【应用】超低功耗MCU与三轴霍尔绝对位置传感器降低智能停车场地磁检测错误率方案

时间： 2019-03-16 来源：RENESAS

技术问答

本项目旨在介绍一种采用RENESAS公司RL78/L12 超低功耗MCU与MELEXIS 三轴霍尔绝对位置传感器芯片 MLX90372，为智能停车场设计了一种采用ZigBee低功耗通信技术采集和汇集车位信息、GSM实现用户交互的智能停车系统，降低智能停车场地磁检测错误率。

地磁检测器检测原理：地球的磁场在很广阔的区域内(大约几公里)是一定的。大的铁磁物体的磁扰动如一辆汽车，可看作多个双极性磁铁组成的模型。这些双极性磁铁具有北南的极化方向，引起地球磁场的扰动。这些扰动在汽车发动机和车轮处尤为明显，当车辆经过磁阻传感器时，由于车辆内部铁磁性物质的存在导致了该区域磁场分布的不均匀。该不均匀的磁场分布导致了磁阻传感器阻值的变化，从而引起检测电路中传感器两端电压的变化，通过采集该电压变化量，可以检测出相应区域的车辆存在和通过等信息，对于交通系统而言可以提供区域路段的车速、车流量等信息。

总体方案原理：设计系统主要由车位信息采集模块、信息集中处理模块以及用户终端３个部分组成。车位上的停车情况由地磁传感器的差分信息提取，用户可以通过GSM终端查询停车场的车位情况。系统可靠地完成了地磁传感器到用户终端的数据链路，实现了车位信息资源的共享，提高了车位信息的透明度，能够有效地提高城市停车的效率。

总体方案设计：本项目设计的智能停车管理系统主要包括３个部分：车位信息采集模块、信息集中处理模块、用户终端。系统组成结构图如图１所示。用户终端需要支持GSM功能的智能设备。

图1系统组成结构图

系统选型：（1）车位信息采集模块主要包括主控芯片、ZigBee通信模块、地磁传感器模块。由于该模块分布在停车场的各个车位里，需要通过电池供电，因此需要特别注意低功耗设计。ZigBee模块选用TI公司的RF收发器芯片CC2520，地磁传感器选用Melexis公司的三轴霍尔绝对位置传感器芯片MLX90372。主控芯片选用RENESAS公司的RL78系列RL78/L12超低功耗MCU。

车位信息采集模块：该模块安装在每个停车场车位的前方。车辆感知传感器采用的是地磁传感器，车辆识别方法基于“地磁场高斯理论”。传感器连续采样车位上的地磁信息，通过差分对比的方式就能判断当前车位的停车情况。完成一次车位信息采样后，采集模块通过ZigBee无线通信将结果发送给信息集中处理模块，车位信息采集模块的结构如图２所示。

图2车位信息采集模块结构图

信息集中处理模块：该模块利用集成的ZigBee功能收集停车场里所有的车位停车信息，通过GSM网络与用户的GSM终端进行数据交互。同时该模块集成GPS功能，利用已知的高精度定位信息获得差分GPS，提供给用户以提高定位精度。用户终端可以通过GSM查询空闲的停车车位、周边的停车场反馈停车情况并制定停车方案，同时也可以对订制的个人车位监控，警报车位被占或车辆盗窃，信息集中处理模块的结构如图3所示。

图3信息集中处理模块结构图

硬件电路设计：车位信息采集模块主控芯片RL78/L12需要与CC2520和MLX90372相连接。CC2520需要四线SPI接口（CSN、CLK、MISO、MOSI）和一路复位信号。MLX90372器件具有一个附加输入引脚，支持其他传感器（如温度、压力或开关输入传感器）与磁性传感器完全集成，允许通过SENT输出协议额外传输输入量，进而减小线束的尺寸和复杂性。MLX90372满足ISO26262ASIL-C标准。MLX90372与RL78/L12通过I２C接口连接，其中MLX90372作为从设备，RL78/L12作为主设备。I２C接口与RL78/L12的I２C接口连接。I２C总线空闲时候需要通过上拉电阻连接高电平，这里接上拉电阻2kΩ，支持总线技术规格标准（100kbps）和快速模式（400kbps）。

图4 某工作日智能停车场监测图谱

加上相应的软件逻辑设计，通过验证，我们可以得到某工作日智能停车场监测图谱，根据图谱我们不难发现，图4工作日全天进入停车场的车流量高峰期非常明显，即上班时间和下班时间进出停车场的车流量很大，而其它时段进出停车场相对较少，凌晨只有零星少数车辆进出停车场。清晰的潮汐现象诠释了全天停车场的车流量的走向，错误率低于1%。该停车场检测系统能客观的反映实际进出停车场车流量情况，这就为智能交通的实现提供了可信、核心的底层数据保障。

本项目结合地磁检测技术和物联网技术，研究出了智能停车应用中准确可靠的地磁式无线车辆信息采集系统，保证其错误率低于1%，本项目能准确检测停车场车流量情况，为智能交通系统的实现提供了准确的底层数据，将大大提高智能停车系统运行效率。

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技术问答发布时间 : 2018-11-09

HK32L08x/HK32L0Hx Datasheet

型号- HK32L0H8KBU6,HK32L08XCBT6,HK32L0HX,HK32L084CBT6,HK32L088CBU6-TR,HK32L084/088*B*6XXX,32L088KBU6,HK32L08XRBT6,HK32L084KBU6,HK32L08XKBU6,HK32L084RBT6,HK32L088CBU6,HK32L0H8RBT6,HK32L0HX SERIES,HK32L0H8KBU6-TR,HK32L0H4CBT6,HK32L088KBT6-TR,HK32L084RBT6-TR,HK32L0H4CBT6-TR,HK32L0HXCBT6,HK32L084KBU6-TR,32L0H4KBU6,HK32L088RBT6-TR,HK32L088KBU6-TR,HK32L084KBT6-TR,HK32L088CBT6,HK32L0HXKBT6,HK32L0H4KBT6,HK32L088KBT6,32L084KBU6,HK32L0H4/0H8*B*6XXX,HK32L0H4KBT6-TR,HK32L0HXRBT6,32L0H8KBU6,HK32L0H8CBT6-TR,HK32L0HXKBU6,HK32L088KBU6,HK32L0H8RBT6-TR,HK32L0H4KBU6-TR,HK32L088RBT6,HK32L0H4KBU6,HK32L0H4RBT6-TR,HK32L0H4RBT6,HK32L0H8KBT6,HK32L08X SERIES,HK32L0H8KBT6-TR,HK32L084KBT6,HK32L08X,HK32L08XKBT6,HK32L0H8CBT6,HK32L084CBT6-TR,HK32L088CBT6-TR

数据手册 - 航顺芯片 - Version: 1.3 - 2023-07-21 PDF 英文下载

【选型】推荐8位MCU CSU18M88用于红外测温枪，内置多点阵LCD驱动、具有超低待机功耗

本文主要推荐芯海科技的MCU CSU18M88用于红外测温枪的主要优势。测温枪一般带有LCD屏幕、蜂鸣器、按键、LED警示灯、电池供电。CSU18M88内置了24Bits ADC，10Bits ADC，可用于热电堆传感器。内置了多点阵LCD驱动，可以直接驱动LCD屏幕，省去了LCD驱动芯片。具有超低待机功耗，适用于电池供电的系统。

器件选型发布时间 : 2020-03-09