无线低功耗地磁车辆检测传感器的设计(下)

　　接上篇

　　3 无线地磁车辆检测传感器的软件设计

　　3.1 数据帧结构定义

　　无线车辆检测接收机与数据服务器的接口，采用485接口。数据服务器发送查询或控制命令，遵循MODBUS协议格式。停车位信息的上报采用主动上传方式;数据服务器下发为广播式，无线车辆检测接收机根据命令字中的地址进行判断后应答。

　　无线车辆检测接收机除了拥有Zigbee网络ID等参数外，还具有一个无线车辆检测器群的地址，地址范围从4到127，不能重复。道路指引标志牌的无线车辆检测接收机固定为253号(群地址)。每个标牌提供1个可写寄存器，共16个灯状态。Zigbee自组网络数据处理模式本论文不展开论述。

　　无线地磁车辆检测器与无线车辆检测接收机的无线通讯接口规则：工作模式，无线地磁车辆检测器采用主动上报规则，上行信息见表1-1;配置模式，采用命令-应答方式，上下行命令见表1-2。工作模式与配置模式通过检测器的内置干簧管开闭进行切换。

　　3.2 无线在线配置与升级

　　无线地磁车辆检测器固定于每个车位，采用防水密封结构。维护人员可在线进行参数(如设备序列号、频段、发送功率以及程序升级等)配置。通过干簧管吸合，触发进入固定频段的配置模式，实现与无线配置器的数据链接，完成参数配置、程序升级。软件设计无线通讯部分采用SimpliciTI协议栈设计[5]，采用总体程序流程图如图6。

　　3.3 地磁强度采集和数据综合分析

　　在某一区域内的地球磁场可以看成是一个均匀磁场，当作为铁磁体的汽车(尤其是汽车的发动机、及车轮部位)，从地磁传感器(GMR)上或近距离经过时，会对磁场产生扰动。通过分析磁阻传感器监测出的磁场畸变，就可以判断车辆的存在。经过对大量小车的实际测试，发现汽车停在GMR传感器上方时，磁场发生扰动并且稳定后，在Z轴测得的地磁场强度发生了一定幅度的变化。通过磁场强度的变化，就可以确定车位有无停车。为了提高准确率，本设计增加了辅助光敏传感器，消除附近车位停车对本车位的干扰，增加分析判断的信息。