基于ZigBee的可充电微型车辆传感器设计

图4 MSP430F149与CC2420的接口电路
Fig.4 Interface of MSP430F149 and CC2420

MSP430F149通过4线SPI总线（STE1、SIMO1、SOMI1、UCLK1）控制和设置芯片的工作模式，并实现读/写缓存数据，读/写状态寄存器等。通过控制FIFO和FIFOP引脚接口的状态可设置发射/接收缓存器，FIFOP引脚必须连接到单片机的中断引脚。通过CCA引脚状态可以得到空闲信道估计。通过SFD引脚状态可以得到发射帧和接收帧的定时信息从而判断系统的工作状态，SFD引脚应该接到单片机的时钟捕捉引脚。

三.软件设计

根据车辆检测传感器的功能要求，结合硬件电路结构，系统的软件主要实现以下功能：

（1）测量频率的变化量，确定测量频率变化量的方案以保证系统的灵敏度。由于系统频率的本身的漂移，需对无车时的频率值进行校正，以消除系统误差;

（2）配置射频模块，设计数据帧以及车辆传感器组网设计。

软件总体设计流程图如图5所示。整个程序分为系统初始化程序、频率测量程序、通讯程序。


图5 主程序流程
Fig.5 Flow diagram of main program

系统初始化程序主要包括MSP430F149时钟的设置、各个通讯端口的设置，定时器的设置等。当系统设置好后，进入频率测量程序。频率测量程序主要包括频率变化量的测量、阈值的校准、抗干扰的处理。若没有检测到车辆，则系统进入低功耗模式。如果所测得频率值大于阈值，则进入发射程序，发射检测到车辆的信号。发射结束后系统进入低功耗模式，此时启动看门狗定时器（WDT），当看门狗定时器溢出时唤醒系统，进行下一次测量。

四.结束语

本文作者创新点：一是将新型短距离无线通信技术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。