無線停車場檢測系統(tǒng)解析方案

概述

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人們生活水平的日益提高，汽車持有量逐年遞增，但同時也導致了交通狀況的日益惡化，為解決不斷加劇的交通擁堵問題，提高交通質(zhì)量與通行能力，在目前的市場上許多的智能運輸交通系統(tǒng)應(yīng)運而生，其中就包括無線停車場的空位檢測系統(tǒng)等。

本文檔介紹的無線停車場檢測系統(tǒng)方案基于Energymicro公司的32位Cortex-M3內(nèi)核的超低功耗微控制器EFM32與美新公司的高集成度MMC3282傳感器，能夠充分發(fā)揮EFM32的超低功耗與高運算能力的特點及MMC3282高精度的測量能力;它將成為低功耗無線停車場檢測方案中的最優(yōu)之選。

系統(tǒng)框架

無線停車場檢測系統(tǒng)的框架如圖 1所示，無線停車場檢測系統(tǒng)包括超低功耗微控制器EFM32TG110F32、地磁傳感器MMC3282、2.4G低功率無線數(shù)傳模塊以及系統(tǒng)供電部分。系統(tǒng)通過地磁傳感器檢測地磁信號得到相應(yīng)的數(shù)據(jù)， 然后由微控制器通過相應(yīng)的算法分析處理地磁信號數(shù)據(jù)，最終通過無線數(shù)傳模塊與其他系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互。整個系統(tǒng)可由3.6V鋰電池供電;由于EFM32TG110F32的高處理性能以及各種低功耗外設(shè)，再配合超低功耗的地磁傳感器MMC3282與2.4G低功率無線數(shù)傳模塊，整個系統(tǒng)極大地降低了功耗。

無線停車位檢測裝置是無線智能停車場管理的一部分，它安裝在車位的特定位置，一旦有車停放，地磁傳感器通過檢測汽車的磁場變化來判斷車輛的停放和離開，同時將采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過MCU的處理，通過RF的傳輸給無線節(jié)點控制器，在傳輸至控制終端，這樣可以通過控制終端引導和分流進入停車場的車輛更加快捷尋找到空閑車位。

圖 1 無線停車場檢測方案框圖

硬件設(shè)計

1、主控制器電路部分

無線停車場檢測系統(tǒng)采用EFM32TG110F32做為主控制器，該控制器采用ARM公司的32位的Cortex-M3內(nèi)核，比傳統(tǒng)的8位、16位單片機具有更高的處理性能與代碼密度以及更低的功耗。

EFM32TG110F32具有EM0-EM4共5種低功耗模式。在EM2的低功耗模式下，微控制器仍具有LEUART、LETIMER及LESENSE的通信或控制功能，而功耗僅需900nA。而且它具有靈活的喚醒方式和自主工作的PRS系統(tǒng)，可以由外部I/O、I2C通信接口、LEUART通信信號等等方式喚醒。主控制器的硬件電路設(shè)計如圖2所示。

圖2 主控制器電路

2、地磁傳感器硬件電路

MMC3282是美新半導體公司推出的3軸地磁傳感器，它集成了地磁信號檢測與地磁信號數(shù)據(jù)處理的功能，并將最終包含14位數(shù)據(jù)位的檢測結(jié)果保存在相應(yīng)寄存器中，再通過I2C接口與外圍設(shè)備進行數(shù)據(jù)交互;MMC3282的地磁測量精度范圍為±8 高斯，可檢測X、Y、Z三軸地磁信號;該傳感器采用LGA(3.0×3.0×1.0mm)的超小封裝，它的供電電壓范圍為2.5V~3.6V，是一款超低功耗地磁檢測產(chǎn)品。