基于ZigBee停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統的設計

摘要：基于ZigBee停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統實(shí)現將車(chē)輛在停車(chē)場(chǎng)的位置通過(guò)短信發(fā)送給車(chē)主，方便車(chē)主離開(kāi)停車(chē)場(chǎng)后快速找到自己的車(chē)輛。該停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統主要由終端節點(diǎn)模塊、路由器模塊和協(xié)調器模塊構成。終端節點(diǎn)模塊由CC2530、矩陣鍵盤(pán)和顯示電路等構成，用于輸入并發(fā)送手機號碼和模塊所在的地址信息給距離該節點(diǎn)最近的路由器或協(xié)調器；路由器模塊由CC2530和CC2591構成，用于將終端節點(diǎn)發(fā)送的信息轉發(fā)給協(xié)調器；協(xié)調器模塊由CC2530、C8051F040和GSM模塊等組成，作為協(xié)調器的CC2530當接收到路由器或終端節點(diǎn)發(fā)送來(lái)信息時(shí)，會(huì )將信息發(fā)送給C8051F040的串口0。C8051F040接收到信息后進(jìn)行地址匹配，然后將匹配信息和手機號碼通過(guò)串口1發(fā)送給GSM模塊，由GSM將車(chē)輛所停位置信息發(fā)送給對應的手機號碼。
關(guān)鍵詞：CC2530；停車(chē)場(chǎng)；C8051F040；GSM

隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，現代停車(chē)場(chǎng)逐漸向多空間、多功能、智能化方向發(fā)展，相應的停車(chē)場(chǎng)管理系統也應用而生，例如區域車(chē)位引導系統、刷卡系統和自動(dòng)車(chē)型區分收費系統等。當停車(chē)場(chǎng)空間較大，停車(chē)車(chē)位較多時(shí)，車(chē)主會(huì )很容易忘記車(chē)輛所停位置，從而浪費一些時(shí)間在尋找車(chē)輛上。停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統能夠將車(chē)輛所停位置信息通過(guò)短信方式發(fā)送給車(chē)主，從而方便車(chē)主尋車(chē)?？紤]到現代停車(chē)場(chǎng)空間大、車(chē)位多，用傳統的485或CAN方式將浪費大量的時(shí)間在布485總線(xiàn)或CAN總線(xiàn)上，且一旦總線(xiàn)出現問(wèn)題整個(gè)系統將癱瘓，所以該停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統采用ZigBee無(wú)線(xiàn)傳輸方式。ZigBee定義了3種網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)形式，分別是網(wǎng)絡(luò )協(xié)調器’節點(diǎn)(Coordinator)、路由器節點(diǎn)(Router)和終端節點(diǎn)(End Device)。網(wǎng)絡(luò )終端節點(diǎn)用于發(fā)送手機號碼和其對應的地址信息；路由器節點(diǎn)用于將終端節點(diǎn)模塊發(fā)送的信息轉發(fā)給協(xié)調器；協(xié)調器節點(diǎn)負責網(wǎng)絡(luò )的建立、網(wǎng)絡(luò )地址的分配以及接收路由器模塊和終端節點(diǎn)模塊發(fā)送來(lái)的信息。由于采用無(wú)線(xiàn)形式，終端節點(diǎn)模塊可以很方便地安裝在停車(chē)場(chǎng)的各個(gè)角落，且ZigBee采用自組織網(wǎng)絡(luò )通信，當一個(gè)終端節點(diǎn)模塊出現問(wèn)題時(shí)，不會(huì )影響整個(gè)系統的運行，同時(shí)該停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統具有功耗低，操作簡(jiǎn)單和便于維護的特點(diǎn)。

1 停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統的工作原理
停車(chē)場(chǎng)短信尋車(chē)系統的總體結構圖如圖1所示。當車(chē)主在停車(chē)場(chǎng)停好位置后，通過(guò)終端節點(diǎn)的鍵盤(pán)輸入自己的手機號碼，按發(fā)送鍵后終端節點(diǎn)會(huì )將手機號碼和終端節點(diǎn)的地址信息無(wú)線(xiàn)發(fā)送給距離最近的路由器或協(xié)調器，路由器接收到信息后會(huì )轉發(fā)給協(xié)調器，當協(xié)調器接收到路由器或終端節點(diǎn)發(fā)送的信息時(shí)會(huì )進(jìn)行地址匹配，然后發(fā)送一條包含車(chē)位所在的區域和如何從入口到達該位置的短信到車(chē)主的手機號碼上，從而實(shí)現短信尋車(chē)。

2 終端節點(diǎn)模塊的設計
終端節點(diǎn)模塊由CC2530、按鍵電路、顯示電路和時(shí)鐘電路等構成。CC2530是TI公司以C51為內核的ZigBee芯片，它支持國際802．15．4標準以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBeeRF4CE標準，提供101 dB的鏈路質(zhì)量，具有優(yōu)秀的接收器靈敏度和強大的抗干擾性，同時(shí)具有低功耗、低成本、低速率、時(shí)延短、高容量、高安全等特點(diǎn)，其傳輸距離在10～100 m，在增加RF發(fā)射功率后，傳輸距離可達1～3 km。
按鍵電路采用3x4的矩陣鍵盤(pán)，用于輸入0到9、刪除和發(fā)送；時(shí)鐘電路采用DS1302。DS1302接口簡(jiǎn)單、使用方便、功耗低，只需添加少許程序就可以在顯示電路上顯示時(shí)間；顯示電路采用串口通訊12864，12864能顯示4行，每行顯示16個(gè)字符，完全滿(mǎn)足顯示11位手機號碼、時(shí)間和日期等。終端節點(diǎn)模塊的CC2530連接電路圖如圖2所示。

CC2530所用的協(xié)議棧為ZStack-CC2530-2．3．0-1．4．0，編程軟件版本為IAR Embedded Workbench for MCS-51 7．51A，這里需要把CC2530的設備類(lèi)型設置成網(wǎng)絡(luò )終端節點(diǎn)，并在協(xié)議棧中添加LCD顯示子程序、矩陣鍵盤(pán)子程序、1302讀寫(xiě)子程序和時(shí)間校準子程序，并更改協(xié)議棧中的子程序SampleApp_SendFlashMessage()的發(fā)送內容。當車(chē)主在終端節點(diǎn)模塊上輸入手機號碼，按發(fā)送鍵后程序會(huì )調用Sample App_Se nd Flash Message()，把手機號碼和地址信息發(fā)送給距離最近的協(xié)調器或路由器。