CN204596127U - 一种基于zigbee的无线车辆信息采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，包括多个车辆数据采集终端和多个车辆信息监测基站；车辆数据采集终端包括第一数据收发器以及与其连接的第一数据存储单元、第一ZIGBEE无线通信模块、速度传感器、加速度传感器、第一红外光电传感器、第二红外光电传感器和报警提醒电路；车辆信息监测基站包括第二数据收发器以及与其连接的太阳能供电电源、第二ZIGBEE无线通信模块、第二数据存储单元、复位电路、第三无线通信模块、计数器、按键设置电路、GPS定位模块和显示器,本实用新型设计新颖，结构简单，减少大量的使用连接线，安装布设方便，采用太阳能供电，节能环保，数据输出速度快，实用性强。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆信息采集技术领域，具体涉及一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置。
背景技术
随着社会经济的发展，汽车数量不断攀升，道路容量不足，道路扩建的速度又跟不上车流量增加的速度，再加上交通信息不畅，随之而来的交通拥堵、交通安全等问题成为制约人们出行的主要因素。交通管理的科学化、现代化，一直是人们综合治理、解决交通问题而追寻的目标，早期的交通信号控制系统装置采用了电子、传感、光纤电缆传输等技术实现科学管理，需要在各个路段埋设光纤电缆，布设安装麻烦，一旦出现故障，维护不方便，需要反复开挖路面，给交通和行人造成不必要的麻烦，且这些技术单纯是对车辆或道路实施科学化管理，实施比较局限，因此，现如今缺少一种结构简单、安装布设方便、成本低、设计合理、无线数据交换速度快的无线车辆信息采集装置，通过在每个车辆上安装车辆数据采集终端，采集自身车辆的行驶数据，并探测前后车距，提醒司机注意安全，另外在城市道路的各个路边设置车辆信息监测基站实时的记录各个路段的车流数据及每辆行车的行驶参数，每个车辆数据采集终端通过ZIGBEE无线通信技术与路过的车辆信息监测基站无线数据通信，每个车辆信息监测基站均设置有定位模块，安装在城市各处的各个车辆信息监测基站通过GSM无线网络将城市各个路段车辆行驶状态发送回交通监测中心，便于集中管理交通，且采用太阳能供电，节能环保，解决现有车载信息采集装置功能单一，使用局限，连接复杂，拆卸安装均不方便等问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其设计新颖合理，结构简单、安装布设方便，采集城市车辆信息便捷，避免使用大量线缆，维护方便，且采用太阳能供电，绿色环保，实用性强，便于推广使用。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：包括多个分别安装在每个车辆上且采集对应车辆信息的车辆数据采集终端,和多个安装在路边用于无线采集对应路段内行驶车辆上的所述车辆数据采集终端的信息的车辆信息监测基站；所述车辆数据采集终端包括第一数据收发器以及与所述第一数据收发器相接的第一数据存储单元和第一ZIGBEE无线通信模块，所述第一数据收发器的输入端接有速度传感器、加速度传感器、安装在车辆前端用于探测前车距离的第一红外光电传感器和安装在车辆后端用于探测后车距离的第二红外光电传感器，所述第一数据收发器的输出端接有报警提醒电路；所述车辆信息监测基站包括第二数据收发器和太阳能供电电源，以及与所述第二数据收发器相接的第二ZIGBEE无线通信模块、第二数据存储单元、复位电路和第三无线通信模块，所述第二数据收发器的输入端接有计数器、按键设置电路和GPS定位模块，所述第二数据收发器的输出端接有显示器，所述第一ZIGBEE无线通信模块与所述第二ZIGBEE无线通信模块以无线方式进行通信，所述第一ZIGBEE无线通信模块包括型号为CC2530的芯片U1，所述第二ZIGBEE无线通信模块包括型号为CC2530的芯片U2。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述芯片U1通过串行接口与所述第一数据收发器相接，所述芯片U2通过串行接口与所述第二数据收发器相接。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述速度传感器包括芯片ATS640JBS，所述芯片ATS640JBS是SUPPLY管脚与 第一数据收发器相接，所述加速度传感器包括芯片LIS202DL，所述芯片LIS202DL的CS管脚、SCL管脚、INT1管脚均与第一数据收发器相接。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第一红外光电传感器包括型号为DYW-Y18的第一芯片，所述第二红外光电传感器包括型号为DYW-Y18的第二芯片。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述GPS定位模块为NEO-6M模块。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第三无线通信模块为SIM900模块。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述太阳能供电电源包括太阳能电池板、连接端口P1、电压转换芯片7812、连接端口P2、电压转换芯片7805、连接端口P3、电压转换芯片LM1117-3.3和连接端口P4，所述太阳能电池板的正输出端+经二极管D1、电感L1和二极管D3接场效应管Q8的漏极，场效应管Q8的源极接三极管Q7的集电极，场效应管Q8的栅极与稳压二极管D4的阴极、保险丝F1的一端和蓄电池BT1的正极的连接端相接，三极管Q7的发射级输出分三路，一路接地，另一路经二极管D2接太阳能电池板的负输出端-，第三路接蓄电池BT1的负极；保险丝F1的另一端接场效应管Q9的漏极，场效应管Q9的源极接三极管Q11的集电极，场效应管Q9的栅极与连接端口P1的第1管脚之间的接线点为30V电压输出端；所述电压转换芯片7812的Vin管脚接30V电压输出端，电压转换芯片7812的Vout管脚接连接端口P2的第1管脚，连接端口P2的第2管脚与电压转换芯片7812的GND管脚均接地，电压转换芯片7812的Vout管脚与连接端口P2的第1管脚之间的接线点为12V电压输出端；所述电压转换芯片7805的Vin管脚接12V电压输出端，电压转换芯片7805的Vout管脚接连接端口P3的第1管脚，连接端口P3的第2管脚与电压转换芯片7805的GND管脚均接地，电压转换芯片7805的Vout管脚与连接端口P3的第1管脚之间的接线点为5V电压输出端；所述 电压转换芯片LM1117-3.3的IN管脚接5V电压输出端，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚接连接端口P4的第1管脚，连接端口P4的第2管脚与电压转换芯片LM1117-3.3的GND管脚均接地，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚与连接端口P4的第1管脚之间的接线点为3.3V电压输出端。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第一数据收发器为MSP430F169单片机。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第二数据收发器为LPC2138ARM微控制器。
上述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述显示器为LED点阵显示屏。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型采用太阳能供电，且将太阳能电池板采集的直流18V电压转换为直流30V电压、直流12V电压、直流5V电压和直流3.3V电压，供无线车辆信息采集装置各个不同用电模块使用，同时设置蓄电池将多余的电量存储供夜晚使用，绿色环保，节约资源，缓解电网压力，成本低，控制稳定。
2、本实用新型通过在城市多处道路旁设置车辆信息监测基站，每个车辆信息监测基站配备GPS定位模块，每个车辆信息监测基站采集路过该车辆信息监测基站的车辆情况，通过计数器统计车流量，通过ZIGBEE无线通信方式采集车辆的行驶速度和加速度，实时监测车辆行驶情况，并通过GSM无线网络,将车辆信息监测基站采集的车辆数据传输回监测中心，方便集中管理交通，方便信息共享。
3、本实用新型通过LED点阵屏将道路车辆实时显示，可供路过的司机或行人查看路况信息，显示效果好。
4、本实用新型拆卸安装方便，维护方便，采用无线通信技术实现数据传输，能够高效实现城市交通管理，实用性强，便于推广使用。
综上所述，本实用新型设计新颖合理，结构简单、安装布设方便，采集城市车辆信息便捷，避免使用大量线缆，维护方便，且采用太阳能供电，绿色环保，实用性强，便于推广使用。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理框图。
图2为本实用新型太阳能供电电源的电路原理图。
图3为本实用新型速度传感器的电路原理图。
图4为本实用新型加速度传感器的电路原理图。
图5为本实用新型第一无线通信模块的电路原理图。
图6为本实用新型第二无线通信模块的电路原理图。
附图标记说明:
1—第一数据收发器； 2—第一ZIGBEE无线通信模块；
3—速度传感器； 4—加速度传感器； 5—第一红外光电传感器；
6—第二红外光电传感器； 7—第一数据存储单元；
8—报警提醒电路； 9—第二数据收发器；10—太阳能供电电源；
11—第二ZIGBEE无线通信模块； 12—计数器；
13—按键设置电路； 14—显示器； 15—GPS定位模块；
16—第二数据存储单元； 17—复位电路；
18—第三无线通信模块。
具体实施方式
如图1、图5和图6所示，本实用新型包括多个分别安装在每个车辆上且采集对应车辆信息的车辆数据采集终端和多个安装在路边用于无线采 集对应路段内行驶车辆上的所述车辆数据采集终端的信息的车辆信息监测基站；所述车辆数据采集终端包括第一数据收发器1以及与所述第一数据收发器1相接的第一数据存储单元7和第一ZIGBEE无线通信模块2，所述第一数据收发器1的输入端接有速度传感器3、加速度传感器4、安装在车辆前端用于探测前车距离的第一红外光电传感器5和安装在车辆后端用于探测后车距离的第二红外光电传感器6，所述第一数据收发器1的输出端接有报警提醒电路8；所述车辆信息监测基站包括第二数据收发器9和太阳能供电电源10，以及与所述第二数据收发器9相接的第二ZIGBEE无线通信模块11、第二数据存储单元16、复位电路17和第三无线通信模块18，所述第二数据收发器9的输入端接有计数器12、按键设置电路13和GPS定位模块15，所述第二数据收发器9的输出端接有显示器14，所述第一ZIGBEE无线通信模块2与所述第二ZIGBEE无线通信模块11以无线方式进行通信，所述第一ZIGBEE无线通信模块2包括型号为CC2530的芯片U1，所述第二ZIGBEE无线通信模块11包括型号为CC2530的芯片U2。
本实施例中，所述芯片U1通过串行接口与所述第一数据收发器1相接，所述芯片U2通过串行接口与所述第二数据收发器9相接。
如图3和图4所示，本实施例中，所述速度传感器3包括芯片ATS640JBS，所述芯片ATS640JBS是SUPPLY管脚与第一数据收发器1相接，所述加速度传感器4包括芯片LIS202DL，所述芯片LIS202DL的CS管脚、SCL管脚、INT1管脚均与第一数据收发器1相接。
本实施例中，所述第一红外光电传感器5包括型号为DYW-Y18的第一芯片，所述第二红外光电传感器6包括型号为DYW-Y18的第二芯片。
本实施例中，所述GPS定位模块15为NEO-6M模块。
本实施例中，所述第三无线通信模块18为SIM900模块。
如图2所示，本实施例中，所述太阳能供电电源10包括太阳能电池板、连接端口P1、电压转换芯片7812、连接端口P2、电压转换芯片7805、连接端口P3、电压转换芯片LM1117-3.3和连接端口P4，所述太阳能电池 板的正输出端+经二极管D1、电感L1和二极管D3接场效应管Q8的漏极，场效应管Q8的源极接三极管Q7的集电极，场效应管Q8的栅极与稳压二极管D4的阴极、保险丝F1的一端和蓄电池BT1的正极的连接端相接，三极管Q7的发射级输出分三路，一路接地，另一路经二极管D2接太阳能电池板的负输出端-，第三路接蓄电池BT1的负极；保险丝F1的另一端接场效应管Q9的漏极，场效应管Q9的源极接三极管Q11的集电极，场效应管Q9的栅极与连接端口P1的第1管脚之间的接线点为30V电压输出端；所述电压转换芯片7812的Vin管脚接30V电压输出端，电压转换芯片7812的Vout管脚接连接端口P2的第1管脚，连接端口P2的第2管脚与电压转换芯片7812的GND管脚均接地，电压转换芯片7812的Vout管脚与连接端口P2的第1管脚之间的接线点为12V电压输出端；所述电压转换芯片7805的Vin管脚接12V电压输出端，电压转换芯片7805的Vout管脚接连接端口P3的第1管脚，连接端口P3的第2管脚与电压转换芯片7805的GND管脚均接地，电压转换芯片7805的Vout管脚与连接端口P3的第1管脚之间的接线点为5V电压输出端；所述电压转换芯片LM1117-3.3的IN管脚接5V电压输出端，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚接连接端口P4的第1管脚，连接端口P4的第2管脚与电压转换芯片LM1117-3.3的GND管脚均接地，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚与连接端口P4的第1管脚之间的接线点为3.3V电压输出端。
实际使用中，太阳能电池板采集的直流18V电压转换为直流30V电压、直流12V电压、直流5V电压和直流3.3V电压，可为芯片ATS640JBS提供12V直流电压，为芯片LIS202DL提供3.3V直流电压，为芯片U1和芯片U2提供3.3V直流电压。
本实施例中，所述第一数据收发器1为MSP430F169单片机。
本实施例中，所述第二数据收发器9为LPC2138ARM微控制器。
实际使用中，第一数据收发器1还可以是51系列的单片机或DSP微控制器；第二数据收发器9还可以是PLC或DSP微控制器。
本实施例中，所述显示器14为LED点阵显示屏。
本实用新型使用时，通过在每个车辆上安装车辆数据采集终端，速度传感器3和加速度传感器4实时采集车辆自身的行驶速度和加速度，并在车辆前端安装第一红外光电传感器5采集与前车相距的距离，在车辆后端安装第二红外光电传感器6采集与后车相距的距离，当检测到的前后车距离有一个数据低于提前设置的距离阈值时，报警提醒电路8及时提醒司机注意行车安全，且采集的数据实时的存储在第一数据存储单元7中；通过在城市多处道路旁布设车辆信息监测基站，每个车辆信息监测基站采用太阳能供电电源10为各个用电模块提供电源，每个车辆信息监测基站与行驶过该车辆信息监测基站的车辆上的车辆数据采集终端通过ZIGBEE无线通信，每个第一数据收发器1将采集的车辆信息通过第一ZIGBEE无线通信模块2发送到路过的车辆信息监测基站中，该车辆信息监测基站中的计数器12记录每天该路段的车流量，按键设置电路13设置车流量阈值，同时每个车辆信息监测基站中设置有GPS定位模块15，当车辆信息监测基站通过第三无线通信模块18向交通监测中心无线发送数据时，交通监测中心可通过GPS定位模块15清楚是哪个车辆信息监测基站发来的数据，同时第二数据收发器9同驱动显示器14显示该路段的路况信息，供司机和路过的行人查看，每天通过复位电路17复位车辆信息监测基站，开始新的一天的交通监测，使用效果高，维护方便。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：包括多个分别安装在每个车辆上且采集对应车辆信息的车辆数据采集终端和多个安装在路边用于无线采集对应路段内行驶车辆上的所述车辆数据采集终端的信息的车辆信息监测基站；所述车辆数据采集终端包括第一数据收发器(1)以及与所述第一数据收发器(1)相接的第一数据存储单元(7)和第一ZIGBEE无线通信模块(2)，所述第一数据收发器(1)的输入端接有速度传感器(3)、加速度传感器(4)、安装在车辆前端用于探测前车距离的第一红外光电传感器(5)和安装在车辆后端用于探测后车距离的第二红外光电传感器(6)，所述第一数据收发器(1)的输出端接有报警提醒电路(8)；所述车辆信息监测基站包括第二数据收发器(9)和太阳能供电电源(10)，以及与所述第二数据收发器(9)相接的第二ZIGBEE无线通信模块(11)、第二数据存储单元(16)、复位电路(17)和第三无线通信模块(18)，所述第二数据收发器(9)的输入端接有计数器(12)、按键设置电路(13)和GPS定位模块(15)，所述第二数据收发器(9)的输出端接有显示器(14)，所述第一ZIGBEE无线通信模块(2)与所述第二ZIGBEE无线通信模块(11)以无线方式进行通信，所述第一ZIGBEE无线通信模块(2)包括型号为CC2530的芯片U1，所述第二ZIGBEE无线通信模块(11)包括型号为CC2530的芯片U2。
2.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述芯片U1通过串行接口与所述第一数据收发器(1)相接，所述芯片U2通过串行接口与所述第二数据收发器(9)相接。
3.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述速度传感器(3)包括芯片ATS640JBS，所述芯片ATS640JBS是SUPPLY管脚与第一数据收发器(1)相接，所述加速度传感器(4)包括芯片LIS202DL，所述芯片LIS202DL的CS管脚、SCL管脚、INT1管脚均与第一数据收发器(1)相接。
4.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第一红外光电传感器(5)包括型号为DYW-Y18的第一芯片，所述第二红外光电传感器(6)包括型号为DYW-Y18的第二芯片。
5.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述GPS定位模块(15)为NEO-6M模块。
6.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第三无线通信模块(18)为SIM900模块。
7.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述太阳能供电电源(10)包括太阳能电池板、连接端口P1、电压转换芯片7812、连接端口P2、电压转换芯片7805、连接端口P3、电压转换芯片LM1117-3.3和连接端口P4，所述太阳能电池板的正输出端+经二极管D1、电感L1和二极管D3接场效应管Q8的漏极，场效应管Q8的源极接三极管Q7的集电极，场效应管Q8的栅极与稳压二极管D4的阴极、保险丝F1的一端和蓄电池BT1的正极的连接端相接，三极管Q7的发射级输出分三路，一路接地，另一路经二极管D2接太阳能电池板的负输出端-，第三路接蓄电池BT1的负极；保险丝F1的另一端接场效应管Q9的漏极，场效应管Q9的源极接三极管Q11的集电极，场效应管Q9的栅极与连接端口P1的第1管脚之间的接线点为30V电压输出端；所述电压转换芯片7812的Vin管脚接30V电压输出端，电压转换芯片7812的Vout管脚接连接端口P2的第1管脚，连接端口P2的第2管脚与电压转换芯片7812的GND管脚均接地，电压转换芯片7812的Vout管脚与连接端口P2的第1管脚之间的接线点为12V电压输出端；所述电压转换芯片7805的Vin管脚接12V电压输出端，电压转换芯片7805的Vout管脚接连接端口P3的第1管脚，连接端口P3的第2管脚与电压转换芯片7805的GND管脚均接地，电压转换芯片7805的Vout管脚与连接端口P3的第1管脚之间的接线点为5V电压输出端；所述电压转换芯片LM1117-3.3的IN管脚接5V电压输出端，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚接连接端口P4的第 1管脚，连接端口P4的第2管脚与电压转换芯片LM1117-3.3的GND管脚均接地，电压转换芯片LM1117-3.3的OUT管脚与连接端口P4的第1管脚之间的接线点为3.3V电压输出端。
8.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第一数据收发器(1)为MSP430F169单片机。
9.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述第二数据收发器(9)为LPC2138 ARM微控制器。
10.按照权利要求1所述的一种基于ZIGBEE的无线车辆信息采集装置，其特征在于：所述显示器(14)为LED点阵显示屏。
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| CN106710241A (zh) * | 2017-01-24 | 2017-05-24 | 环旭电子股份有限公司 | 车辆计数装置、系统及其方法 |
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