1．3 系統(tǒng)供電
系 統(tǒng)供電部分由光伏電池作為日常工作供電和鋰亞電池作為備用電池相結(jié)合供電方式。在光照較好的條件下通過太陽(yáng)能給蓄能電池充電，每天保證一定的光照時(shí)間可基 本滿足OBU日常工作需要，極大地延長(zhǎng)了備用電池的使用壽命，同時(shí)延長(zhǎng)了OBU的工作壽命。適合經(jīng)常在室外運(yùn)行的車輛使用，可采集到充足的陽(yáng)光供光伏電池 工作。
1．4 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境如下：1）IAR Embedded Workbench for MSP430編譯器；2）PADS PCB Design Solutions 2007比思電路板設(shè)計(jì)工具。
2 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)
程序采用模塊化設(shè)計(jì)，用C語(yǔ)言編寫。主要由4部分在組成：主程序模塊、通信程序模塊、外圍電路處理模塊、中斷和存儲(chǔ)模塊。主程序主要完成控制單元的初始化、各種參數(shù)的配置及各外圍模塊配置和初始化等；通信程序模塊主要處理對(duì)RF芯片的配置以及433 MHz收發(fā)處理；外圍電路處理模塊主要對(duì)系統(tǒng)外部LED指示、電壓檢測(cè)、聲音提示以按鍵及其他處理；中斷和存儲(chǔ)模塊主要處理系統(tǒng)中斷和記錄存儲(chǔ)。主程序流程如圖4所示。
3 RF通信流程
OBU與BSS通信流程分為3步：建立鏈接、信息交換和釋放鏈接，如圖5所示。
第 1步：建立連接OBU所在位置的坐標(biāo)信息及其ID碼通過預(yù)置參數(shù)存儲(chǔ)在控制單元MCU的Flash中，并被長(zhǎng)期保存。BSS（基站系統(tǒng)）利用下行鏈路向 OBU循環(huán)廣播發(fā)送定位（基站識(shí)別幀控制）信息，確定幀結(jié)構(gòu)同步信息和數(shù)據(jù)鏈路控制等信息，進(jìn)入有效通信區(qū)域內(nèi)的OBU被激活后即請(qǐng)求建立連接和進(jìn)行有效 性確認(rèn)并發(fā)送響應(yīng)信息給對(duì)應(yīng)的OBU，否則不響應(yīng)；
第2步：信息交換本設(shè)計(jì)采用探測(cè)射頻信號(hào)強(qiáng)度大小的方法來確定OBU是否進(jìn)入服務(wù)區(qū)，經(jīng) 探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度大于最大信號(hào)的1／2時(shí)，收發(fā)雙方實(shí)現(xiàn)無線握手，此時(shí)認(rèn)為OBU已經(jīng)進(jìn)入服務(wù)區(qū)。在此階段中，所有幀必須帶有OBU的私有鏈路標(biāo)識(shí)，并實(shí)施差 錯(cuò)控制。對(duì)于OBU上下行的判斷可以通過ID號(hào)來判斷是否屬于同一個(gè)系統(tǒng)，不是同一個(gè)系統(tǒng)的ID號(hào)的OBU從記錄中自動(dòng)刪除。OBU上報(bào)信息時(shí)采用跳頻機(jī) 制，隨機(jī)選擇所處服務(wù)區(qū)的某一固定信道進(jìn)行握手通信，防止發(fā)生信道堵塞。
第3步：釋放連接同樣采用探測(cè)信號(hào)強(qiáng)度小于最大強(qiáng)度的1／2時(shí)，認(rèn)為車子已經(jīng)離站。RSU與OBU完成所有應(yīng)用后，刪除和鏈路標(biāo)識(shí)，發(fā)出專用通信鏈路釋放指令，由連接釋放計(jì)時(shí)器根據(jù)應(yīng)用服務(wù)確認(rèn)釋放本次連接。
4 OBU與BSS通訊流程的開發(fā)
通訊協(xié)議依據(jù)開放系統(tǒng)互聯(lián)體系結(jié)構(gòu)七層協(xié)議模型建立了三層的簡(jiǎn)單協(xié)議結(jié)構(gòu)，即物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。
1）物理層 物理層主要是通信信遭標(biāo)準(zhǔn)，由于目前國(guó)際上尚未形成關(guān)于433 MHz短距離無線通訊統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各種標(biāo)準(zhǔn)定義的物理層也不盡相同，如表1所示。圖6為曼徹斯特編碼方式。
2）數(shù)據(jù)鏈路層 數(shù)據(jù)鏈路層控制著OBU與BSS之間的信息交換過程，對(duì)數(shù)據(jù)鏈路連接的建立和釋放，數(shù)據(jù)幀的定義與幀同步，幀數(shù)據(jù)傳送的控制、容錯(cuò)控制、數(shù)據(jù)鏈路層控制和鏈路連接的參數(shù)交換等作了規(guī)定。數(shù)據(jù)傳輸以數(shù)據(jù)幀傳輸進(jìn)行，如圖7所示。
3）應(yīng)用層 應(yīng)用層制定標(biāo)準(zhǔn)的用戶功能程序，定義各路應(yīng)用之間通信消息的格式，提供開放的消息接口，供其他數(shù)據(jù)庫(kù)或應(yīng)用程序調(diào)用。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文所設(shè)計(jì)的射頻識(shí)別系統(tǒng)采用TI低功耗系列的MSP430微控制器，是TI公司專門針對(duì)電池供電設(shè)備低功耗所設(shè)計(jì)。射頻芯片也為TI公司CC1020，集 成度高，可實(shí)現(xiàn)體積小、功耗低、易于安裝，適用于建設(shè)車輛免停車監(jiān)測(cè)與監(jiān)控系統(tǒng)。測(cè)試結(jié)果顯示在復(fù)雜路面狀況（繁忙路面）可實(shí)現(xiàn)300 m范圍內(nèi)有效果識(shí)別，視距情況可達(dá)到500 m范圍內(nèi)識(shí)別。