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基于磁阻传感器和ZigBee的车位检测系统

【摘要】:城市的道路建设日趋完善,停车场作为主要的交通基础设施,停车场的建设可有效的缓解城市交通拥堵压力,因此,国家加大了对停车场的建设,尤其是智能化停车场的建设。停车位检测系统作为智能化停车场建设的重要组成部分,车位的检测功能是车位检测系统运行的基础,而车位信息传输是提高车位检测系统运行效率的关键。因此,本文提出基于磁阻传感器和Zig Bee的车位检测系统研究,旨在提高停车场车位的利用效率,对智能停车场的建设将具有重要的意义。本文通过以磁阻传感器为主要检测功能的车位检测节点对停车场的车位进行识别与判断,组建功能强大的Zig Bee无线传感器网络,将车位信息数据从一个节点传送到另一个节点,以接力的方式传给协调器,并且设计上位机显示平台,使停车场管理者可以实时观察停车场车位的占用情况,对进出的车辆实施有效的管理和监测。本文的具体研究内容如下:(1)结合磁阻传感器的特性、工作原理,并且对Zig Bee技术的网络体系架构、网络设备类型和网络拓扑架构进行详细分析的基础上,提出了车位检测系统的整体结构设计。(2)在分析了车位检测节点、协调器和路由器的硬件结构基础上,详细设计了主要硬件电路模块包括传感器模块、微处理器模块、串口通信模块、电源管理模块、天线及巴伦匹配电路,并对节点的硬件电路完成了PCB设计。(3)通过设计I2C总线驱动程序,提取传感器检测的磁信号,运用车位检测算法处理以判断当前车位的状态;在分析Zig Bee协议栈的基础上,进行节点的软件设计;应用Visual Studio设计了一个上位机软件,实现车位信息可视化。(4)对车位检测系统进行测试,包括车位检测节点的功能测试、运用Packet Sniffer协议分析软件对节点组网的数据抓包、采集不同停车状态时上位机界面的更新情况。结果表明,在不同的测试条件下,检测节点能够实现对车位状态的检测,验证了车位检测算法的可靠性,Zig Bee无线传感网络数据传输准确可靠,上位机软件工作稳定,数据信息正常显示。上位机软件工作稳定,数据信息正常显示。车位检测系统的成功运行为实现智能化停车场的建设提供了一种新的设计思路。

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