CN209625448U - 一种基于mmc5883ma的车辆检测器传感器模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块，包括数据通信单元、滤波单元、磁阻传感器MMC5883MA、微处理器CC2530及电源模块；磁阻传感器与第一、第二上拉电阻相连，使总线空闲时SCL与SDA线为高电平；数据通信单元分别通过磁阻传感器的SCL与SDA同微处理器CC2530相连，用以进行数据通信；滤波单元包括第一滤波电容与第二滤波电容，磁阻传感器的VDD与第一滤波电容相连，GND与第二滤波电容相连，第一、第二滤波电容均与电源模块相连；采用双电源供电模式连接；电源模块包括3.3 VCC ASM1117‑3.3V线性稳压芯片。本实用新型结构简单，稳定性强，避免了电磁干扰。
Description
技术领域
本实用新型属于车辆检测技术领域，具体涉及一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块。
背景技术
车辆探测器普遍用于监测道路实时使用状况和探测车辆状态，如车辆的通过、停留、行车速度、车长、型号、车队列长度、道路占有率等。目前国内外常用于车辆检测主要有微波雷达、视频、红外、地磁和超声波等。视频检测器能提供丰富的车辆信息，但硬件资源需求很高，成本高，对环境光线要求较高。红外检测器也多用于道路车辆检测，响应快，但性能受天气变化影响较大。超声波检测多用于车位车辆检测，体积小、易于安装，但受环境温度影响较大。地磁检测作为最新的车辆检测方式在智能交通信号控制、停车场车位检测、路边违停检测等领域优势明显。地磁传感器是地磁车辆检测器数据采集的关键部分，传感器的性能对数据采集的准确性起决定作用。常用的传统直立式Z轴结构地磁传感器在车辆探测方面存在以下不足：(1)由于生产工艺造成的稳定性较差；(2)对环境温度敏感，极端天气或较大温度变化时，易失灵；(3)通常采用开关电源供电，较大的开关电流易产生电磁干扰。
发明内容
本实用新型针对现有技术中的不足，提供了一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块，提高检测的稳定性及避免开关电源对磁场测量的干扰。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块，其特征在于，所述传感器模块包括数据通信单元、滤波单元、磁阻传感器MMC5883MA、微处理器CC2530及电源模块；
所述车辆检测器传感器模块采用双电源供电模式连接；
磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL与第一上拉电阻R21相连，磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA与第二上拉电阻R22相连，使总线空闲时SCL与SDA线为高电平；
所述数据通信单元分别通过两个引脚与微处理器CC2530相连，磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL与微处理器CC2530的19引脚相连，磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA与微处理器CC2530的20引脚相连，用以进行数据通信；
所述滤波单元包括第一滤波电容C21与第二滤波电容C22，磁阻传感器MMC5883MA的2引脚VDD与第一滤波电容C21相连，磁阻传感器MMC5883MA的11引脚GND与第二滤波电容C22相连，第一滤波电容C21、第二滤波电容C22均与电源模块相连；
所述电源模块包括3.3VCC ASM1117-3.3V线性稳压芯片。
为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
ASM1117-3.3V的1引脚通过并联的第四滤波电容C31与第五滤波电容C32，与MMC5883MA的2引脚相连；ASM1117-3.3V的1引脚与发光二极管D31相连，发光二极管D31的另一端通过限流电阻R31与+5V电源相连。
磁阻传感器MMC5883MA的9、10引脚与第三滤波电容C23的一端相连，第三滤波电容C23的另一端接地，第三滤波电容C23为低ESR的滤波电容。
磁阻传感器MMC5883MA的5、6、7引脚接地。
第四滤波电容C31为高频滤波，第五滤波电容C32为低频滤波，用以减小输出电压纹波并抑制ASM1117自激振荡。
本实用新型还包括一个外接显示装置，将微处理器CC2530的数据处理结果显示出来，供工作人员查看。
本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，易操作，通过设置磁阻传感器MMC5883MA与线性稳压芯片ASM1117-3.3V相连接，避免了使用开关电源供电产生的较大的开关电流易发生电磁干扰的问题；同时通过上拉电阻的设置，确保I2C总线空闲时SCL与SDA线均为高电平状态，不易导致损坏；采用磁阻传感器MMC5883MA提高了在车辆探测时的稳定性，避免因极端天气或温度变化较大传感器易失灵的问题。
附图说明
图1是本实用新型的基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块结构示意图。
图2是本实用新型的电源模块结构示意图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1、2所示，针对常用的传统直立式Z轴结构地磁传感器在车辆探测方面存在的不足，本实用新型选用美新公司2016年12月推出的基于各向异性磁阻技术的MMC5883MA三轴地磁传感器，提供了一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块，传感器模块包括数据通信单元、滤波单元、磁阻传感器MMC5883MA、微处理器CC2530及3.3VCC ASM1117-3.3V电源模块；
车辆检测器传感器模块采用双电源供电模式连接，电源模块包括两个3.3VCCASM1117-3.3V线性稳压芯片为磁阻传感器MMC5883MA供电，保证了负载的连续性工作，同时避免因使用开关电源而对磁场测量产生电磁干扰。
磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL是I2C总线的串行时钟线，与第一上拉电阻R21相连；磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA是I2C总线的串行数据线，与第二上拉电阻R22相连，根据I2C总线规范，总线空闲时SCL与SDA线都必须为高电平，故第一上拉电阻R21、第二上拉电阻R22在总线不工作时将电压拉高，使SCL与SDA线为高电平。
数据通信单元置于车辆检测器传感器模块中，分别通过两个引脚与微处理器CC2530相连，磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL与微处理器CC2530的19引脚P0_0相连，磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA与微处理器CC2530的20引脚p0_1相连，用以与CC2530进行数据通信。
滤波单元置于车辆检测器传感器模块中，包括第一滤波电容C21、第二滤波电容C22及第三电容C23，磁阻传感器MMC5883MA的2引脚VDD通过第一滤波电容C21与3.3VCCASM1117-3.3V电源相连，磁阻传感器MMC5883MA的11引脚GND与第二滤波电容C22的一端相连，第二滤波电容C22的另一端与3.3VCC ASM1117-3.3V电源相连；磁阻传感器MMC5883MA的9、10引脚与第三滤波电容C23的一端相连，第三滤波电容C23的另一端接地，第三滤波电容C23为低ESR的滤波电容；磁阻传感器MMC5883MA的5、6、7引脚接地。
电源模块中，第四滤波电容C31的一端接线性稳压芯片ASM1117-3.3V的1引脚Vout，另一端接MMC5883MA的2引脚，第五滤波电容C32的一端接ASM1117-3.3V的1引脚Vout，另一端接MMC5883MA的2引脚，其中C31余C32为输出滤波电容，C31为高频滤波，C32为低频滤波，用于减小输出电压纹波并抑制ASM1117自激振荡；ASM1117-3.3V的1引脚与发光二极管D31相连，发光二极管D31的另一端通过限流电阻R31与+5V电源相连，发光二极管D31用于电路的上电指示，发光二极管D31限流电阻R31用于使发光二极管D31上电时正常工作。
本实用新型还包括一个外接的显示终端，通过网络与磁阻传感器MMC5883MA相连接，可以是手机，PC，电子大屏或其他可供显示的设备，用于将微处理器CC2530的数据处理结果显示出来，供工作人员实时查看。
MMC5883MA具有体积小、业内最高精度，最低功耗，成本低、环境适应性能强、安装简易等优点。MMC5883MA集成了I2C400kHz快速数字接口，能直接与微处理器CC2530连接，避免因用普通IO口造成网络不稳定问题。能够实现±8高斯量程16bits工作模式下±0.2％FSR线性度，0.2％FSR磁滞，0.2％FSR重复性。其出色的性能为软硬件的抗干扰修正提供更为快速的算法，带来更为精确及快速的方向定位。MMC5883MA采用超小型LGA封装(3.0x3.0x1.0mm)，工作电压为2.16V至3.6V，可在-40℃至+85℃之间正常工作。采用该芯片能够采集更加丰富的交通数据，允许高速率的I2C数据传输。采用该地磁传感器与3.3VCCASM1117-3.3V电源模块组合使用，结构简单，易操作，避免了使用开关电源供电产生的较大的开关电流易发生电磁干扰的问题，且提高了对车辆检测的稳定性。本实用新型能适应复杂的无线智能交通监控系统，集成度高，功耗低，具有良好的应用前景。
以上仅是本实用新型的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种基于MMC5883MA的车辆检测器传感器模块，其特征在于，所述传感器模块包括数据通信单元、滤波单元、磁阻传感器MMC5883MA、微处理器CC2530及电源模块；
所述车辆检测器传感器模块采用双电源供电模式连接；
磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL与第一上拉电阻R21相连，磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA与第二上拉电阻R22相连，使总线空闲时SCL与SDA线为高电平；
所述数据通信单元分别通过两个引脚与微处理器CC2530相连，磁阻传感器MMC5883MA的1引脚SCL与微处理器CC2530的19引脚相连，磁阻传感器MMC5883MA的16引脚SDA与微处理器CC2530的20引脚相连，用以进行数据通信；
所述滤波单元包括第一滤波电容C21与第二滤波电容C22，磁阻传感器MMC5883MA的2引脚VDD与第一滤波电容C21相连，磁阻传感器MMC5883MA的11引脚GND与第二滤波电容C22相连，第一滤波电容C21、第二滤波电容C22均与电源模块相连；
所述电源模块包括3.3VCC ASM1117-3.3V线性稳压芯片。
2.根据权利要求1所述的车辆检测器传感器模块，其特征在于，ASM1117-3.3V的1引脚通过并联的第四滤波电容C31与第五滤波电容C32，与MMC5883MA的2引脚相连；ASM1117-3.3V的1引脚与发光二极管D31相连，发光二极管D31的另一端通过限流电阻R31与+5V电源相连。
3.根据权利要求1所述的车辆检测器传感器模块，其特征在于，磁阻传感器MMC5883MA的9、10引脚与第三滤波电容C23的一端相连，第三滤波电容C23的另一端接地，第三滤波电容C23为低ESR的滤波电容。
4.根据权利要求1所述的车辆检测器传感器模块，其特征在于，磁阻传感器MMC5883MA的5、6、7引脚接地。
5.根据权利要求1所述的车辆检测器传感器模块，其特征在于，第四滤波电容C31为高频滤波，第五滤波电容C32为低频滤波，用以减小输出电压纹波并抑制ASM1117自激振荡。
6.根据权利要求1所述的车辆检测器传感器模块，其特征在于，还包括一个外接显示装置，将微处理器CC2530的数据处理结果显示出来，供工作人员查看。
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