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嵌入式超声波测距仪的设计方案
发布时间:2017-07-10 阅读：次 [打印文章] [关闭窗口]-
2.3 CAN总线通信电路
考虑到现在的智能测试设备日益趋于网络化，则将CAN总线通信功能也设计进了此嵌入式超声波测距仪中，CAN总线通信电路系统主要有AT89C51微控制器、独立CAN通信控制器SJA1000、CAN总线驱动器PCA82C250及复位电路IMP708组成。CAN总线应用节点具体电路设计如下图4所示。为了提高系统的抗干扰能力，设计在SJA1000和CAN总线驱动器PCA82C250之间增加了光电隔离器6N137。当微处理器AT89C51将测距结果数据通过P0口发送到CAN总线控制器SJA1000,由SJA1000将并行数据转换为串行数据从端口TX0发出，经过光电隔离器6N137后到达CAN总线驱动器PCA82C250,最后将数据发送到CAN总线上。相反，来自CAN总线的数据也可以经过相应电路到达微处理器。这样就可以实现测距仪与上位机的扁平型电感通信功能。
3 程序设计
3.1 主程序设计
系统主程序主要包括系统的启动后对系统的初始化、超声波发射与接收、中断管理、计时程序、测距计算、结果显示、CAN通信、报警等其他子程序组成。根据以上超声波测距仪的工作原理描述，系统主程序的流程图设计如图5所示。在主程序初始化后就进入超声波信号发绕线贴片电感送程序，即利用程序产生超声波信号由微处理器的P16端口送出，此时系统进入计时状态，同时检测P17端口是否能接收到超声波的回波信号，但检测到回波信号就关闭外部中断进入计算距离子程序，接下来进行是否功率电感报警验证和CAN通信子程序，最后打开外部中断完成一次测距扫描过程，即主程序结束。
电感器生产厂家 3.2 CAN通信子程序设计
CAN通信子程序主要包括3个部分：初始化子程序、发送子程序、接收子程序。在初始化子程序中主要是对系统的一些验收码寄存器、定时寄存器、输出控制寄存器、定时寄存器、工作模式寄存器、中断定时同步等参数进行设置。CAN通信中的发送与接收子程序的程序流程图设计如图6所示。在发送子程序中主要是读取状态寄存器位SR.2,看看SR.2是否工字电感器为1,如果该位为1则进行相应的发送准备工作，同时将命令寄存器CMR.0置请求发送，发送完毕后就自动返回。而在接收子程序，先要读状态寄存器位SR.0,看看是否允许将缓冲区数据读取到CPU的RAM中，读取完毕后就释放接收缓冲区，再看看SR.1是否为1,为1则对SR.1进行清除并作溢出处理，否则就读取SR.6与SR.7并对其作计时器警告及相应处理。
4 结语
所设计的嵌入式超声波测距仪具有结构简单、价格便宜、性能可靠，测量和显示障碍物距离的范围为0.05～10m,它适用于对物体表面和液体表面的测量，可以作为一种小型的测距仪器使用于汽车倒车监视与报警装置，也可以作为一种嵌入式设备嵌入到其他大型的工业检测与控制系统中。
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