基于P87C591的CAN總線超聲測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

2 超聲波智能節(jié)點(diǎn)控制系統(tǒng)的軟件編寫(xiě)

　　軟件的編寫(xiě)工作主要有兩個(gè)部分：超聲波測(cè)距部分和CAN總線的通信部分。

2.1 超聲波測(cè)距部分的軟件設(shè)計(jì)

　　超聲波發(fā)射部分的軟件設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單。在軟件編寫(xiě)工作中，需要將超聲波持續(xù)發(fā)射一段時(shí)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(shí)器初值設(shè)為0，產(chǎn)生一個(gè)方波即產(chǎn)生一次中斷
　　　　MOV TL0, #00H
　　　　MOV 10H, #4D；將10H單元做一個(gè)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)200 ms定時(shí)
　　　　SETB TR0;啟動(dòng)定時(shí)器T0
　　FS:CPL P2.0;P2.0口產(chǎn)生方波，對(duì)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(cè)距部分程序流程

　　當(dāng)超聲波接收器接收到回波時(shí)，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(xiě)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(gè)數(shù)值，這個(gè)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(kāi)始，到超聲波接收頭接收到回波為止，把這段時(shí)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(dòng)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(xiě)

　　這部分軟件編寫(xiě)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(cuò)誤處理函數(shù)。由于系統(tǒng)中任意節(jié)點(diǎn)在任意時(shí)刻均可主動(dòng)與其他節(jié)點(diǎn)通信，故各個(gè)
節(jié)點(diǎn)通信程序大致相同。具體程序的編寫(xiě)可參考P87C591的用戶手冊(cè)。

結(jié)語(yǔ)

　　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(cè)距系統(tǒng)。與以往移動(dòng)機(jī)器人超聲波傳感器測(cè)距系統(tǒng)相比，這個(gè)設(shè)計(jì)增加了CAN總線部分的設(shè)計(jì)，將多路超聲波傳感器的擴(kuò)展轉(zhuǎn)移到智能節(jié)點(diǎn)部分上完成，簡(jiǎn)化了移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)控制核心的工作；采取了比較簡(jiǎn)單的硬件設(shè)計(jì)，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(gè)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(huì)令后續(xù)的移動(dòng)機(jī)器人系統(tǒng)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)變得更為靈活。實(shí)踐證明這個(gè)設(shè)計(jì)可行，只是對(duì)于實(shí)際工作中不同應(yīng)用場(chǎng)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(jì)細(xì)節(jié)上還有待進(jìn)一步細(xì)化。另外，軟件編寫(xiě)方面還應(yīng)特別注意多超聲波傳感器的抗干擾問(wèn)題。