[发明专利]基于ZigBee的可充电微型车辆传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于ZigBee的可充电微型车辆传感器。

背景技术

在经济日益发展的今天，城市车流量也随之增大，高速公路和城市交通问题是世界各国的普遍性问题，它直接影响经济的发展和人们的生活。能交通系统（ITS）是解决日益严重的高速公路和城市交通问题的有效途径，车辆检测器则是ITS中最重要的交通数据采集设备之一。现有的感应线圈式车辆传感器还存在一些缺点，如感应线圈的体积太大（1米×2米），需要安装馈线，安装工程量大，安装时需要阻断交通，感应线圈极易损坏，损坏后难于修复，使用寿命短等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装快捷、方便并能提高传感器的灵敏度和可靠性，降低误检率的基于ZigBee的可充电微型车辆传感器。

为解决上述技术问题，本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器，包括相互耦合连接的探测模块、电源模块、控制模块及发射模块；其中所述电源模块包括相互连接的充电控制模块及电源保护电路；所述探测模块包括相互连接的探测线圈和反相器构成的振荡器。

优选的，所述充电控制模块采用BQ2057芯片。

优选的，所述控制模块采用单片机MSP430F169。

优选的，所述发射模块采用基于ZigBee协议的CC2520射频模块。

本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器无线通信技术ZigBee运用于设计中，从而省掉了馈线，使传感器的安装快捷、方便，并运用新型单片机控制技术，提高传感器的灵敏度和可靠性，降低误检率，同时使传感器具有智能，可以显著地降低功耗和实现自检、功耗管理；二是采用新型的电源控制和充电控制芯片构成电源模块，大幅度延长传感器的使用寿命和简化管理。该传感器体积小，安装方便，对路面破坏小，易于维护，不但可以用于道路交通车辆检测，还可以用于智能停车场车位检测，有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器框图；

图2为本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器振荡器检测电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器作进一步详细说明。

如图1、图2所示，本发明基于ZigBee的可充电微型车辆传感器，包括相互耦合连接的探测模块、电源模块、控制模块及发射模块；其中所述电源模块包括相互连接的充电控制模块及电源保护电路；所述探测模块包括相互连接的探测线圈和反相器构成的振荡器。

电源模块：电源模块采用可充电电池为车辆传感器供电。电源模块通过电源管理芯片和充电控制模块进行管理。当电源管理芯片检测到电源的电压低落时，发射模块发射需要充电的信号，通知工作人员对车辆传感器的电池进行充电。当电池电量充满时，发射模块发射停止充电的信号，通知工作人员停止对车辆传感器的电池充电。电源保护电路对电源进行过度充电保护、过电流/短路保护和过放电保护。充电控制模块选用了TI公司的BQ2057芯片核心。该芯片可以动态补偿电池组的内阻以减少充电时间，并且带有可编程充电电流，具有自动重新充电、最小电流终止充电、低功耗睡眠特性。

探测模块：它是一个由探测线圈和反相器构成振荡器的选频模块。由于传感器的振荡频率包含了被测信息，保持短期频率的稳定性十分关键；而且好的振荡波形有利于单片机测频，减少误判和漏判的发生。因此，从工作频段、频率稳定性和振荡波形三方面考虑，采用了电容三点式振荡电路。另外，为了便于单片机测量，设计中加入了整形电路，其功能是将振荡电路产生的正弦信号整形成同频率的方波信号。

发射模块：发射模块用于与外界通信，发送检测到的相关信息。在这里我们采用了基于ZigBee协议的CC2520射频模块。ZigBee是一种新型的短距离无线接入技术，与蓝牙相比，它具有低速率、低成本、低功耗、组网方便等优点。而CC2520是Chipcon公司推出的第二代基于ZigBee技术的射频收发器。在一套典型的系统中，CC2520产品能与诸如TIMSP430超低功耗MCU等微控制器以及一些额外无源组件协同工作。

控制模块：控制模块采用具有智能控制功能的低功耗单片机MSP430F169。它是16BitRISC架构，最高运算速度8MIPS之单芯片微控制器，为目前业界专为低功耗应用需求所设计的微控制器。