一種多視覺傳感器控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

　　CAN總線智能節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)主要包括三個部分：CAN節(jié)點(diǎn)初始化、報(bào)文發(fā)送和報(bào)文接收。CAN節(jié)點(diǎn)的通訊實(shí)質(zhì)上就是對CAN控制器內(nèi)部各寄存器進(jìn)行讀寫，由于這些寄存器或發(fā)送、接收緩沖器均有確定的地址，CPU可通過外設(shè)訪問指令對它們進(jìn)行讀寫操作。系統(tǒng)上電復(fù)位后，CPU對SJA1000的各個控制寄存器寫入相應(yīng)控制字信息，以完成CAN控制器的初始化。本例中，系統(tǒng)軟件采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，程序具有較好的模塊性和可移植性，對于不同的檢測系統(tǒng)和應(yīng)用環(huán)境，可以方便地進(jìn)行程序重組。編程語言采用單片機(jī)C語言Keil C51，它具有較高的效率，可讀性好，能夠有效減輕系統(tǒng)軟件編程的工作量。

　　CAN總線通訊的成功與否重點(diǎn)是SJA1000的初始化設(shè)置,初始化程序通過將CAN控制器的寄存器寫入控制字，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(nèi)寄存器和P89C668單片機(jī)寄存器是重疊編址的,因此SJA1000寄存器尋址時要定義成片外RAM尋址。下面給出了CAN節(jié)點(diǎn)的初始化程序：

　　Init_Can (void)

　　{ MODE = 0x09; file://進(jìn)入復(fù)位模式,對SJA1000進(jìn)行初始化;

　　CDR = 0x88; file://選擇PeliCan;

　　CMR = 0x0C; file://清除數(shù)據(jù)溢出和釋放接收緩沖器;

　　IER = 0x03; file://開放接收中斷和發(fā)送中斷;

　　ACR0 = 0x66;

　　ACR1 = 0x66;

　　ACR2 = 0x66;

　　ACR3 = 0x66; file://根據(jù)具體的協(xié)議定義設(shè)置驗(yàn)收碼寄存器;

　　AMR0 = 0xFF;

　　AMR1 = 0xFF;

　　AMR2 = 0xFF;

　　AMR3 = 0xFF; file://根據(jù)具體的協(xié)議定義設(shè)置驗(yàn)收屏蔽寄存器;

　　BTR0 = 0x41;

　　BTR1 = 0x1B; file://12MHz晶振下,設(shè)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(shè)置為0;

　　TXERR= 0x00; file://發(fā)送錯誤接收器設(shè)置為0;

　　ECC =0x00; ?

　　MODE= 0x08; file://單向?yàn)V波方式,進(jìn)入正常模式,初始化完畢;

　　由于視覺傳感器測控系統(tǒng)要進(jìn)行視覺檢測多為在線檢測，實(shí)時性要求較強(qiáng)，這里各傳感器節(jié)點(diǎn)采用中斷接收方式接收上位機(jī)的控制命令，節(jié)點(diǎn)初始化后，當(dāng)一幀信息經(jīng)過出錯檢測確認(rèn)為正確信息后裝入接收緩沖器，SJA1000的INT腳會產(chǎn)生中斷信號，該信號連接到單片機(jī)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(biāo)志符如果是本節(jié)點(diǎn)地址，便讀出接收緩沖器的數(shù)據(jù)并保存在RAM中，中斷接收程序框圖如下：

　　系統(tǒng)中發(fā)送報(bào)文采用查詢方式，傳感器節(jié)點(diǎn)在收到主控機(jī)的數(shù)據(jù)請求命令后發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送模塊首先進(jìn)行狀態(tài)查詢，判定總線是否空閑，如空閑，則將目的節(jié)點(diǎn)地址寫入發(fā)送標(biāo)志符寄存器，數(shù)據(jù)寫入發(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(shù)據(jù)兩部分，頭兩個字節(jié)是信息部分，其前11位為標(biāo)志符，標(biāo)志符的前八位用作接收判斷，應(yīng)包含本信息包的目的節(jié)點(diǎn)地址，然后是一位RTR位(0為數(shù)據(jù)幀，1為遠(yuǎn)程幀，本例使用數(shù)據(jù)幀)，最后是四位的DLC。其余八個字節(jié)為是數(shù)據(jù)部分，存有實(shí)際要發(fā)送的數(shù)據(jù)。本例中只用到前兩個數(shù)據(jù)，第一個表示傳感器地址，第二個字節(jié)表示選擇傳感器里的兩路攝像機(jī)中的哪一路采集圖像。

　　CAN節(jié)點(diǎn)之間通訊成功的另一個關(guān)鍵是波特率的設(shè)置，不僅CAN總線上的各下位機(jī)節(jié)點(diǎn)要設(shè)置相同的波特率，總線與上位PC機(jī)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(nèi)的CAN控制器SJA1000用的是16M晶振，而各傳感器節(jié)點(diǎn)內(nèi)的SJA1000與P89C668使用12M晶振，因此對于不同的通訊速率一定要計(jì)算出兩種晶振都相一致的BTR0、 BTR1來設(shè)置總線波特率。

　　6 結(jié)束語

　　本文主要著重于多視覺傳感器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，目前系統(tǒng)軟硬件已初步調(diào)試完成，并能做到各個視覺傳感器的快速切換傳輸視頻圖像，且切換是圖像抖動較小，效果較好。本系統(tǒng)的精度主要由硬件決定，選用高精度、高分辨力的CCD攝像機(jī)和激光器，激光器投射出的線結(jié)構(gòu)光越細(xì)光強(qiáng)分布越均勻，則測量精度越高。