[发明专利]一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置

摘要

本发明涉及一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置。人工手动采集方式需要大量的人力物力，效率很低。本发明包括供电电源模块，巨磁阻检测模块，单片机处理模块，RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块，巨磁阻检测模块与单片机处理模块信号连接，单片机处理模块分别与RS-485通信模块、无线Zigbee通信模块信号连接，供电电源模块与巨磁阻检测模块、单片机处理模块、RS-485通信模块和无线Zigbee通信模块皆电源连接。本发明可以广泛应用于各种类型的停车场，避免了超声波检测方式中无法部署在露天停车场的限制。

主权项

一种基于无线传感网的巨磁阻传感停车位检测装置，包括供电电源模块，巨磁阻检测模块，单片机处理模块，RS‑485通信模块和无线Zigbee通信模块,其特征在于：巨磁阻检测模块与单片机处理模块信号连接，单片机处理模块分别与RS‑485通信模块、无线Zigbee通信模块信号连接，供电电源模块与巨磁阻检测模块、单片机处理模块、RS‑485通信模块和无线Zigbee通信模块皆电源连接：所述的供电电源模块包括第一电源芯片U1，第二电源芯片U2，第一电容C1，第二电容C2，第三电容C3，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；第一电源芯片U1的第3管脚与输入电源5V相连接，第一电源芯片U1的第3管脚与第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端与地GND连接；第一电源芯片U1的第1管脚与地GND连接；第一电源芯片U1的第2、4管脚与输出电源3.3V连接，第一电源芯片U1的第2管脚和第4管脚分别与第二电容C2、第三电容C3的一端连接，第二电容C2和第三电容C3的另一端与地GND连接；第二电源芯片U2的第2管脚与输入电源5V相连接，第二电源芯片U2的第2管脚与第四电容C4的一端连接，第四电容C4的另一端与地GND连接；第二电源芯片U2的第4管脚与地GND连接；第二电源芯片U2的第1管脚与输出电源‑5V连接，第二电源芯片U2的第1管脚与第五电容C5的一端连接，第五电容C5的另一端与地GND连接；第二电源芯片U2的第3管脚与第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端与第二电源芯片U2的第5管脚连接；所述的巨磁阻检测模块包括巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、比较器U7、基准电压U8、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11组成；巨磁阻芯片U3的第8管脚与输入电源5V连接，巨磁阻芯片U3的第4管脚与地GND连接，巨磁阻芯片U3的第1、5管脚分别与第二运放U5的第3管脚和第一运放U4的第3管脚连接；第一运放U4的第7管脚与输入电源5V连接，第一运放U4的第4管脚与输出‑5V连接，第一运放U4的第2管脚与第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端与第四电阻R4的一端连接，第一运放U4的第6管脚与第二电阻R2的另一端连接；第二运放U5的第7管脚与输入电源5V连接，第二运放U5的第4管脚与输出‑5V连接，第二运放U5的第2管脚与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端与第五电阻R5的一端连接，第二运放U5的第6管脚与第三电阻R3的另一端连接；第一运放U4的第2管脚与第二运放U5的第2管脚分别与第一电阻R1的两端连接；第五电阻R5的另一端与第三运放U6的第3管脚连接，第四电阻R4的另一端与第三运放U6的第2管脚连接，第三运放U6的第7管脚接输入电源5V，第三运放U6的第4管脚与地GND连接，第三运放U6的第3管脚与第六电阻R6的一端连接，第六电阻R6的另一端接地GND，第三运放U6的第2管脚与第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与第三运放U6的第6管脚连接，第三运放U6的第6管脚与第八电阻R8的一端连接，第八电阻R8的另一端与比较器U7的第2管脚连接；比较器U7的第8管脚接输入电源5V，比较器U7的第4管脚接第GND，比较器U7的第3管脚接第九电阻R9的一端，第九电阻R9的另一端与基准电压U8的第2管脚连接，基准电压U8的第1管脚接地GND，比较器U7的第3管脚与第十一电阻R11的一端连接，第十一电阻R11的另一端为Output输出端，也与第十电阻R10的一端和比较器U7的第1管脚连接，第十电阻R10的另一端与输入电源5V连接；所述的单片机处理模块由单片机芯片U9、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第十二电阻R12、晶振XTAL、复位按键K欧组成；单片机芯片U9的第9管脚接输入电源5V，第7管脚接地GND；单片机芯片U9的第5、6管脚分别接第七电容C7、第八电容C8的一端，第七电容C7、第八电容C8的另一端接地，单片机芯片U9的第5、6管脚分别接晶振XTAL的两端；单片机芯片U9的第4管脚接第九电容C9的一端，第九电容C9的一端接第十二电阻R12的一端，第十二电阻R12的另一端接输入电源5V，第九电容C9的另一端接地，复位按键的两端分别接在第九电容C9的两端；单片机芯片U9的第1、2、3管脚连接RS‑485通信模块中通信芯片U10的第2、4、1管脚，单片机芯片U9的第2、3管脚连接无线Zigbee通信模块中第三插座P3的第8、7引脚；单片机芯片U9的第11管脚连接巨磁阻检测模块的Output接线；单片机芯片U9的第18管脚连接程序下载器的SWIM接线，用于单片机芯片U9的程序烧写；单片机芯片U9的其余管脚皆悬空；所述的RS‑485通信模块包括通信芯片U10、第一插座P1和第十三电阻R13；通信芯片U10的第8管脚与输出电源3.3V连接，通信芯片U10的第5管脚与地GND连接；通信芯片U10的第1、2、4管脚分别与单片机芯片U9的第3、1、2管脚连接，通信芯片U10的第2管脚与第3管脚短接；通信芯片U10的第6、7管脚分别与第一插座的1、3引脚连接，同时分别连接到第十三电阻R13的两端，第一插座的第2引脚接地GND，主要用于RS‑485远程通信；所述的无线Zigbee通信模块包括第二插座P2和第三插座P3，第二插座P2和第三插座P3与CC2530无线通信模组相连接，CC2530无线通信模组采用杭州聚佳科技有限公司生产的JJ_CC2530_Module；第二插座P2的1接地GND，第二插座P2的第2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14管脚分别连接CC2530无线通信模组的P2.4，P2.3，P2.2，P2.1，P2.0，P1.7，P1.6，P1.5，P1.4，P1.3，P1.2，P1.1，P1.0引脚；第三插座P3的第1管脚接地GND，第2、4管脚接输出电源3.3V，第三插座P3的第3、5、6、7、8、9、10、11、12管脚分别连接CC2530无线通信模组的复位RESET，P0.0，P0.1，P0.2，P0.3，P0.4，P0.5，P0.6，P0.7引脚；第三插座P3的第7、8管脚分别与单片机处理模块的第3、2管脚相连；所述的RS‑485通信模块和无线Zigbee通信模块由于占用了单片机的相同引脚，因此不能同时使用，根据现场使用条件可以选择RS‑485通信模块或无线Zigbee通信模块；所述的第一电源芯片U1、第二电源芯片U2、巨磁阻芯片U3、第一运放U4、第二运放U5、第三运放U6、比较器U7、基准电压U8、单片机芯片U9、通信芯片U10均采用现成的芯片，第一插座P21、第二插座P2、第三插座P3均采用成熟的接插件；第一电源芯片U1 采用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117‑3.3芯片，第二电源芯片U2采用美国TI公司的TPS60403芯片，巨磁阻芯片U3为NVE公司的AAH002‑02芯片，第一运放U4采用ADI公司的ADOP07DQ芯片，第二运放U5采用ADI公司的ADOP07DQ芯片，第三运放U6采用ADI公司的ADOP07DQ芯片，比较器U7采用STMicroelectronics 公司的LM393AD芯片，基准电压U8采用National Semiconductor公司的LM336Z‑2.5芯片，单片机芯片U9采用STMicroelectronics公司的STM8S103F3芯片，通信芯片U10采用Maxium公司MAX3485ESA芯片。