MSP430F1611单片机低功耗地磁传感器的设计

本文是设计一种低功耗的地磁传感器,文中对本设计进行了详细的说明。本文分为了四章,第一章绪论是对本设计的背景和意义进行介绍,第二章则是对本设计依据的原理进行了说明。


摘要:智能交通系统是现如今解决城市交通堵塞的最有效的解决方法,智能交通系统需要对路口车辆情况进行实时、有效、准确的检测。因此,系统中的检测部分,即车辆检测器就成为了至关重要的部分。

本文设计的地磁传感器基于各向异性磁阻(AMR),可以完成对地面车辆的存在进行监测。本文设计的地磁传感器采用了MSP430F1611单片机作为系统处理器、AMR磁阻传感器作为地磁信号采集器,nRF905无线通讯模块作为数据通信器,能有效采集车辆信号。本文的地磁传感器设计包括硬件和软件两部分内容。软件依托于硬件而设计,两部分都包括了包括传感器节点、接收处理单元、数据转换单元及通信单元。

关键词  智能交通系统、车辆检测、AMR地磁传感器

毕业设计说明书外文摘要

Title  Design of Low Power Geomagnetic Sensor                    

                                                           

Abstract:Intelligent transportation system is now the most effective solution to solve the urban traffic jam, intelligent transportation system needs to carry out real-time, effective and accurate detection of the intersection of vehicles. Therefore, the detection part of the system, the vehicle detector, becomes a vital part.

The geomagnetic sensor designed in this paper is based on anisotropic magnetoresistance (AMR), which can be used to monitor the presence of ground vehicles. In this paper, the MSP430F1611 single-chip microcomputer is used as the system processor, the AMR magnetoresistive sensor is used as the geomagnetic signal collector and the nRF905 wireless communication module as the data communicator, the sensor can collect the vehicle signal effectively. The geomagnetic sensor of this paper contains two parts: hardware and software. The software is designed in hardware and includes two parts including a sensor node, a receive processing unit, a data conversion unit and a communication unit.

Keywords  Intelligent transportation system, vehicle inspection, AMR geomagnetic sensor

目   次

1  绪论 1

1.1  选题的背景和意义 1

1.2  智能交通系统简介 1

1.3  车辆检测技术 2

1.4  研究内容与各章节概述 4

2  地磁传感器及车辆检测原理 5

2.1  地磁场概述 5

2.2  地磁传感器的检测原理及特性 5

2.3  AMR地磁传感器 7

2.4  车辆检测 8

2.5  本章小结 14

3  地磁传感器硬件设计 15

3.1  传感器节点 15

3.2  接收处理单元 20

3.3  数据转换单元 23

3.4  本章小结 23

4  地磁传感器软件设计 24

4.1  传感器节点 24

4.2  通信模块 29

4.3  接收处理模块 38

4.4  数据转换模块 39

4.5  本章小结 40

结  论 42

致  谢 43

参 考 文 献 44

1  绪论

1.1  选题的背景和意义

交通拥堵在全球范围内不断增加,导致机动化,城市化,人口增长和人口密度变化。 拥堵降低了效率或运输基础设施,并增加了旅行时间,空气污染和燃料消耗。 现在一天的道路发展造成了一场新的破坏,导致了全世界事故案例的增加为了改变这种交通状况,除了加快建设各种道路基础设施,人们还利用现代的各种科技手段管理城市交通,尽最大的可能挖掘已有城市道路的潜力,从而缓解交通的拥堵状况[1]。

现在已经成熟的治理交通拥堵的技术有:

1、 信号灯优先控制系统:美国在70年代最早使用了这个方法。在那个时代,人们是根据每个路口的交通情况手动地控制红绿灯的时间。而后,随着计算机技术的发展,计算机逐渐代替了人工操作。