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基于无线组网技术的车位锁控制器设计

一、选题简介、意义

随着我国经济和科技的快速发展,人们的生活水平也大幅提高,尤其体现在城市汽车数量的不断增长。但这也带来了一系列的问题，例如城市停车位不足及环境污染问题。目前国内虽然有很多停车场，但基本都是人工管理，效率不高，到了高峰时期车位就不够了，这时车主多会把车停在外面的闲置车位，这就带来一个问题！

虽然车有地方停了，但是无人看管，安全性不高也不好维护、管理。

二、课题综述

1、主要研究内容

为了解决上述问题，我设计了一种基于无线组网技术的车位锁控制器，主要是利用传感器和单片机来完成，利用Zigbee技术、RFID技术、地磁感应技术。

1）利用地磁感应技术即比较大的铁磁物体会干扰地磁场改变各个方向上的磁量来确定车的状态。

2）利用RFID技术来进行身份认证及消费。

3）利用ZIGBEE无线通信协议，将停车位的状态通过无线组网发送给上位机。

4）选用两个单片机：(1)、51单片机组建控制模块及RFID模块。

                   (2)、CC2530采集传感器信息并组建Zigbee网络。

 

二、要解决的问题

1）针对当前国内外机械车位锁和智能车位锁的使用现状进行广泛调研，同时对车主、车位管理人员实地走访。

2）根据调研和企业的要求论证课题方案。

3）根据技术指标对方案进行可行性分析论证，构建系统框图，确定主要器件的使用。

4）绘制电气原理图，制作硬件电路系统，搭建系统开发平台。

5）设计软件流程图，编写系统程序，完成系统联调。

3、预期目标 

1）车辆感应模块:使用磁阻传感器,设置合适的磁场强度变化阀值,这样更准确的筛选地磁干扰源,还可以根据信号强度来判断车辆的大小。

2）RFID模块：因为对距离要求不高，所以使用13.56MHz的高频读写器及标签，识别距离在10厘米左右，用于身份验证。 

3）无线传感网络：使用CC2530芯片实现ZIGBEE协议，分为ZigBee协调器、

ZigBee路由器、ZigBee终端节点。终端节点用于获取车位状态发送给路由器，路由器负责拓展网络通信范围，协调器负责组建网络并将收到的数据发送给上位机进行处理。

4、工作步骤：

1)熟悉课题，查阅、收集和整理资料，实地进行企业调研，了解国内外市场及发展技术，发现使用过程中出现的问题，完成调研报告。

2)针对目前出现的问题，分析可行性方案，论证课题方案，完成开题报告。

3)根据构思，完成系统功能模块的划分，设计控制单元和执行单元，确定核心元器件的选取，传感器数据、采集处理方式，无线通信方式。

4)分析设计原理图。

5)软件编写，性能测试。

6)系统调试,完成毕业设计及答辩。

 

目录

1绪论 3

1.1 研究背景及意义 3

1.1.1 研究背景 3

1.1.2 研究意义 3

1.2 设计所要达到的目的 3

2系统的总体设计及关键技术研究 4

2.1 设计的整体方案框架 4

2.2 关键技术研究 4

2.2.1地磁传感器 4

2.2.2 ZigBee协议 5

2.2.3 RFID无线射频技术 7

2.2.4 车位锁模块设计 8

3系统的硬件设计 9

3.1 单片机最小系统的设计 9

3.1.1电源电路 9

3.1.2单片机最小系统 9

3.2 传感器模块 10

3.3 无线传感网模块实现 11

3.3.1 CC2530核心板设计 11

3.3.2 节点底板设计 12

3.4 RFID模块设计 15

3.5 系统的整体电路图 17

4系统的软件设计 19

4.1系统控制程序 19

4.1.1 Zigbee组网 19

4.1.2无线射频模块 20

4.2 系统上位机软件实现 21

4.2.1软件界面 21

4.2.2工作流程 22

5系统调试 23

5.1 硬件调试 23

5.1.1 地磁传感器调试 23

5.1.2无线传感网调试 23

5.2 软件调试 24

6设计的总结与展望 24

6.1 论文总结 24

6.2 展望 25

参考文献 25

附录 26

毕业设计总结 30

致谢 30

 

参考文献

[1] 刘云浩.物联网导论.北京：北京科学出版社，2013. 

[2] 青岛东合信息技术有限公司 Zigbee开发技术及实践.西安电子科技大学出版社，2014.

[3] 王静霞.单片机应用技术.北京：电子工业出版社，2014.

[4] 王小强.Zigbee无线传感器网络设计与实现.北京：化学工业出版社，2012.

[5] 杨志忠.数字电子技术.北京：高等教育出版社，2013.