基于CAN總線多視覺傳感器測控系統(tǒng)的設計
加入技術交流群
Init_Can（void）
｛MODE=0x09;file://進入復位模式,對SJA1000進行初始化;
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)議定義設置驗收碼寄存器;
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,進入正常模式,初始化完畢;
由于視覺傳感器測控系統(tǒng)要進行視覺檢測多為在線檢測，實時性要求較強，這里各傳感器節(jié)點采用中斷接收方式接收上位機的控制命令，節(jié)點初始化后，當一幀信息經(jīng)過出錯檢測確認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(jié)點地址，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)送報文采用查詢方式，傳感器節(jié)點在收到主控機的數(shù)據(jù)請求命令后發(fā)送數(shù)據(jù)，發(fā)送模塊首先進行狀態(tài)查詢，判定總線是否空閑，如空閑，則將目的節(jié)點地址寫入發(fā)送標志符寄存器，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(jié)點地址，然后是一位RTR位（0為數(shù)據(jù)幀，1為遠程幀，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中的哪一路采集圖像。
CAN節(jié)點之間通訊成功的另一個關鍵是波特率的設置，不僅CAN總線上的各下位機節(jié)點要設置相同的波特率，總線與上位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(jié)點內的 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來設置總線波特率。
6結束語
本文主要著重于多視覺傳感器控制系統(tǒng)的設計研究，目前系統(tǒng)軟硬件已初步調試完成，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。在系統(tǒng)應用于視覺檢測之前還必須對各視覺傳感器進行標定以及系統(tǒng)的總體標定，系統(tǒng)標定完成后即可投入使用。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攝像機和激光器，激光器投射出的線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范圍小，而傳感器有效視場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(shù)有關，限于篇幅這里不再贅述。
鑒于CAN網(wǎng)絡的優(yōu)良性能，能夠快速、可靠的交換信息，特別適合多通訊節(jié)點的互連，形成多主機控制器局部網(wǎng)。本文探索了它在多視覺傳感器測控系統(tǒng)上的控制應用，本視覺系統(tǒng)不僅要有較好的網(wǎng)絡擴展能力，在系統(tǒng)工作過程中增減一些傳感器節(jié)點不會影響系統(tǒng)工作，只需對軟件進行少量修改即可，針對不同測量目標，視覺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(tǒng)可很方便地面對不同測量任務。CAN總線驅動能力強、網(wǎng)絡性能恰好，能滿足不同測量系統(tǒng)的要求，系統(tǒng)節(jié)點數(shù)可靈活調整而不影響系統(tǒng)的可靠性。CAN總線網(wǎng)絡性價比較高，可移植性強，本文所設計的多視覺傳感器測控系統(tǒng)，已經(jīng)成功應用于汽車車身在線視覺檢測，而且稍作修改后能夠適用于工業(yè)自動化領域中其他測量控制系統(tǒng)。
評論