基于各向异性磁阻传感器的停车场车位检测应用毕业设计

本科生毕业设计设计题目：基于各向异性的磁阻传感器停车场车位检测应用毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

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对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订教研室（或答辩小组）及教学系意见基于各向异性磁阻传感器得停车场车位检测应用摘要随着现代经济的飞快发展，各大小城市的汽车保有量越来越多，但是现代的城市的交通状况不容乐观，相匹配的交通设施并不完善，且增长速度缓慢。

所以这样就使得各个城市交通面临的压力急剧增加。

由此并导致的道路拥堵情况愈演愈烈，每年的交通事故也都越发频繁，最终导致城市运输系统效率低下等很多负面结果。

与此同时“泊车困难”这个问题也已经成为了一个让政府和所有有车一族的所面临的很头疼的问题，所以随着泊车带来越来越多的问题，也就让停车位的检测的需求日益提高，本课题就针对此问题提出一种基于各向异性磁阻传感器（AMR）HMC5883L的城市车位检测系统方案。

本方案基于车位上车辆的存在（含金属量相对较大的一些金属）就会影响其周边地球磁场分布情况的原理，采用高灵敏度的各向异性传感器HMC5883L，并由此结合特定的算法最终可以实时的，高精度的判定某一车位的车辆存在情况，为智能化管理停车位提供了可能。

本论文首先介绍了此系统的研究背景和研究意义，以及AMR传感器用于车位检测的工作原理。

AMR作为本系统的检测最前端，所以它的准确度就会直接影响系统检测的准确度。

本论文中选择了无线传输作为经MCU处理后数据传输到服务器的传输方式，利用TI芯片CC1101作为硬件传输基础，是此系统的传输中枢。

系统中AMR传感器最终是要放在车位下方距离地面约五公分深的地方来进行车位检测的，因此则需要采用电池供电，因此就对系统的低功耗有较高要求，所以此系统最终选择TI控制芯片MSP430F169作为本系统中的主控芯片。

并在此基础上，优化了电路设计，以及传感器不同时段的工作方式。

本论文，还详细论述了车位检测中的几个关键技术，包括传感器数据的读取，各个采集前端设备的网络的建立，车位检测的算法，并且也都给出了各个模块的工作流程以及软件编写流程和无线模块的数据传输，且最后经过了模拟实际的车状检测，并最终可以使检测准确率能够达到90%以上，由此总结，此系统可行高效，而且实现成本相对较低，适用范围也很广泛，可以被广泛采用。

关键词：HMC5883L；车位检测；无线通信；ABSTRACTWith the rapid development of modern economy, the size of the city car retains quantity more and more, but modern city traffic situation is not optimistic, to match the traffic facilities is not perfect, and growth is slow. So this makes the pressure on the traffic of the various cities increased sharply. As a result, the road congestion has become increasingly fierce, the traffic accidents every year are also more and more frequently, resulting in many negative results of the low efficiency of urban transportation system.. At the same time the problem of "parking difficult" has become the a government and all car owners faced the very headache problem, so parking brings along with more and more problems, also let parking position detection of the increasing demand, this topic is for the asked questions based on anisotropic magnetoresistive sensor (AMR) hmc5883l city parking detection system scheme. The scheme of vehicles parking spaces (containing metal volume relatively large metal) will be based on influence of distribution of magnetic field of the earth surrounding the principle, the high sensitivity of anisotropic hmc5883l sensor, and thus combines specific algorithm can eventually be real-time, high precision of judging a parking vehicles and intelligent of parking management position possible. This paper first introduces the research background and significance of this system, and the working principle of AMR sensor for parking detection. As the most front end of the system, AMR will directly affect the accuracy of the system detection.. In this thesis, wireless transmission is selected as the transmission mode of the data transmitted to the server after MCU processing, and the transmission center of the system is the transmission center of the system with the TI chip CC1101 as the hardware transmission basis.. System in the AMR sensor is ultimately should be placed in the spaces below from the ground about five centimeters deep place to detect the parking spaces, so you need to use battery powered, and therefore the low power consumption of the system have higher requirements, so this system chose Ti control chip msp430f169 as the main control chip in this system. Based on this, the circuit design and the working mode of the sensor are optimized..In this paper, a detailed analysis of the several key technology of parking space detection, including sensor data read, the establishment of various acquisition front-end equipment network, parking space detection algorithm and are write the work flow of each module and the software flow and wireless module block of data transmission, and finally through the simulation of practical car shape detection, and ultimately can make the detection accuracy rate can reach more than 90%, so, to summarise, this system is feasible and efficient. Furthermore, the realization of the cost is relatively low, applicable range is very wide, is widely used.Keywords：HMC5883L；Parking detection；Wireless communication；目录第一章绪论 (5)1.1 研究的背景及意义 (5)1.2 常用车位检测技术的相关介绍 (6)1．3 基于各向异性磁阻传感器的车辆检测技术研究现状 (8)1.4 本文的主要工作和章节安排 (8)第二章基于AMR传感器的车停位检测原理 (9)2.1 磁阻效应 (9)2．1.1 地磁场 (9)2．1．2 磁阻效应 (10)2.2 AMR传感器的自身特点 (10)2．3 车停位检测原理 (11)2．4 本章小结 (12)第三章车停位检测系统的总体硬件设计 (12)3.1 车停位检测系统的总体设计概述 (12)3．2 AMR传感器HMC5883L (14)3．3 AMR传感器节点硬件介绍 (15)3．3．1 AMR传感器节点控制器 (15)3．3．2 AMR传感器节点的发射设备 (15)第四章车停位检测系统的关键技术 (16)4.1 HMC5883L的I2C通讯接口 (16)4．1．1 I2C通信协议简述 (16)4．1．2 数据的传输 (17)4．2 HMC5883L的配置与数据读取 (18)4．2．1 读取HMC5883L的程序设置 (19)第五章车停位的检测算法 (20)5.1 滑动平均值滤波 (20)5.2 车辆的信号特点 (21)5.3 车辆检测算法 (23)5.3 静态基准的更新 (25)5.4 传感器节点与数据控制基站的通信 (26)5.5 传感器节点的地址ID (27)5.6 传感器节点的有效数据包传输格式 (27)5.7 本章小结 (28)第六章系统实现和功能测试 (28)6.1 传感器不同摆放情况的数据返回情况 (28)第七章结论与展望 (30)7.1 相关研究工作总结 (30)7.2展望 (30)参考文献 (31)第一章绪论1.1 研究的背景及意义随着现代社会生活的飞快发展，各个大小型城市的机动车数量日益激增，以及随着机动车数量的增加，对交通需求的增加也越来越高，现在城市里的交通拥堵，泊车困难，交通环境恶劣等现实交通问题也都正在成为全世界各城市所共同面临的严峻问题。