一種低成本城市停車誘導系統中區域性Zigbee網絡的設計

　　4區域性Zigbee網絡的軟件設計

　　協調器結點中LPC11C14的主程序流程圖如圖3所示。上電后首先完成初始化。若接收到CC2530發送的車位狀態變化信息，給CC2530發送反饋，隨即更新數據庫。若接收到停車請求，則根據數據庫中的車位當前狀態，判斷有無空閑車位。若有空閑車位，運行停車位尋優算法，確定最優停車位。之后，通過GPRS模塊向用戶反饋結果。

　　圖3 LPC11C14的主程序流程圖

　　圖4 協調器CC2530的主程序流程圖

　　協調器結點中CC2530的主程序流程圖如圖4所示。初始化后，首先判斷是否收到車位狀態變化消息。若未收到，進入休眠狀態;若收到，則從休眠狀態回到正常狀態。接下來，為防止車位狀態存儲到數據庫前丟失，需在CC2530內部的Flash存儲器中臨時存放。之后，通過路由器結點給終端結點發送反饋。最后，把車位變化信息發送給LPC11C14并等待反饋。若在規定的時間內沒有收到反饋，則重發;若收到反饋，則進入休眠狀態。

　　終端結點的主程序流程圖如圖5所示。初始化后對車位檢測傳感器進行數據采集，得到的數據經過CC2530自帶的A/D模塊進行AD轉換，然后以循環覆蓋的方式存入CC3530內部的FLASH.之后，判斷當前狀態與上一個狀態是否相同。若車位狀態發生變化，由Zigbee射頻模塊通過路由器結點向協調器結點發送數據，并等待協調器結點的反饋。若在規定的時間內沒有收協調器結點的反饋，則重發數據;若收到反饋，則開啟定時中斷后進入休眠狀態。接下來等待定時中斷喚醒，進行下一次的數據采集。

　　圖5 終端結點的主程序流程圖

　　圖6 路由器結點的主程序流程圖

　　路由器結點的主程序流程圖如圖6所示，若接收到終端結點發送的車位狀態變化信息，則產生外部中斷，從休眠狀態回到正常狀態。然后以循環覆蓋的方式存入CC3530內部的FLASH.接著將車位狀態變化的信息發送給協調器結點，并等待協調器結點的反饋。若在規定的時間內沒有收到反饋，則進行重發;否則，向終端結點轉發協調器結點發送的反饋，之后進入休眠狀態，等待外部中斷喚醒。

　　5實物展示及模擬運行結果

　　圖7為所開發出的測試系統的實物展示圖。在圖7的中上部，左邊是協調器結點的LPC11C14板，右邊是協調器結點的CC2530板。在LPC11 C14板中，左邊帶有天線的部分是商品化的GPRS模塊。在CC2530板中，中上部帶有天線的部分是商品化的Zigbee射頻模塊。由于這兩部分的頻率均處于微波頻段，因此為保證可靠性采用商品化的成熟模塊。在圖7的中下部，左邊是路由器結點，右邊是終端結點。為保證測試效果，這兩個結點在測試時均采用的是商品化的Zigbee模塊，測試通過后可將底板替換為自己開發的底板(即：目前協調器結點中CC2530板所用的底板)。

　　圖7 測試系統的實物展示圖

　　為測試區域性Zigbee網絡軟、硬件設計的有效性，事先在LPC11C14板的嵌入式數據庫中存入如表1所示的測試數據。之后，利用手機發送短信向LPC11C14板的GPRS模塊提出停車請求。接下來，LPC11C14運行停車位尋優算法。根據表1中的數據，經計算后得出結論：005號車位最佳。然后，LPC11C14的GPRS模塊向手機回復短信。短信的發送和接收界面如圖8所示。根據計時結果，從觸發短信發送按鈕到收到反饋的時間不超過10秒。

　　圖8 手機發送和接收短信的顯示界面

　　注：1)當前狀態為0時，表示車位為占用狀態;當前狀態為1時，表示車位空閑。2)兩邊車位的占用情況為0時，表示兩邊車位均未被占用;為1時，表示有一邊被占用;為2時，表示兩邊均被占用。

　　6結論

　　以嵌入式芯片LPC11C14和Zigbee通信芯片CC2530為主要部件，設計了一套用于停車誘導的區域性Zigbee網絡的硬件電路，同時開發了協調器、路由器和終端三類節點的控制和通信程序。測試實驗表明，所設計的Zigbee網絡可準確接收用戶的停車請求，并能及時反饋最佳車位信息，從用戶請求到收到反饋的時間不超過10 s.