无线低功耗地磁车辆检测传感器的设计

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1、65305830IndustryControl责任编辑：王莹无线低功耗地磁车辆检测传感器的设计TheDesignofLow-powerWirelessVehicleDetectionSensorBasedonGeomagneticInduction马建程艾赛通讯技术（杭州）有限公司技术总监（浙江杭州310004）Em357为核心的ZigbeePro模块设计。提供RS232接口与服务器链接。外壳用金属屏蔽机箱，可以挂墙安装，天线外置。2.2无线地磁车辆检测器的硬件设计无线地磁车辆检测器采用地磁检测芯片MAG3110结合CC430处理器设计。通过地磁场检测来判断车辆，普遍采用两种

2、方式：对车辆经过时磁力线扭曲情况检测来判断；或则，检测车辆通过时对磁场的垂直和水平方向的磁场强度变化来判断[3]。本文的研究重点是判断某预定区域（停车位）是否有车辆的存在，采用后一种判断方式。汽车作为铁磁体，当其靠近地磁传感器时会引起磁力线的变化，通过监测这些微小变化，可以判断车位是否有汽车的存在。为了提高对停车位有无车辆判断的准确率，本次研究采用三轴磁阻传感器，结合光敏电阻和反射式光电传感器进行混合设计。地磁车辆检测器选用开放的ISM微波频段，采用433MHz无线传感技术。内置高性能锂亚硫酰氯电池供电，采用低功耗设计可连续工作3到5年。设备外壳设计类似圆形道钉结构，用高强度

3、ABS和PC材料注塑成型，外形尺寸：直径126mm×高32mm。防水，抗酸碱腐蚀，抗冲撞。本文于2014年1月5日收到。马建程：1994年工作，硕士，多年从事语音、数据通讯产品的研发工作：对光纤传输、无线自主网、图像处理等领域有较深研究。本无线地磁车辆检测传感器方案，主要由Freescale公司的微型、低功耗、3轴数字地磁仪MAG3110和TI公司带无线射频收发器核的低功耗微处理器CC430F5137组成。该传感器可以应用在停车场智能停车引导、智能交通管理等工程中，具有准确率高、对地面破坏小、安装方便等特点[1]。无线车辆检测接收机能接收无线地磁车辆检测器发送的信息，再通过无

4、线或有线上传到控制中心。无线检测接收机可接收通信距离范围内30个无线车辆检测器的信号。停车场智能引导系统拓扑图，见图1。无线地磁车辆检测器的结构框图，见图2。无线地磁车辆信息接收机的结构框图，见图3。1停车场智能引导系统原理介绍无线地磁车辆检测器是利用磁敏传感器实时检测车辆对地磁的影响，以判断停车位上是否有车辆停放，并将检测数据通过无线方式传送给无线检测接收机。2地磁车辆检测传感器的硬件设计2.1无线地磁车辆信息接收机的硬件设计无线地磁车辆信息接收机采用TI的CC430F5137处理器结合ember的44www.eepw.com.cn2014.5摘要：基于地磁感应设计的无线车

5、位（有车、无车）检测传感器，在停车场智能引导系统应用中，具有尺寸小、地面破坏少、组网便利等明显优势。将RF433MHz和2.4GHzZigbee结合设计在地磁车辆检测器和接收机中，进一步提升了工程便利性。本设计引入了光敏电阻和反射式光电传感器测量电路，提高了对车位状态监测的准确率。地磁车辆检测器采用CC430为核心设计，使检测器的集成度更高。本文网络版地址：http://www.eepw.com.cn/article/245932.htm关键词：磁敏传感器；智能引导；光敏电阻；低功耗模式DOI:10.3969/j.issn.1005-5517.2014.4.01066汽车电子

6、责任编辑：王莹地磁测量由Freescale的地磁信号传感器MAG3110组成[4]。该器件为3轴传感器，水平放置于与CPU间隔120mm的线路板一侧，以减少PCB（印制电路板）产生的电磁干扰对其影响。外围电路见图4。2.2.3光敏电阻和反射式光电传感器检测电路光敏电阻检测用于提高对是否有车判别的准确率。本研究选用了电阻值为10kΩ的掺杂型光敏电阻，对（0.4~0.76）μm可见光响应，直径5mm。为了尽可能避免斜射光源的干扰，设计时对光敏电阻的光感受面安装一个塑料导光器件，检测器外壳开孔镶嵌平面透光镜，安装模拟图见图5。反射式光电传感器检测电路，需要消耗较大的功率，设计仅用于

7、人工图1停车场智能引导系统2.2.1核心处理器模块地磁车辆检测器也是采用CC430F137主控制器，无线部分处理电路同接收机一致。外部接口电路还包含电池电压检测、地磁传感器、光敏电阻测量、反射式光电传感器测量和干簧管开断检测等电路。2.2.2地磁测量接口图2无线地磁车辆检测器结构框图图3无线地磁车辆信息接收机结构框图图4地磁信号传感器图5光敏电阻和塑料导光器件剖面图452014.5www.eepw.com.cn67305830AutomotiveElectronics责任编辑：王莹检测接收机的无线通讯接