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基于CAN總線(xiàn)多視覺(jué)傳感器測控系統的設計
作者：
時(shí)間：2012-09-15
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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CAN總線(xiàn)通訊的成功與否重點(diǎn)是SJA1000的初始化設置,初始化程序通過(guò)將CAN控制器的寄存器寫(xiě)入控制字，確定CAN的工作方式。用 P89C668的P2.7作為片選信號與SJA1000的CS引腳相連,SJA1000的片內寄存器和P89C668單片機寄存器是重疊編址的,因此 SJA1000寄存器尋址時(shí)要定義成片外RAM尋址。下面給出了CAN節點(diǎn)的初始化程序：
Init_Can（void）
｛MODE=0x09;file://進(jìn)入復位模式,對SJA1000進(jìn)行初始化;
CDR=0x88；file://選擇PeliCan;
CMR=0x0C；file://清除數據溢出和釋放接收緩沖器;
IER=0x03；file://開(kāi)放接收中斷和發(fā)送中斷;
ACR0=0x66；
ACR1=0x66；
ACR2=0x66；
ACR3=0x66；file://根據具體的協(xié)議定義設置驗收碼寄存器;
AMR0=0xFF；
AMR1=0xFF；
AMR2=0xFF；
AMR3=0xFF；file://根據具體的協(xié)議定義設置驗收屏蔽寄存器；
BTR0=0x41；
BTR1=0x1B；file://12MHz晶振下,設置波特率為200kbps;
OCR=0XAA；
EWLR=0x60；
RBSA=0x00；file://RX緩存器起始地址寄存器設置為0；
TXERR=0x00；file://發(fā)送錯誤接收器設置為0；
ECC=0x00；
MODE=0x08；file://單向濾波方式,進(jìn)入正常模式,初始化完畢;
由于視覺(jué)傳感器測控系統要進(jìn)行視覺(jué)檢測多為在線(xiàn)檢測，實(shí)時(shí)性要求較強，這里各傳感器節點(diǎn)采用中斷接收方式接收上位機的控制命令，節點(diǎn)初始化后，當一幀信息經(jīng)過(guò)出錯檢測確認為正確信息后裝入接收緩沖器，SJA1000的INT腳會(huì )產(chǎn)生中斷信號，該信號連接到單片機P89C668的外邊中斷0引腳，在外部中斷0中斷處理程序中判別該信息的標志符如果是本節點(diǎn)地址，便讀出接收緩沖器的數據并保存在RAM中，中斷接收程序框圖如下：
系統中發(fā)送報文采用查詢(xún)方式，傳感器節點(diǎn)在收到主控機的數據請求命令后發(fā)送數據，發(fā)送模塊首先進(jìn)行狀態(tài)查詢(xún)，判定總線(xiàn)是否空閑，如空閑，則將目的節點(diǎn)地址寫(xiě)入發(fā)送標志符寄存器，數據寫(xiě)入發(fā)送緩沖器，完成一幀CAN信息發(fā)送。
CAN信息格式分為信息和數據兩部分，頭兩個(gè)字節是信息部分，其前11位為標志符，標志符的前八位用作接收判斷，應包含本信息包的目的節點(diǎn)地址，然后是一位RTR位（0為數據幀，1為遠程幀，本例使用數據幀），最后是四位的DLC。其余八個(gè)字節為是數據部分，存有實(shí)際要發(fā)送的數據。本例中只用到前兩個(gè)數據，第一個(gè)表示傳感器地址，第二個(gè)字節表示選擇傳感器里的兩路攝像機中的哪一路采集圖像。
CAN節點(diǎn)之間通訊成功的另一個(gè)關(guān)鍵是波特率的設置，不僅CAN總線(xiàn)上的各下位機節點(diǎn)要設置相同的波特率，總線(xiàn)與上位PC機相連的USBCAN接口卡也要有相同的波特率，這樣才能保證通訊暢通。由于USBCAN接口卡內的CAN控制器SJA1000用的是16M晶振，而各傳感器節點(diǎn)內的 SJA1000與P89C668使用12M晶振，因此對于不同的通訊速率一定要計算出兩種晶振都相一致的BTR0、BTR1來(lái)設置總線(xiàn)波特率。
6結束語(yǔ)
本文主要著(zhù)重于多視覺(jué)傳感器控制系統的設計研究，目前系統軟硬件已初步調試完成，并能做到各個(gè)視覺(jué)傳感器的快速切換傳輸視頻圖像，且切換是圖像抖動(dòng)較小，效果較好。在系統應用于視覺(jué)檢測之前還必須對各視覺(jué)傳感器進(jìn)行標定以及系統的總體標定，系統標定完成后即可投入使用。本系統的精度主要由硬件決定，選用高精度、高分辨力的CCD攝像機和激光器，激光器投射出的線(xiàn)結構光越細光強分布越均勻，則測量精度越高。測量精度高必然導致測量視場(chǎng)范圍小，而傳感器有效視場(chǎng)大小又與相機同激光器的擺放夾角以及攝像機的內部參數有關(guān)，限于篇幅這里不再贅述。
鑒于CAN網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)良性能，能夠快速、可靠的交換信息，特別適合多通訊節點(diǎn)的互連，形成多主機控制器局部網(wǎng)。本文探索了它在多視覺(jué)傳感器測控系統上的控制應用，本視覺(jué)系統不僅要有較好的網(wǎng)絡(luò )擴展能力，在系統工作過(guò)程中增減一些傳感器節點(diǎn)不會(huì )影響系統工作，只需對軟件進(jìn)行少量修改即可，針對不同測量目標，視覺(jué)傳感器里的激光器還可以換成鹵素燈（傳感器電路中預先留有電源接口），這樣系統可很方便地面對不同測量任務(wù)。CAN總線(xiàn)驅動(dòng)能力強、網(wǎng)絡(luò )性能恰好，能滿(mǎn)足不同測量系統的要求，系統節點(diǎn)數可靈活調整而不影響系統的可靠性。CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )性?xún)r(jià)比較高，可移植性強，本文所設計的多視覺(jué)傳感器測控系統，已經(jīng)成功應用于汽車(chē)車(chē)身在線(xiàn)視覺(jué)檢測，而且稍作修改后能夠適用于工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中其他測量控制系統。
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