基于P87C591的CAN總線超聲測距系統(tǒng)設(shè)計方案

2 超聲波智能節(jié)點控制系統(tǒng)的軟件編寫

　　軟件的編寫工作主要有兩個部分：超聲波測距部分和CAN總線的通信部分。

2.1 超聲波測距部分的軟件設(shè)計

　　超聲波發(fā)射部分的軟件設(shè)計相對簡單。在軟件編寫工作中，需要將超聲波持續(xù)發(fā)射一段時間以便被接收器準(zhǔn)確接收。以下程序可作參考：

START:MOV TH0, #00H;將定時器初值設(shè)為0，產(chǎn)生一個方波即產(chǎn)生一次中斷
　　　　MOV TL0, #00H
　　　　MOV 10H, #4D；將10H單元做一個計數(shù)器實現(xiàn)200 ms定時
　　　　SETB TR0;啟動定時器T0
　　FS:CPL P2.0;P2.0口產(chǎn)生方波，對于6 MHz晶振頻率近似為40 kHz
REPEAT：MOV R0，#12
　　　　DJNZ R0，REPEAT
　　　　DJNZ 10H,FS
　　　　RET
　　　　……
　　　　END

圖6 超聲波測距部分程序流程

　　當(dāng)超聲波接收器接收到回波時，硬件電路產(chǎn)生低電平觸發(fā)P87C591的外部中斷0口。軟件編寫的主要思想是，在中斷服務(wù)程序中由寄存器預(yù)先設(shè)定一個數(shù)值，這個數(shù)值是機(jī)器人避障的最短距離。從超聲波發(fā)射頭發(fā)射方波開始，到超聲波接收頭接收到回波為止，把這段時間換算成為距離，與上述最短距離相比較。如大于最短距離，則不作處理，跳出中斷服務(wù)程序；如等于或小于最短距離，則執(zhí)行相應(yīng)動作。圖6是這部分程序的流程。

2.2 CAN總線通信部分的軟件編寫

　　這部分軟件編寫主要由以下幾部分組成：初始化、接收處理、發(fā)送處理、中斷處理及錯誤處理函數(shù)。由于系統(tǒng)中任意節(jié)點在任意時刻均可主動與其他節(jié)點通信，故各個
節(jié)點通信程序大致相同。具體程序的編寫可參考P87C591的用戶手冊。

結(jié)語

　　本文論述了以CAN總線擴(kuò)展多路超聲波傳感器的基本思想，介紹了一種以Philips公司P87C591作為超聲波傳感器控制核心及CAN總線控制器和以TJA1040作為CAN總線收發(fā)器的CAN總線智能超聲波測距系統(tǒng)。與以往移動機(jī)器人超聲波傳感器測距系統(tǒng)相比，這個設(shè)計增加了CAN總線部分的設(shè)計，將多路超聲波傳感器的擴(kuò)展轉(zhuǎn)移到智能節(jié)點部分上完成，簡化了移動機(jī)器人系統(tǒng)控制核心的工作；采取了比較簡單的硬件設(shè)計，主要是將超聲波傳感器的控制核心和CAN總線控制器集中到一起，采用P87C591一個器件完成兩種芯片的工作，大大節(jié)省硬件。另外，CAN總線的擴(kuò)展也會令后續(xù)的移動機(jī)器人系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)變得更為靈活。實踐證明這個設(shè)計可行，只是對于實際工作中不同應(yīng)用場合的有些電路（比如復(fù)位電路、電源電路等外圍電路）在設(shè)計細(xì)節(jié)上還有待進(jìn)一步細(xì)化。另外，軟件編寫方面還應(yīng)特別注意多超聲波傳感器的抗干擾問題。