無(wú)線(xiàn)低功耗地磁車(chē)輛檢測傳感器的設計(下)

　　接上篇

　　3 無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)輛檢測傳感器的軟件設計

　　3.1 數據幀結構定義

　　無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測接收機與數據服務(wù)器的接口，采用485接口。數據服務(wù)器發(fā)送查詢(xún)或控制命令，遵循MODBUS協(xié)議格式。停車(chē)位信息的上報采用主動(dòng)上傳方式;數據服務(wù)器下發(fā)為廣播式，無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測接收機根據命令字中的地址進(jìn)行判斷后應答。

　　無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測接收機除了擁有Zigbee網(wǎng)絡(luò )ID等參數外，還具有一個(gè)無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測器群的地址，地址范圍從4到127，不能重復。道路指引標志牌的無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測接收機固定為253號(群地址)。每個(gè)標牌提供1個(gè)可寫(xiě)寄存器，共16個(gè)燈狀態(tài)。Zigbee自組網(wǎng)絡(luò )數據處理模式本論文不展開(kāi)論述。

　　無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)輛檢測器與無(wú)線(xiàn)車(chē)輛檢測接收機的無(wú)線(xiàn)通訊接口規則：工作模式，無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)輛檢測器采用主動(dòng)上報規則，上行信息見(jiàn)表1-1;配置模式，采用命令-應答方式，上下行命令見(jiàn)表1-2。工作模式與配置模式通過(guò)檢測器的內置干簧管開(kāi)閉進(jìn)行切換。

　　3.2 無(wú)線(xiàn)在線(xiàn)配置與升級

　　無(wú)線(xiàn)地磁車(chē)輛檢測器固定于每個(gè)車(chē)位，采用防水密封結構。維護人員可在線(xiàn)進(jìn)行參數(如設備序列號、頻段、發(fā)送功率以及程序升級等)配置。通過(guò)干簧管吸合，觸發(fā)進(jìn)入固定頻段的配置模式，實(shí)現與無(wú)線(xiàn)配置器的數據鏈接，完成參數配置、程序升級。軟件設計無(wú)線(xiàn)通訊部分采用SimpliciTI協(xié)議棧設計[5]，采用總體程序流程圖如圖6。

　　3.3 地磁強度采集和數據綜合分析

　　在某一區域內的地球磁場(chǎng)可以看成是一個(gè)均勻磁場(chǎng)，當作為鐵磁體的汽車(chē)(尤其是汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機、及車(chē)輪部位)，從地磁傳感器(GMR)上或近距離經(jīng)過(guò)時(shí)，會(huì )對磁場(chǎng)產(chǎn)生擾動(dòng)。通過(guò)分析磁阻傳感器監測出的磁場(chǎng)畸變，就可以判斷車(chē)輛的存在。經(jīng)過(guò)對大量小車(chē)的實(shí)際測試，發(fā)現汽車(chē)停在GMR傳感器上方時(shí)，磁場(chǎng)發(fā)生擾動(dòng)并且穩定后，在Z軸測得的地磁場(chǎng)強度發(fā)生了一定幅度的變化。通過(guò)磁場(chǎng)強度的變化，就可以確定車(chē)位有無(wú)停車(chē)。為了提高準確率，本設計增加了輔助光敏傳感器，消除附近車(chē)位停車(chē)對本車(chē)位的干擾，增加分析判斷的信息。