基于ZigBee停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

摘要：基于ZigBee停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)將車輛在停車場(chǎng)的位置通過(guò)短信發(fā)送給車主，方便車主離開(kāi)停車場(chǎng)后快速找到自己的車輛。該停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)主要由終端節(jié)點(diǎn)模塊、路由器模塊和協(xié)調(diào)器模塊構(gòu)成。終端節(jié)點(diǎn)模塊由CC2530、矩陣鍵盤和顯示電路等構(gòu)成，用于輸入并發(fā)送手機(jī)號(hào)碼和模塊所在的地址信息給距離該節(jié)點(diǎn)最近的路由器或協(xié)調(diào)器；路由器模塊由CC2530和CC2591構(gòu)成，用于將終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)器；協(xié)調(diào)器模塊由CC2530、C8051F040和GSM模塊等組成，作為協(xié)調(diào)器的CC2530當(dāng)接收到路由器或終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送來(lái)信息時(shí)，會(huì)將信息發(fā)送給C8051F040的串口0。C8051F040接收到信息后進(jìn)行地址匹配，然后將匹配信息和手機(jī)號(hào)碼通過(guò)串口1發(fā)送給GSM模塊，由GSM將車輛所停位置信息發(fā)送給對(duì)應(yīng)的手機(jī)號(hào)碼。
關(guān)鍵詞：CC2530；停車場(chǎng)；C8051F040；GSM

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)代停車場(chǎng)逐漸向多空間、多功能、智能化方向發(fā)展，相應(yīng)的停車場(chǎng)管理系統(tǒng)也應(yīng)用而生，例如區(qū)域車位引導(dǎo)系統(tǒng)、刷卡系統(tǒng)和自動(dòng)車型區(qū)分收費(fèi)系統(tǒng)等。當(dāng)停車場(chǎng)空間較大，停車車位較多時(shí)，車主會(huì)很容易忘記車輛所停位置，從而浪費(fèi)一些時(shí)間在尋找車輛上。停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)能夠?qū)④囕v所停位置信息通過(guò)短信方式發(fā)送給車主，從而方便車主尋車。考慮到現(xiàn)代停車場(chǎng)空間大、車位多，用傳統(tǒng)的485或CAN方式將浪費(fèi)大量的時(shí)間在布485總線或CAN總線上，且一旦總線出現(xiàn)問(wèn)題整個(gè)系統(tǒng)將癱瘓，所以該停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)采用ZigBee無(wú)線傳輸方式。ZigBee定義了3種網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)形式，分別是網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器’節(jié)點(diǎn)(Coordinator)、路由器節(jié)點(diǎn)(Router)和終端節(jié)點(diǎn)(End Device)。網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)用于發(fā)送手機(jī)號(hào)碼和其對(duì)應(yīng)的地址信息；路由器節(jié)點(diǎn)用于將終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送的信息轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)器；協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的建立、網(wǎng)絡(luò)地址的分配以及接收路由器模塊和終端節(jié)點(diǎn)模塊發(fā)送來(lái)的信息。由于采用無(wú)線形式，終端節(jié)點(diǎn)模塊可以很方便地安裝在停車場(chǎng)的各個(gè)角落，且ZigBee采用自組織網(wǎng)絡(luò)通信，當(dāng)一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)模塊出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，同時(shí)該停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)具有功耗低，操作簡(jiǎn)單和便于維護(hù)的特點(diǎn)。

1 停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)的工作原理
停車場(chǎng)短信尋車系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。當(dāng)車主在停車場(chǎng)停好位置后，通過(guò)終端節(jié)點(diǎn)的鍵盤輸入自己的手機(jī)號(hào)碼，按發(fā)送鍵后終端節(jié)點(diǎn)會(huì)將手機(jī)號(hào)碼和終端節(jié)點(diǎn)的地址信息無(wú)線發(fā)送給距離最近的路由器或協(xié)調(diào)器，路由器接收到信息后會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)給協(xié)調(diào)器，當(dāng)協(xié)調(diào)器接收到路由器或終端節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息時(shí)會(huì)進(jìn)行地址匹配，然后發(fā)送一條包含車位所在的區(qū)域和如何從入口到達(dá)該位置的短信到車主的手機(jī)號(hào)碼上，從而實(shí)現(xiàn)短信尋車。

2 終端節(jié)點(diǎn)模塊的設(shè)計(jì)
終端節(jié)點(diǎn)模塊由CC2530、按鍵電路、顯示電路和時(shí)鐘電路等構(gòu)成。CC2530是TI公司以C51為內(nèi)核的ZigBee芯片，它支持國(guó)際802．15．4標(biāo)準(zhǔn)以及ZigBee、ZigBee PRO和ZigBeeRF4CE標(biāo)準(zhǔn)，提供101 dB的鏈路質(zhì)量，具有優(yōu)秀的接收器靈敏度和強(qiáng)大的抗干擾性，同時(shí)具有低功耗、低成本、低速率、時(shí)延短、高容量、高安全等特點(diǎn)，其傳輸距離在10～100 m，在增加RF發(fā)射功率后，傳輸距離可達(dá)1～3 km。
按鍵電路采用3x4的矩陣鍵盤，用于輸入0到9、刪除和發(fā)送；時(shí)鐘電路采用DS1302。DS1302接口簡(jiǎn)單、使用方便、功耗低，只需添加少許程序就可以在顯示電路上顯示時(shí)間；顯示電路采用串口通訊12864，12864能顯示4行，每行顯示16個(gè)字符，完全滿足顯示11位手機(jī)號(hào)碼、時(shí)間和日期等。終端節(jié)點(diǎn)模塊的CC2530連接電路圖如圖2所示。

CC2530所用的協(xié)議棧為ZStack-CC2530-2．3．0-1．4．0，編程軟件版本為IAR Embedded Workbench for MCS-51 7．51A，這里需要把CC2530的設(shè)備類型設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)，并在協(xié)議棧中添加LCD顯示子程序、矩陣鍵盤子程序、1302讀寫(xiě)子程序和時(shí)間校準(zhǔn)子程序，并更改協(xié)議棧中的子程序SampleApp_SendFlashMessage()的發(fā)送內(nèi)容。當(dāng)車主在終端節(jié)點(diǎn)模塊上輸入手機(jī)號(hào)碼，按發(fā)送鍵后程序會(huì)調(diào)用Sample App_Se nd Flash Message()，把手機(jī)號(hào)碼和地址信息發(fā)送給距離最近的協(xié)調(diào)器或路由器。