基于ZigBee的可充電微型車輛傳感器設(shè)計(jì)
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圖4 MSP430F149與CC2420的接口電路
Fig.4 Interface of MSP430F149 and CC2420
MSP430F149通過4線SPI總線（STE1、SIMO1、SOMI1、UCLK1）控制和設(shè)置芯片的工作模式，并實(shí)現(xiàn)讀/寫緩存數(shù)據(jù)，讀/寫狀態(tài)寄存器等。通過控制FIFO和FIFOP引腳接口的狀態(tài)可設(shè)置發(fā)射/接收緩存器，F(xiàn)IFOP引腳必須連接到單片機(jī)的中斷引腳。通過CCA引腳狀態(tài)可以得到空閑信道估計(jì)。通過SFD引腳狀態(tài)可以得到發(fā)射幀和接收幀的定時(shí)信息從而判斷系統(tǒng)的工作狀態(tài)，SFD引腳應(yīng)該接到單片機(jī)的時(shí)鐘捕捉引腳。
三.軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)車輛檢測(cè)傳感器的功能要求，結(jié)合硬件電路結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的軟件主要實(shí)現(xiàn)以下功能：
（1）測(cè)量頻率的變化量，確定測(cè)量頻率變化量的方案以保證系統(tǒng)的靈敏度。由于系統(tǒng)頻率的本身的漂移，需對(duì)無車時(shí)的頻率值進(jìn)行校正，以消除系統(tǒng)誤差;
（2）配置射頻模塊，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)幀以及車輛傳感器組網(wǎng)設(shè)計(jì)。
軟件總體設(shè)計(jì)流程圖如圖5所示。整個(gè)程序分為系統(tǒng)初始化程序、頻率測(cè)量程序、通訊程序。
圖5 主程序流程
Fig.5 Flow diagram of main program
系統(tǒng)初始化程序主要包括MSP430F149時(shí)鐘的設(shè)置、各個(gè)通訊端口的設(shè)置，定時(shí)器的設(shè)置等。當(dāng)系統(tǒng)設(shè)置好后，進(jìn)入頻率測(cè)量程序。頻率測(cè)量程序主要包括頻率變化量的測(cè)量、閾值的校準(zhǔn)、抗干擾的處理。若沒有檢測(cè)到車輛，則系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式。如果所測(cè)得頻率值大于閾值，則進(jìn)入發(fā)射程序，發(fā)射檢測(cè)到車輛的信號(hào)。發(fā)射結(jié)束后系統(tǒng)進(jìn)入低功耗模式，此時(shí)啟動(dòng)看門狗定時(shí)器（WDT），當(dāng)看門狗定時(shí)器溢出時(shí)喚醒系統(tǒng)，進(jìn)行下一次測(cè)量。
四.結(jié)束語
本文作者創(chuàng)新點(diǎn)：一是將新型短距離無線通信技術(shù)ZigBee運(yùn)用于設(shè)計(jì)中，從而省掉了饋線，使傳感器的安裝快捷、方便，并運(yùn)用新型單片機(jī)控制技術(shù)，提高傳感器的靈敏度和可靠性，降低誤檢率，同時(shí)使傳感器具有智能，可以顯著地降低功耗和實(shí)現(xiàn)自檢、功耗管理;二是采用新型的電源控制和充電控制芯片構(gòu)成電源模塊，大幅度延長(zhǎng)傳感器的使用壽命和簡(jiǎn)化管理。該傳感器體積小，安裝方便，對(duì)路面破壞小，易于維護(hù)，不但可以用于道路交通車輛檢測(cè)，還可以用于智能停車場(chǎng)車位檢測(cè)，有著廣泛的應(yīng)用前景。
評(píng)論