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基于AMR传感器的车辆信息采集系统
| 论文题名： | 基于AMR传感器的车辆信息采集系统 |
| 关键词： | 车辆信息采集系统;三轴各向异性磁阻传感器;横轴误差;旋转补偿法;硬件设计;车辆检测算法 |
| 摘要： | 随着当今社会经济的发展和人们生活水平的提高，我国汽车保有量与日俱增，虽然北京、天津等地方采取了尾号限号、摇号购车、增修地铁等一系列措施，可是难以遏制我国汽车保有量上升的趋势，交通拥挤问题依然客观存在。智能交通系统（ITS-Intelligent Transportation Systems）的出现很大程度的缓解了这一问题，利用AMR磁阻传感器对车辆信息的检测可有效的缓解交通问题，例如：检测道路中车辆的占用率问题，改变信号灯时间缓解压车问题；检测车速是否超速。本文利用AMR磁阻传感器，针对现今的交通问题设计了一套自动化程度高、成本低廉的车辆信息采集系统。本论文的主要研究内容如下： 一、对磁传感器理论和横轴误差进行了深入的研究 由于受到地球的自转等多种外部因素的干扰，三轴各向异性磁阻（AMR）传感器存在横轴效应，使检测时刻变化，这对于应用AMR传感器检测的精确度影响极大。针对AMR磁阻传感器的横轴误差，本文对磁传感器理论和横轴误差进行了深入研究，通过理论分析与公式推导，提出提出一种旋转补偿法来补偿横轴误差。通过数据对比，旋转补偿法的精度比非旋转补偿法的精度提高了将近一倍。 二、基于AMR传感器的车辆信息采集系统硬件设计 基于AMR传感器的车辆信息采集系统硬件组成：主要由检测模块、电源模块、串口通信模块、单片机控制电路和无线通信模块组成。其中，检测模块选用AMR磁阻传感器HMC5883L，检测磁场的变化情况；单片机控制电路芯片选取STC89C52型号的单片机，读取传感器HMC5883L的数据，根据需求进行相应的数据处理；无线通信模块利用天线可以进行中远距离数据传输，然后应用串口通信模块传输给上位机。 三、对常见的车辆检测算法进行了研究，提出三中间状态机检测新算法 对常见的车辆检测算法进行了研究，如固定阈值算法、基于小波变化的固定阈值车辆检测算法、自适应阀值的状态机算法，对影响车辆检测效果的主要因素进行了讨论，提出三中间状态机检测新算法和双传感器节点车速检测新算法，给出了系统的程序设计：包括读取AMR磁阻传感器的数据、车速检测算法和车辆有无检测算法设计。 |
| 作者： | 冯乐 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 何宏 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津理工大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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