基于CAN总线的物体倾角系统研究.pdf

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1、第33卷第6期2011年12月光学仪器oPTICALINSTRUMENTSV01．33。No．6December．2011文章编号：1005—5630(2011)06—0048一05基于CAN总线的物体倾角系统研究*卫敏，赵虎，孙玉国(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)摘要：针对动力机械倾角的测量问题，利用微机电系统(MEMS)加速度计ADXI。202E拾取物体倾角信号。利用独立控制器局域网络(CAN)控制器SJAl000和驱动器TJAl050T实现了倾角信号的CAN总线传输。给出了测量系统的硬件电路和软件设

2、计流程，对实验结果进行了分析。实验结果表明，该倾角系统具有较高的分辨力，俯仰角精度在正负o．6。之内，滚转角在不大于60。时精度在正负O．5。之内。关键词：倾角测量；加速度传感器；单片机；CAN总线中图分类号：TB229文献标识码：Adoi：10．3969／j．issrL1005—5630．2011．06．01lStudyonanglemeasuringsystembasedonCANbusWEj胞咒，ZHAOH“，SUNhg“o(Schoolof0ptical—ElectricalandComputerEngineering，U

3、niversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Thedynamicmachine’sangleismeasuredbymicro—electro_mechanicalsystems(MEMS)accelerometerADXL202E．Theanglesignalistransmittedbyindependentcontrollerareanetwork(CAN)controllerSJAl000andCANdriverTJAl0

4、50T．Thedetailcircuitandsoftwareprogramofthesystemarepresented．Theexperimentalresultisanalyzed．Experimentalresultsshowthatthissystemhashighres01utionratio，theaccuracyofpitchangleistestedwithinplusorminus0．6。，andtheaccuracyofr011an91ewithinplusorminusO．5。whenitisnotgrea

5、terthan60。．Keywords：anglemeasurement；accelerationtransducer；singlechip；CANbus引言目前许多应用领域中经常需要测量某个平面是否处于水平、垂直，或者测量相对于水平面的夹角，例如检测桥梁悬臂梁的角度，监测大型建筑工具中悬臂梁的角度；自倾斜火车需要利用倾斜角来补偿离心加速度，对测距仪、投影仪等仪器进行水平校准。还有很多动力机械上，例如高档的塔吊，推土机都配备了车载计算机，用来实时显示所测量的角度信息，从而实现多个传感器和控制器的信息交换。针对动力机械的平台倾角测量

6、问题，文中研究利用M卧压S加速度计实现了平台倾角信号的拾取。并设计了CAN总线传输接口，可将平台倾角信号通过CAN总线传输到车载计算机上。系统框图如图1所示。1硬件电路设计[1’2]如图2所示，硬件设计包括4个模块：^伍l、，Is传感器与单片机的连接(数据采集部分)及其外围电路；‘收稿日期：2010—08一08作者简介：卫敏(1986一)，女，河南驻马店人，硕士研究生，主要从事嵌人式系统方面的研究。第6期卫敏，等：基于CAN总线的物体倾角系统研究·49·CAN控制器SJAl000与单片机的连接；SJAlooo与驱动器TJAl050

7、T的连接及其外围电路；TJAl050T外围电路。现将ADxI，202E的两路数字信号X(岍和K岍直接送到S1猕9C52RQ的P3口中的烈T0(P3．2)和州T1(P3．3)两个引脚，实现对传感器输出信号的实时采集。CS是SJAl000的片选输入信号，低电平有效。在设计中CS与P2．7口相连，所以SJAl000寄存器寻址的地址应该是7№o一7FI、F；另外，利用单片机的P3．6和P3．7有第二功能，就是做WR和RD，和外部寄存器(这里指SJAl000)的WR和I固相连接。单片机的ALE脚和存图l物体倾角测量系统框图Fig．1Bloc

8、kdiagramofanglemeasuringsystem储器的AIE脚也必须连接。单片机的州T0引脚和SIAlooo的烈T脚相连，也就是作为接受中断信号来告诉单片机接收到的新的数据帧。SJAl000有两路发送和接收引脚，这里仅用了第。路，即啜。