、A/D轉(zhuǎn)換處理后傳遞給 CC2530處理器，處理器通過特定算法判斷出車位是否被車輛占用，再將車位占用信息通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳遞給計算機監(jiān)控端。這時，我們就可以通過車位管理系統(tǒng)了解車位占用情況。
　　無線車位探測器包括三個部分：傳感器及信號處理單元、CC2530

2、及外圍電路單元、電源管理單元。傳感器是無線車位探測器的核心，本文設(shè)計的車位探測器選用GMR傳感器感測磁場，它是一種新型的磁敏感元器件，具有靈敏度高、線性度好和響應(yīng)頻率快等優(yōu)勢。文中對適合GMR傳感器的信號調(diào)理電路進行研究，對與電路有關(guān)的公式進行推導，給出一種信號調(diào)理電路方案：AD623和OP07組成放大電路、一階RC組成濾波電路、CC2530自帶A/D進行模數(shù)轉(zhuǎn)換。為了克服傳統(tǒng)有線車位探測器布線困難、移動性差、影響交通的缺陷，本文引入無

3、線傳感網(wǎng)技術(shù)，采用TI公司提供的一種ZigBee解決方案，通過CC2530片上系統(tǒng)芯片，將車位探測器形成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。
　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點分為3種：協(xié)調(diào)器節(jié)點、路由器節(jié)點、終端節(jié)點。協(xié)調(diào)器節(jié)點負責網(wǎng)絡(luò)的建立，并將接收的信息通過RS232串口與計算機相連，在LabVIEW編寫的上位機界面中顯示車位占用信息；路由器節(jié)點負責協(xié)調(diào)器和終端節(jié)點之間信息的中繼傳遞，選用SMA天線；終端節(jié)點也就是各個無線車位探測器，采用PCB天線，具有更

4、小的尺寸。由于無線車位探測器往往是孤立節(jié)點，設(shè)計傳感器節(jié)點需要考慮低功耗特性，并為它配備相應(yīng)的電源管理單元，文中給出了干電池供電和鋰電池供電的兩種供電方案，并給出了電源電量計算的方法。
　　在實驗中，本文對靜止車輛對地面磁場的干擾情況做了測量，根據(jù)測量結(jié)果，提出了適用于磁阻車位探測器的自適應(yīng)閥值算法，使車輛辨別更加精確，具有更強的抗干擾能力。實驗結(jié)果表明：該探測器能實時采集車輛引起的地磁場變化，判斷車輛的有無，不僅功耗低，而且安裝