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基于GMR传感器的无线车位探测器设计
| 论文题名： | 基于GMR传感器的无线车位探测器设计 |
| 关键词： | GMR传感器;无线车位探测器;车位管理;信号调理电路;网络节点;供电方案 |
| 摘要： | 本文对基于GMR传感器的无线车位探测器进行研究。无线车位探测器是一种停车位占用检测装置，它通过传感器感测车辆停靠引起的磁场变化，并将其转化为电压信号；电压信号经过放大、滤波、A/D转换处理后传递给 CC2530处理器，处理器通过特定算法判断出车位是否被车辆占用，再将车位占用信息通过无线传感器网络传递给计算机监控端。这时，我们就可以通过车位管理系统了解车位占用情况。 无线车位探测器包括三个部分：传感器及信号处理单元、CC2530及外围电路单元、电源管理单元。传感器是无线车位探测器的核心，本文设计的车位探测器选用GMR传感器感测磁场，它是一种新型的磁敏感元器件，具有灵敏度高、线性度好和响应频率快等优势。文中对适合GMR传感器的信号调理电路进行研究，对与电路有关的公式进行推导，给出一种信号调理电路方案：AD623和OP07组成放大电路、一阶RC组成滤波电路、CC2530自带A/D进行模数转换。为了克服传统有线车位探测器布线困难、移动性差、影响交通的缺陷，本文引入无线传感网技术，采用TI公司提供的一种ZigBee解决方案，通过CC2530片上系统芯片，将车位探测器形成无线传感器网络。 无线传感器网络节点分为3种：协调器节点、路由器节点、终端节点。协调器节点负责网络的建立，并将接收的信息通过RS232串口与计算机相连，在LabVIEW编写的上位机界面中显示车位占用信息；路由器节点负责协调器和终端节点之间信息的中继传递，选用SMA天线；终端节点也就是各个无线车位探测器，采用PCB天线，具有更小的尺寸。由于无线车位探测器往往是孤立节点，设计传感器节点需要考虑低功耗特性，并为它配备相应的电源管理单元，文中给出了干电池供电和锂电池供电的两种供电方案，并给出了电源电量计算的方法。 在实验中，本文对静止车辆对地面磁场的干扰情况做了测量，根据测量结果，提出了适用于磁阻车位探测器的自适应阀值算法，使车辆辨别更加精确，具有更强的抗干扰能力。实验结果表明：该探测器能实时采集车辆引起的地磁场变化，判断车辆的有无，不仅功耗低，而且安装方便，具有实用性。 |
| 作者： | 张星波 |
| 专业： | 电路与系统 |
| 导师： | 钱正洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 杭州电子科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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