基于Zigbee的智能交通车辆数据采集器的设计与实现

（ ） 温 度 传 感 器 电 路 １ ＤＳ ８ ２ １ Ｂ ０可 以程 序 设 定 ９ ２位 分 辨 率 ， 测 范 围 为 ～１ 检
一
５ 。 ～ ２ 。 测 量 分 辨 率 为 ００ ２ 。 共 有 三 个 引 脚 ， ５Ｃ ＋１５Ｃ， ．６ ５ Ｃ，
大 器 ，可 在 ＦＴ Ｒ 引 脚 （ ＩＥ ６脚 ） 与外 接 电 容 组 成 一 个 简
据 以及控 制信 息都通过 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网 络 控 制 传 输 。程 序 模 块
包 括 ： ＤＳ ８ ２ 读 １Ｂ ０温 度 传 感 器 、 电 流 感 应 芯 片 ＡＣ ７ ２ 读 Ｓ １
电 流 信 号 、对 上 位 机 控 制 信 息 进 行 响 应 、 计 算 单 位 时 间
２ Ｏ
测 电 流 输 入 ，３和 ４脚 接 被 测 电 流 输 出 ，流 经 铜 制 电 流 通
的 电磁传 感器 ，控 制核心 采用 Ｔ 公司 Ｃ ２ ３ Ｉ Ｃ ４ ０单片机 。
Ｃ ２３ Ｃ ４ ０控 制 核 心 把 温 度 传 感 器 、 电 路 检 测 数 据 、 电流 数 据 等通过 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网送 到 Ｐ 根 据 电 流 检 测 数 据 以及 电 路 Ｃ， 检 测 、 电流 检 测 等 参 数 去 控 制 Ｌ Ｄ 驱 动 电路 。 系 统 方 案 Ｅ
Ｓｉ ｇｎａｌ ｏｃ ｓｓ ＆ Ｓｙ ｔ Ｐｒ ｅ ｓ ｅ￣
与 系 统
采 集 的 车 辆 数 据 信 息 、 车 辆 速 度 信 息 。 上 位 机 程 序 设 计 包 括 ： 系 统 数 据 库 字 段 设 计 以 及 各 表 之 间 关 联 关 系 、 串 口通 信 程 序 设 计 、 用 户 操 作 界 面 设 计 、 面 向 对 象 程 序 与 数据库 链接等 。
晌 Baidu Nhomakorabea
刘 寿强
冯建
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１ 、硬 件 设 计 硬 件 设 计 部 分 采 用 ＤＳ ８ ２ １ Ｂ ０温 度 传 感 器 检 测 温 度 ，
。 ｌ Ｓｙ ｔ ｍ ｌ ＿ ｓｅ １
支持 “ 一线 总线 ”接 口的温 度 传感 器 。一线 总线 具有独
特 而经济 的特点 ，使用户 可轻 松地组 建传感器 网络 。
电磁 模块 感应 车辆 ，并把 信 号传送 到 Ｃ ２ ３ 。Ｃ ２ ３ Ｃ ４ ０ Ｃ ４０
停 止 计 数 ，得 到 时 问
２ 软 件 设 计 、 软 件 设 计 包 括 上 位 机 和 下 位 机 的 程 序 设 计 。 下 位 机
则 车 速 为 ｖ Ｌ Ｔ ＝ ／。
基 于 嵌 入 式 系 统 平 台 ，系 统 所 有 程 序 模 块 都 以任 务 方 式 在 系 统 中 调 度 运 行 ，系 统 通 过 调 用 Ｚｇ ｅｅ 议 栈 ，使 整 ｉｂ ｅ 协 个检 测节 点组成 强大 的 Ｚｇｅ ｉｂ ｅ网 ， 所 有 节 点 采 集 到 的数
号送 给 Ｃ ４ ０ Ｃ ２３ Ｃ２ ３ ， Ｃ ４ ０统 计 某 时 间 段 内通 过 的车 辆 数 目， 一 定 时 间 之 后 ，把 该 时 问 段 的 车 辆 信 息 送 到 上 位 机 数 据 库 保 存 ， 然 后 清 零 ，又 重 新 统 计 另 一 时 间段 的车 辆 信 息 。统 计 时 间 段 长 短 可 根 据 用 户 使 用 要 求 ， 由 上 位 机
用层 。ｏ ａ ｄ ａｋ（） ｓｌ Ｔ ｓ ｓ 函数 是通过 ｏ ａ ａｋ ｄ （） Ａｄ ｓｌ ｓ Ａ ｄ 函数完 Ｔ 成任 务添加 。首 先 ，将 支持协 议栈 功能 需要 的任务加 载
电 流 的检 测 芯 片 使 用 ＡＣ ７ ２ 车 辆 检 测 采 用 小 型 高 灵 敏 Ｓ １，
（ ） 电 流 检 测 电路 设 计 ２ 电流 检 测 芯 片 采 用 ＡＣＳ １Ｅ Ｃ Ｒ ０ Ｂ Ｔ， 芯 片 采 ７ ２ Ｌ Ｔ 一５ — 该 用小 型 Ｓ Ｃ ＯＩ ８封 装 ， 主 要 由 靠 近 芯 片 表 面 的 铜 制 的 电流 通路 的低偏 置线性 霍尔传 感器 电路等组成 。 １和 ２脚 接 被
设置 。
车 辆 速 度 检 测 方 法 如 图 ４ 所 示 。 在 一 条 车 道 上 放 置 两 个 电磁 感 应 器 ， 根 据 具 体 情 况 决 定 两 个 感 应 器 的放 置
距离 ，在车经 过 Ａ 点时 ，电磁模 块感应 到，传送信 号
给 单 片 机 ， 单 片 机 开 始 计 数 。车 辆 到 达 Ｂ 点 之 后 ，Ｂ 点
两个 为 电源 和地 ，～ 个为数 据 输 出 口，是世 界上 第一 片
单的 Ｒ Ｃ低通 滤波器 【， 一步 降低 输 出噪音并 改善低 电 １ 进 ］
流精 确度 。 ７脚 为 ＡＣＳ １ 拟 电压 输 出 ， 接 与 ＣＣ ４ ０ ７ ２模 直 ２３ 的 Ｐ． ００口连 接 。具 体 电路 如 图 ２所 示 。
型 电流 ，当有 车辆 通过 时 ，车身 切割 磁感 线 ，引起线 圈
回 路 电感 的 变 化 ， 再 采 用 滤 波 、 比较 、 放 大 电路 把 信 号
传 送 给 单 片机 。该 检 测 模 块 可 根 据 实 际 应 用 调 整 灵 敏 度 ，
共有 三级 ， 当有车 辆行 驶过 时 ，模块 输一 个高 电平 。信
（ ） 车 辆 流 量 及 速 度 检 测 ３
车 辆 流 量 检 测 器 使 用 电 磁 感 应 模 块 ， 适 用 温 度 为
．
４～ ２ 。 Ｏ ＋１０ Ｃ，其 内 部 是 一 种 基 于 电磁 感 应 原 理 的 小 型 电
磁 传 感 器 ， 体 积 细 小 ， 不 需 要 挖 地 安 装 ， 通 过 一 定 的 环
如 图 １ 示。 所
路 的 电流 所 产 生 的磁 场 ，被 够 被 片 内霍 尔 Ｉ 感 应 并 将 其 ｃ
成 比 例 转 化 为 电压 ［，其 电流 检 测 范 围 为 ＋ Ａ，相 对 应 输 １ 】 ５ 出 Ｏ ５ 的 电 压 。 Ｃ ７ ２内 含 一 个 电 阻 Ｒ ～Ｖ Ａ Ｆ１ 和 一 个 缓 冲 放