一种无线车辆检测传感节点及其检测车辆的方法技术

本发明专利技术公开了一种无线车辆检测传感节点及其检测车辆的方法，无线车辆检测传感节点包括地磁传感器MMC3282、控制器MSP430F1611和433MHz无线收发模块CC1101，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433M无线收发模块CC1101相连接，所述地磁传感器MMC3282通过I2C接口和控制器MSP430F1611相连接。本发明专利技术能够使得监测人员非常直观的观察到车辆的变化，还可以结合本地时间来查看这个变化，整个传输采用无线传输，传输不受地形的影响，部署简单，传输速度较快，效率高，上位机软件能够实时动态的显示数据，当车辆移动后，能够及时的通知监测人员，供工作人员及时处理，同时软件能够把大量的数据保存入数据库中，可以生成图表，供工作人员分析车辆流量等信息使用。

【技术实现步骤摘要】
一种无线车辆检测传感节点及其检测车辆的方法
本专利技术涉及车辆监测领域，具体涉及一种无线车辆检测传感节点及其检测车辆的方法。
技术介绍
随着我国经济的快速发展，城市化进程的不断加快，伴随而来的是公路上的汽车越来越多。也使汽车的疏导和停泊管理问题日趋严峻。使车辆检测系统的完善和提高成为一个重要的课题。当前的通过地磁方法监测车辆的系统，大多采用磁阻传感器(AMR)，这些早期的2轴或3轴的地磁传感器，精度大多不高，一般输出的都是模拟信号，还需要搭建相应的滤波放大电路才能正常工作，信号的采集还需模数转换电路，其内部没有数字的IC，可操作性差。这些系统的无线传感网络，几乎全部采用了ZigBee协议，Zigbee协议的确是无线传感网的一种重要组网方式，现在也非常成熟，但在该车辆检测的应用场景下，却有诸多不适用的地方，Zigbee协议对于硬件的要求很高，给硬件成本带来极大的压力，最要的一点是Zigbee的拓扑结构，它需要一些长期供电的设备，(Router，Coordinator)，这给工程的实施带来极大的麻烦。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种无线车辆检测传感节点及其检测车辆的方法，解决现有的车辆检测存在场地工程实施、网络易部署复杂困难，适用范围和场景非常有限的问题。为解决上述的技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种无线车辆检测传感节点，包括地磁传感器MMC3282、控制器MSP430F1611和433MHz无线收发模块CC1101，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433M无线收发模块CC1101相连接，所述地磁传感器MMC3282通过I2C接口和控制器MSP430F1611相连接。更进一步的技术方案是，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433M无线收发模块CC1101相连接具体是SPI时钟线SCLK_RF(控制器MSP430F1611的P5.3引脚连接433M无线收发模块CC1101的SCLK引脚)、SPI主到从数据线SI_RF(控制器MSP430F1611的P5.1引脚连接433M无线收发模块CC1101的SI引脚)、SPI从到主数据线SO_RF(控制器MSP430F1611的P5.2引脚连接433M无线收发模块CC1101的SO引脚)、SPI片选信号线CSN_RF(控制器MSP430F1611的P5.0引脚连接433M无线收发模块CC1101的CSN引脚)、无线数据包接收完成中断线GDO0(控制器MSP430F1611的P1.1引脚连接433M无线收发模块CC1101的GDO0引脚),射频芯片就绪中断线GDO2(控制器MSP430F1611的P1.4引脚连接433M无线收发模块CC1101的GDO2引脚)、电源VCC和地GND的连接。更进一步的技术方案是，所述地磁传感器MMC3282通过I2C接口和控制器MSP430F1611相连接具体是I2C时钟线MAG_SCL(控制器MSP430F1611的P1.2引脚连接433M无线收发模块CC1101的SCL引脚)、I2C数据线MSG_SDA(控制器MSP430F1611的P1.3引脚连接433M无线收发模块CC1101的SDA引脚)、电源VCC和地GND的连接。一种权利要求1所述的无线车辆检测传感节点检测车辆的方法，包括以下步骤：步骤一，控制器MSP430F1611周期性地控制地磁传感器MMC3282采集地磁信号数据，数据包括X、Y、Z三轴地磁信号各14位数据位；数据采集是由控制器通过I2C接口向地磁传感器发出采集命令，地磁传感器接受命令后启动采集，在数据就绪后通过I2C接口向控制器返回采集结果；步骤二，控制器MSP430F1611接收到地磁传感器MMC3282传出的地磁检测数据后进行数据打包操作以便后续的无线数据发送，地磁检测数据无线传送的最终目的地址是与监控计算机相连的汇聚节点，如果检测节点离汇聚节点距离较远，无法直接无线通讯，就必须借助其他节点进行转发，即下一跳(hop)目的节点，当距离较远时需多次转发才能到达汇聚节点，当控制器MSP430F1611将三轴的地磁检测数据加入数据包中的对应数据段，形成应用层数据，然后加入网络层(NWK)报头和媒体访问控制层(MAC)报头，同时根据无线传感器网络路由协议维护的路由表来选择发送的下一跳(hop)目的节点，在NWK报头填入节点自身地址，在MAC层报头中填入下一跳(hop)目的节点，组成一个完整的报文，控制器MSP430F1611完成组包操作后通过SPI接口控制433MHz无线收发模块CC1101把该数据包无线发送出去；步骤三，控制器MSP430F1611周期性地启动433MHz无线收发模块CC1101检查有无发给自己的无线数据包，如果本节点不是汇聚节点，还需根据路由表找到下一跳节点的地址并更新数据包中MAC报头中的目的地址，将原始报文转发给再下一跳节点；步骤四，作为汇聚节点的无线传感节点将接收的完整的报文通过串口、USB口或网口传输至监控计算机中存入数据库，并根据历史数据判断是否存在车辆经过地磁检测节点时引起的地磁数据变化，进而判断车辆的存在或运动状态，并最终将数据显示在计算机上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术能够使得监测人员非常直观的观察到车辆的变化，还可以结合本地时间来查看这个变化，整个传输采用无线传输，传输不受地形的影响，部署简单，传输速度较快，效率高，上位机软件能够实时动态的显示数据，当车辆移动后，能够及时的通知监测人员，供工作人员及时处理，同时软件能够把大量的数据保存入数据库中，可以生成图表，供工作人员分析车辆流量等信息使用。附图说明图1为本专利技术一种无线车辆检测传感节点一个实施例中控制器MSP430F1611的结构示意图。图2为本专利技术一种无线车辆检测传感节点一个实施例中433MHz无线收发模块CC1101的结构示意图。图3为本专利技术一种无线车辆检测传感节点一个实施例中地磁传感器MMC3282的结构示意图。图4为本专利技术一种无线车辆检测传感节点检测车辆的方法一个实施例的网络系统图。图5为本专利技术一种无线车辆检测传感节点检测车辆的方法一个实施例的流程示意图。图6为MAC介质访问流程。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。为克服这些弊端，国外的科研机构，厂商提出了新的解决方法，首先是推出了新型的传感器即地磁传感器MMC3282，这种传感器的精度更高，并且集成度更高，集成了信号处理和模数电路及IC，输出的是数字信号，芯片的面积更小，简化了监测节点的设计，减小了节点的面积。而针对无线传感网，伯克利分校相继推出了基于嵌入式无线网络设计的开发平台TioyOS，OpenWSN，便于开发者自行开发适应各种场景的协议，目前已开发出多种具有低功耗，多跳性的无线传感网络。图1-图4示出了本专利技术一种无线车辆检测传感节点的一个实施例：一种无线车辆检测传感节点，包括地磁传感器MMC3282、控制器MSP430F1611和433MHz无线收发模块CC1101，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433M无线收发模块CC1101相连接，所述地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线车辆检测传感节点，其特征在于：包括地磁传感器MMC3282、控制器MSP430F1611和433MHz无线收发模块CC1101，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433M无线收发模块CC1101相连接，所述地磁传感器MMC3282通过I2C接口和控制器MSP430F1611相连接。

【技术特征摘要】
1.一种无线车辆检测传感节点检测车辆的方法，其特征在于：传感节点包括地磁传感器MMC3282、控制器MSP430F1611和433MHz无线收发模块CC1101，所述控制器MSP430F1611通过SPI接口和433MHz无线收发模块CC1101相连接，所述地磁传感器MMC3282通过I2C接口和控制器MSP430F1611相连接；检测方法包括以下步骤：步骤一，控制器MSP430F1611周期性地控制地磁传感器MMC3282采集地磁信号数据，数据包括X、Y、Z三轴地磁信号各14位数据位；数据采集是由控制器通过I2C接口向地磁传感器发出采集命令，地磁传感器接受命令后启动采集，在数据就绪后通过I2C接口向控制器返回采集结果；步骤二，控制器MSP430F1611接收到地磁传感器MMC3282传出的地磁检测数据后进行数据打包操作以便后续的无线数据发送，地磁检测数据无线传送的最终目的地址是与监控计算机相连的汇聚节点，如果检测节点离汇聚节点距离较远，无法直接无线通讯，就必须借助其他节点进行转发，即下一跳目的节点，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡四泉，佘春东，王俊峰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51