【正文】 。 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作函數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的操作包括：讀，寫和擦除。P3SEL amp。dmreset()。 i++)。}//忙狀態(tài)檢測(cè)int dm_busy_check(void){if((P3IN amp。delay(10)。// 延時(shí) 10uS 以上，復(fù)位 DataFlashfor(i = 0。= ~(DM_CS + DM_RESET)。P3DIR amp。無(wú)線通信在 ZStack 中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。另一方面，設(shè)備也需要中斷工作方式來(lái)提高其實(shí)時(shí)性。設(shè)備對(duì)象實(shí)際上是一個(gè)代表該設(shè)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是一個(gè)全局變量。因此，驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中必不可少的一個(gè)組成部分。這是一款串口連接的閃存芯片，只需要 7 根 CPU的 I/O 口線。 傳感器電路傳感器的硬件包括以下幾個(gè)部分：CPU，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，A/D 轉(zhuǎn)換，電源等。在 ZigBee2022 版本中規(guī)定，在全部節(jié)點(diǎn)中實(shí)現(xiàn)綁定機(jī)制，并將其稱為源綁定。過(guò)車傳感器為終端設(shè)備。 電源模塊電源對(duì)于傳感器的穩(wěn)定工作和節(jié)能至關(guān)重要。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 20 PM2，電源電壓調(diào)節(jié)器關(guān)，PM2是功耗較低的工作模式。 [19] CC2430 CMOS 工藝生產(chǎn)，工作時(shí)的電流消耗為27 mA；在接收和發(fā)射模式下，電流損耗分別低于27 mA或25mA。HMC2022 有 Xout,Yout,Zout 三個(gè)輸出引腳,分別對(duì)應(yīng)傳感器所在位置的 X 軸,Y 軸,Z 軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度。通常以數(shù)字量的最小有效位(LSB)的分?jǐn)?shù)值來(lái)表示絕對(duì)誤差，如士 1LSB 等。因此,對(duì)于要求2或3軸磁場(chǎng)感應(yīng)、體積和抗振性有限制并只要求前段傳感部分的應(yīng)用來(lái)說(shuō),該混合電路是最理想的選擇。 過(guò)車傳感器總體框架 vehicle sensor framework16位A/D轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)、命令傳送三軸磁阻 傳感器信號(hào)處理電路CC2430C8051F CPURF 射頻電路中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 17 硬件設(shè)備的選擇 磁阻傳感器 HMC2022磁阻傳感器是美國(guó)公司霍尼維爾制造的一款用于精確測(cè)量低磁場(chǎng)強(qiáng)度的使用三軸磁阻傳感器混合的電路組件,由三個(gè)精密坡莫合金磁阻傳感器和統(tǒng)一定制的接口電子設(shè)備構(gòu)成,并且自帶高靈敏度溫度補(bǔ)償電路。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 16 3. 過(guò)車傳感器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 硬件是整個(gè)傳感器的基礎(chǔ)，直接關(guān)系著傳感器的功能。如果網(wǎng)絡(luò)中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系后想要再次加入網(wǎng)絡(luò)，它可以通過(guò)孤立通知過(guò)程來(lái)重新加入網(wǎng)絡(luò)。在 PAN 協(xié)調(diào)器建立一個(gè)新網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先要對(duì)所有的信道進(jìn)行掃描，選擇其中一個(gè)空閑信道來(lái)建立新的網(wǎng)絡(luò)。星型網(wǎng)通常適用于用于節(jié)點(diǎn)數(shù)量較少的場(chǎng)合。N1 用戶向它的 M 層發(fā)出服務(wù)請(qǐng)求，它引起 N2 用戶的 M 層向 N2 用戶發(fā)出指示原語(yǔ)，通告某事件的發(fā)生。 ZigBee 技術(shù)的原語(yǔ)中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 13 在 ZigBee 協(xié)議棧中，每一層通過(guò)使用下一層提供的服務(wù)完成自己的功能，同時(shí)對(duì)上層提供服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的通信在對(duì)等的層次上進(jìn)行。RFD的構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，因此任務(wù)比較單一，在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，它們的任務(wù)一般只是將采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給它的協(xié)調(diào)點(diǎn)，像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、路由發(fā)現(xiàn)和維護(hù)等功能RFD并不具備。 （3）網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層幀是網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議數(shù)據(jù)單元（NPDU），它由下列兩部分組成：網(wǎng)絡(luò)幀首部，包含幀控制，地址和序列信息等；長(zhǎng)度可變的幀載荷，即幀所傳送的信息；下圖是網(wǎng)絡(luò)幀通用結(jié)構(gòu)：表 網(wǎng)絡(luò)幀通用結(jié)構(gòu) General structure of the work frame2 字節(jié) 2 字節(jié) 2 字節(jié) 0/1 字節(jié) 0/1 字節(jié) 可變長(zhǎng)目的地址 源地址 廣播半徑域 廣播序列號(hào)幀控制域路由域幀載荷網(wǎng)絡(luò)層首部 網(wǎng)絡(luò)層的有效載荷幀控制域包含了幀的類型，地址，序列號(hào)以及其他一些信息。其中幀首部又由若干個(gè)域按一定的順序排列，但并不是所有的幀中都包含有全部的域。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 10 Zigbee協(xié)議棧結(jié)構(gòu) Zigbee protocol stack structure與服務(wù)與服務(wù)原語(yǔ)不同，協(xié)議定義了網(wǎng)絡(luò)對(duì)等層之間的幀格式、意義和交換方式，各層實(shí)體利用協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)服務(wù)，對(duì)于幀在網(wǎng)絡(luò)各層之間的傳輸，當(dāng)從下層向上層傳輸時(shí)，每層都會(huì)在傳輸?shù)膸懈郊由戏从潮緦酉嚓P(guān)信息的數(shù)據(jù)，分別成為幀的首部和尾部。 [9]ZigBee 是一種短距離傳輸、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本的新興無(wú)線通訊技術(shù),從誕生到現(xiàn)在只有短短幾年的時(shí)間。從而完成對(duì)車輛的檢測(cè)。 鐵磁性物質(zhì)引起的磁場(chǎng)變化 The magic field of ferromagic materials表征磁電阻效應(yīng)大小的物理量為MR，其定義為: %10?????MR式中：ρ—物質(zhì)在磁場(chǎng)不為零中的電阻率 ρ 0—物質(zhì)在磁場(chǎng)為零時(shí)的電阻率 磁阻傳感器在車輛檢測(cè)中應(yīng)用車輛檢測(cè)使用的磁阻傳感技術(shù)是基于磁偏角檢測(cè)技術(shù)。一般來(lái)說(shuō)，嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的核心，嵌入式系統(tǒng)主要由嵌入式外部硬件設(shè)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式處理器和嵌入式應(yīng)用軟件四大部分組成。磁阻傳感器由于其高靈敏度，可以用于進(jìn)行車輛檢測(cè)。Zigbee技術(shù)ZigBee技術(shù)是一種新興的短距離無(wú)線通信技術(shù)，適合于功耗低且傳輸速率不高的各種電子設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。電話線方式這種傳輸方式采用 XSDL 技術(shù),利用現(xiàn)有的電話線路進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸，它提供一種直接接入的不中斷服務(wù)。其優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備體積小，檢測(cè)精度高，安裝時(shí)設(shè)備設(shè)置于各車道上方無(wú)需切割路面，缺點(diǎn)是其檢測(cè)精度受環(huán)境溫度和氣流影響較大?？傮w來(lái)說(shuō)，工作的穩(wěn)定性較差，其中有的技術(shù)落后。 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 與歐美相比我國(guó)的智能公交系統(tǒng)的發(fā)展起步相對(duì)較晚。國(guó)內(nèi)引進(jìn)較多的是美國(guó)和澳大利亞生產(chǎn)的儀器。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 2 交通量數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀交通量檢測(cè)系統(tǒng)是采用一定的車輛檢測(cè)技術(shù)將有關(guān)交通流信息等物理量形式的信息轉(zhuǎn)為電子量，然后通過(guò)傳輸線路傳送到信號(hào)控制器的信息處理部分進(jìn)行處理，它是城市交通道路控制系統(tǒng)中不可缺少的組成部分，主要是通過(guò)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備監(jiān)視等方式來(lái)進(jìn)行交通數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)。通過(guò)對(duì)交通量信息資料的分析和整理，我們可以了解交通量的空間分布和時(shí)間分布、交通量的各種變化規(guī)律和影響交通量數(shù)據(jù)的各種因素，從而為道路網(wǎng)規(guī)劃、交通安全、道路設(shè)計(jì)和建設(shè)等各個(gè)方面提供切實(shí)可靠的依據(jù)。 本課題的研究目的和意義在“十一五”期間，公路交通運(yùn)輸對(duì)于是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，尤其在整合和利用交通信息資源、提高交通行業(yè)信息化監(jiān)管水平、加強(qiáng)交通綜合運(yùn)行分析輔助決策、改善公眾交通信息服務(wù)質(zhì)量等方面要實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破。目前 ZigBee 技術(shù)還未具體應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車性能檢測(cè)領(lǐng)域，這給了本課題更大的研究應(yīng)用空間。為使道路交通適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)城市道路交通的智能化，科學(xué)化管理，切實(shí)做好公路交通的車輛信息正確采集和及時(shí)傳輸是必不可少的。Getting vehicles informations timely and accurately not only can realize realtimemanagement and make road traffic run in high quality ，but also can offer references for Decisionmaking departments in traffic prediction，road classification，road design and building。 [1]為了使交通運(yùn)輸適應(yīng)社會(huì)的飛速進(jìn)步,交通智能化建設(shè)被搬上日程，各地在交通道路管理中都普及了交通智能化設(shè)備。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，微電子技術(shù)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，檢測(cè)儀器儀表正朝著微型化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。從而滿足現(xiàn)代化、智能化交通的“高速、安全、智能、舒適”的要求，日本的路面實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)也取得了一定成果，曾經(jīng)投入大量人力、物力和資金組織了“動(dòng)態(tài)路徑誘導(dǎo)系統(tǒng)”的實(shí)驗(yàn)。儀器作為下位機(jī)，按照給定的要求采集車輛數(shù)據(jù)，并做簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理后存入儀器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或是直接傳送給上位機(jī)。2022 年由交通部公路科學(xué)研究所國(guó)家智能運(yùn)輸工程研究中心組織制定了中國(guó)智能運(yùn)輸系統(tǒng)體系框架，為中國(guó)的道路檢測(cè)發(fā)展指明了方向。 常用車輛檢測(cè)傳感器車輛檢測(cè)傳感器種類繁多，工作原理各不相同，但主要有兩種基本功能：一是檢測(cè)車輛是否存在和出現(xiàn)，二是檢測(cè)車輛的運(yùn)動(dòng)和通過(guò)時(shí)狀態(tài)，一般的車輛檢測(cè)器至少具有上訴述兩個(gè)基本功能之一。交通量數(shù)據(jù)采集需要用到通信技術(shù)。但目前用于拉伸光纖的預(yù)制棒國(guó)內(nèi)供給量嚴(yán)重不足，主要依賴進(jìn)口，因此光纖組網(wǎng)的設(shè)備成本、施工成本居高不下，在公路網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管中，無(wú)法大規(guī)模推廣。針對(duì)傳統(tǒng)車輛檢測(cè)方法存在的各種缺點(diǎn)，本文利用電子技術(shù)、通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的新成果，基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將傳感器和無(wú)線通信模塊進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)一種無(wú)安裝方便，受環(huán)境影響小，穩(wěn)定性高，成本低廉的智能車輛檢測(cè)傳感器。一個(gè)嵌入式系統(tǒng)就是一個(gè)以嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心面向特定功能和用途的軟硬件集合體。最早的磁傳感器就是指南針, 用于指示方向。磁阻效應(yīng)的靈敏度很高，不會(huì)受到諸如線圈和振蕩頻率的影響。,對(duì)磁擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行平滑處理后的曲線。綜上所述，一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)可以擴(kuò)展數(shù)千個(gè)微小傳感節(jié)點(diǎn)，而且這些傳感器功耗很低，傳感節(jié)點(diǎn)之間可以互相通信，zigbee可以通過(guò)協(xié)調(diào)數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間的相互通信來(lái)適應(yīng)城市道路機(jī)動(dòng)、靈活的組網(wǎng)方式，通信效率高。物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PPDU）又稱物理層數(shù)據(jù)包，其格式如表 所示。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 11 表 層幀結(jié)構(gòu) MAC layer frame structure2 字節(jié) 1 字節(jié) 0/2 字節(jié) 0/2/8 字節(jié)0/2 字節(jié) 0/2/8 字節(jié)可變 2 字節(jié)目的PAN 標(biāo)識(shí)符目的地址源 PAN標(biāo)識(shí)符源地址幀控制 序列號(hào)地址域幀載荷 FCSMHR(MAC 層幀首部) MAC Payload(MAC載荷)MFR(幀尾)ZigBee 的 MAC 層有 4 種不同的幀：信標(biāo)幀，數(shù)據(jù)幀，確認(rèn)幀和命令幀。其中地址域的各子域根據(jù)具體情況不同可以不存在。一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)中只有一個(gè)PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)， PAN協(xié)調(diào)點(diǎn)其實(shí)就是一個(gè)特殊的FFD，它具有較強(qiáng)大的功能，是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的主控節(jié)點(diǎn)，主要工作有：建立起新網(wǎng)絡(luò)、設(shè)定網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、管理網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息等。不同的服務(wù)原語(yǔ)可帶有不同的個(gè)數(shù)，不同的形式參數(shù)，它們共同描述了該服務(wù)。至此，N1 用戶的一次服務(wù)完成。由于節(jié)點(diǎn)均為FFD，Mesh網(wǎng)具有很高可靠性，而且具有“自恢復(fù)”能力，它可以為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包提供多條路徑，即使一條路徑出現(xiàn)故障，則依然存在另外一條或多條路徑可以選擇。同時(shí)，這個(gè) ZigBee 協(xié)調(diào)器還會(huì)為自己設(shè)置一個(gè) 16bit 的網(wǎng)絡(luò)地址，一般是 0000。為了降低ZigBee節(jié)點(diǎn)的平均功耗，ZigBee節(jié)點(diǎn)可以設(shè)定為激活和睡眠兩種工作狀態(tài)，當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)都處于激活狀態(tài)才能完成數(shù)據(jù)的傳輸。夏天，在陽(yáng)光直射下，高速公路的路面溫度可高達(dá) 50℃~60℃，而在寒冷的冬天，溫度可低至零下十幾度。傳感器的磁敏感方向?yàn)檠刂p列直插混合電路長(zhǎng)，寬，高三個(gè)方向。1．分辨率分辨率是指模數(shù)轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換中所能分辨的最小量，習(xí)慣上用轉(zhuǎn)換結(jié)果的位數(shù)表示。例如，滿量程為 5V,12 位 A/D 芯片，若其絕對(duì)精度為 11/2LSB，則其最小有效位的量化單位為 ，其絕對(duì)精度為 mV，相對(duì)精度為 %}(速率)轉(zhuǎn)換時(shí)間是 ADC 完成一次轉(zhuǎn)換所需的時(shí)間。 無(wú)線通信芯片 CC2430CC2430是TI公司推出針對(duì)ZigBee的無(wú)線通信芯片, 延用了以往CC2420芯片的架構(gòu)以 ISM波段應(yīng)用對(duì)低成本，低功耗的要求。這四種工作模式分別為：PM0、PMPMPM3。 PM3PM3是CPU功耗最低的一種模式。協(xié)調(diào)器：協(xié)調(diào)器的功能主要是建立網(wǎng)絡(luò)和進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)管理。為了檢測(cè)車輛的速度，軸數(shù)和軸間距等參數(shù)，每個(gè)車道需要安裝兩個(gè)傳感器。傳感器與計(jì)算機(jī)之間的通信由計(jì)算機(jī)通過(guò)主節(jié)點(diǎn)向具體的傳感器發(fā)出命令。由于外接天線無(wú)法放置于路面上，因此，采用了 PCB 天線。按照交通量調(diào)查的要求，需要采集連續(xù) 24 小時(shí)的車輛數(shù)據(jù)，考慮到特殊調(diào)查的需要，電池應(yīng)能連續(xù)供電 48 小時(shí)。嵌入式系統(tǒng)中的所有驅(qū)動(dòng)程序都會(huì)遵循通用的接口。設(shè)備的讀寫：讀和寫是對(duì)一個(gè)設(shè)備最基本的操作。通常是將一個(gè)或幾個(gè)中斷處理函數(shù)注冊(cè)到設(shè)備相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中。在編寫基本操作函數(shù)之前，先簡(jiǎn)要介紹數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 45DB161B 的引腳和操作命令。= ~(DM_SCLK + DM_SI + DM_SO)。}// 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器復(fù)位中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 30 void dmreset(void){unsigned int i = 0。{_NOP()。 DF_RDY))return 0。DM_CS_L。DM_RESET_L。P2SEL amp。= ~DM_SI//數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器初始化void dm_init(void){// 采用模擬三線 SPI 方式 0 時(shí)序方式與 DataFlash 通訊P3DIR |= DM_SCLK + DM_SI。中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文 28 過(guò)車傳感器的驅(qū)動(dòng)程序過(guò)車傳感器的硬件設(shè)備有 A/D