基于磁传感器的车辆信息检测与判型分析系统设计.doc

摘要:本文基于智能交通的技术架构，采用HMC5883巨磁阻磁传感器模块和SI4432无线数传模块实现了一种车辆信息检测与判型的系统设计方案。

本系统采用模块化设计，主要由两大部分构成：1、下位机系统，即以STC12系列单片机为主控芯片、SI4432为无线传输模块、HMC5883为数据采集磁传感器来实现对车辆经过时的磁场强度变化进行采样。采样信息由单片机处理后通过无线方式上传至PC端。2、上位机系统、即PC端，采用LabVIEW虚拟仪器技术配合VISA串口通信对下位机采集到的信息进行处理、显示和存储，信息处理包括三轴磁场数据、节点信息处理、时间信息的匹配分离与转换等处理。上位机还包括应用程序的界面设计，实现车辆检测信息、判型信息的动态显示。

实建系统通过分布实验和系统联合实验，结果表明：系统磁场采集、数据处理、无线传输等系统工作正常，车辆对磁场扰动的变化曲线真实有效。因此，本设计系统具有一定的实践意义。

关键词：  车辆信息检测；巨磁阻传感器；无线传输模块；LabVIEW

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题背景-1

1.2 课题意义-1

1.3 课题目标-2

1.4 研究内容和安排-2

2 硬件系统设计-3

2.1 LCD1602模块设计-4

2.2 键盘模块设计-5

2.3 DS1302模块设计-6

2.4 HMC5883模块设计-7

2.5 SI4432模块设计-9

3 软件系统设计-15

3.1 下位机系统设计-15

3.1.1 LCD1602模块设计-15

3.1.2键盘模块设计-16

3.1.3 DS1302模块设计-18

3.1.4 HMC5883模块设计-21

3.1.5 SI4432模块设计-29

3.2上位机系统设计-31

3.2.1 上位机软件整体框架-31

3.2.2 LabVIEW的程序流图设计-31

3.2.2.1 VISA串口设计-32

3.2.2.2 队列缓冲设计-32

3.2.2.3 字符串匹配设计-33

3.2.2.4 数据帧的分离与转换设计-34

3.2.3 LabVIEW的图形界面设计-37

4 系统调试-38

4.1调用STC系列单片机的Keil库-38

4.2 解决STC系列单片机在Keil环境下的RAM限制-38

4.3 LabVIEW部分调试-39

4.4 应用方案的设计与展望-42

4.4.1 车速的计算-42

4.4.2 车辆方向的判断-42

4.4.3 车辆类型的识别-42

4.4.4 对本系统的展望-42

结论-44

致谢-45

参考文献-46

附录-47

附录1 系统原理图-47

附录2 系统PCB图纸-48

附录3 下位机源代码（部分）-49

附录4 上位机源代码-65

附录5 硬件附图-67