基于ZigBee技术停车场车位的组网与通信设计

摘要

随着经济的迅速发展，各大城市中的汽车数量也随之增加，城市中经常出现交通堵塞现象，其主要的原因是汽车数量的增多导致车辆无位置可放。由于汽车数量的增多停车场已经不能满足汽车管理的需求。对于停车场管理者来说希望出现一种通信效率高、传输距离远、系统稳定的智能停车场系统。ZigBee技术以其自身的低功耗、低成本、低复杂度等特点，越来越受到社会的关注，并且平台成本低廉，应用的领域非常广泛。
　　本文研究了一种基于ZigBee技术在停车场车位组网的设计方案。结合传统通信模式下的中继网络组建方式，应用ZigBee自身的协议规范搭建停车场系统网络，实现管理者与车辆之间的无线传输。
　　通过深入了解停车场系统的现状和ZigBee技术的发展前景，剖析ZigBee的体系结构与拓扑结构，结合传统通信模式下的中继网络组建和多跳路由算法相结合方式的基础上，对停车场网络系统进行设计。
　　本文重点分析停车场系统的硬件设计和软件实现，以STM32-103微处理器芯片和CC2530无线芯片组成停车场车位网络硬件设计，基于EJOYMCU无线传输模块设计了传输节点的硬件电路，在IAR7.2H集成开发环境下，基于ZigBee2007版协议栈，设计无线通信和串口通信数据帧传输程序，利用TI公司生产的开发工具，对系统进行了传输距离测试，实现数据稳定传输的距离扩展。
　　ZigBee技术应用在停车场车位网络组建中，不仅对进出口车辆可以有效的管理和实时监测，同时提升了系统稳定性，系统研究将具有广阔的应用前景和市场。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 国内外停车场的发展现状

1．2．2 无线通讯网络的发展现状

1．3 课题来源与本文主要研究内容

第2章 基于ZigBee的车位网络构架及多跳路由算法

2．1 ZigBee协议栈架构

2．1．1 ZigBee设备类型

2．1．2 ZigBee体系结构

2．2 停车场系统的车位网络设计

2．3 多跳路由算法

2．3．1 LEACH算法

2．3．2 Cluster-Tree+AODVjr路由算法

2．3．3 无线网络多跳路由的设计

2．4 本章小结

第3章 停车场网络系统的硬件设计

3．1 系统的功能

3．2 系统的设计原则及指标

3．3 系统的工作原理

3．4 系统的硬件设计

3．4．1 主控器的硬件设计

3．4．2 网络节点的硬件设计

3．4．3 天线的设计

3．4．4 串口电路的设计

3．4．5 电源电路的设计

3．5 本章小结

第4章 停车场网络系统的软件设计

4．1 网络平台的建立

4．1．1 建立网络

4．1．2 加入网络

4．2 数据集中器程序设计

4．3 网络节点程序设计

4．4 本章小结

第5章 测试结果分析

5．1 测试工具

5．2 测试内容及结果分析

5．2．1 节点性能参数测试

5．2．2 网络性能参数测试

5．2．3 多跳路由性能参数测试

5．3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢