基于ARM单片机的装载机障碍物监测预警系统设计

　　由于采用模块化编程，所以μC/OS-II下系统任务的划分也是基于不同的功能模块，每一个模块被分一体电感器解成一个或者多个任务，每个任务被安排一个优先级。这样，一旦这些任务被建立起来，它们之间的调度情况就完全由μC/OS-II来完成。结合本系统的设计需求，程序中创建串口通信任务、报警任务、LCD显示任务。其软件流程框图如图4所示。

图4 软件流程框图

　　上电后，首先进行硬件的初始化，然后对μC/OS-II操作系统进行初始化，建立任务，进行多任务调度。μC /OS - II的任务调度是抢占式的，所以在设置任务优先级的时候应该尽量考虑任务对实时性的要求。即使两个任务的重要性是相同的，它们也必须有优先级上的差异，这也就意味着高优先级的任务在处理完成后必须进入等待或挂起状态，否则低优先级的任务永远也不可能执行。本系统中设置串口通信任务的优先级高于液晶显示任务，液晶显示任务的优先级又高于报警任务。

　　1.串口通信任务完成超声波测距部分与ARM处理器之间的数据传输。串口通信部分主要包括两部分内容：用一体成型电感户接口函数和任务函数。串口共有5个用户接口函数，分别为deopen()、dclose()、dread()、dwrite（）和diocontrol()。

　　超声波测距装置和LPC2290进行通信的部分程序代码如下：
diocontrol(Uart0_Handles,UART0_SET_MODE, (void *)&Mode0)； // 设置UART 模式
diocontrol(Uart0_Handles,UART0_SET_TIMEROUT,(void *)5)； // 设置接收超时因子, 参数 =0 则关闭超时
diocontrol(Uart0_Handles, UART0_CLR_FIFO, (void *)0)； // 清空接收软FIFO
while (1)
{Rece_Count=dread(Uart0_Handles, UART_Rece
_Buff,1)； //读取超声波发送过来的第一个起始字节，放入缓冲区
if((Rece_Count&色码电感器gt;0)&&(UART_Rece_Buff[0]== ’@’)) //如果读取成功且第一个字节为‘@’
{dread（Uart0_Handles,&UART_Rece_Buff[1],3）； //接收后三位字节，分别为百位数、十位数、个位数
for(i=1；i<4；i++)
UART_Rece_Buff[i]=UART_Rece_Buff[i]+48； //将十六进制数转换为ASCII码值
for(i=0；i<3；i++)
sbuff[i]=UART_Rece_Buff[i+1]； //接收的数据缓存到数组中，供LCD显示部分调用
}
}

　　2.液晶显示任务主要是把ARM处理器中超声波传过来的数据显示到液晶屏上，以方便驾驶员能实时看到障碍物的距离值。

　　显示文字的部分程序代码如下：
{ uint32 ad电感生产dr；
uint8 i；
for (i=0；i<24；i++)
/* 找出目标地址 */
{ addr = (y+i)*(GUI_LCM_XMAX>>3) + (x>>3)；
LCD_WriteTCommand3(LCD_ADR_POS, addr&0xFF, addr>>8)； // 置地址指针
/* 输出数据 */
LCD_WriteTCommand2(LCD_INC_WR, *Buff)；
Buff++；
LCD_WriteTCommand2(LCD_INC_WR, *Buff)；
Buff++；
LCD_WriteTCommand2(LCD_INC_WR,*Buff)；
Buff++；
LCD_WriteTCommand2(LCD_NOC_WR,*Buff)；
Buff++； }
LCD_WriteTCommand3(LCD_ADR_POS, 0x00, 0x00)；
// 重置地址指针
}

　　3.报警任务主要是通过ARM处理器把障碍物的距离值与不同报警条件下的临界值进行比较，并完成相应的报警显示。

4 调试及结果

　　系统调试用到了ADS集成开发环境及EasyJTAG-H仿真器。当把程序编写好并把EasyJTAG-H仿真器的JTAG接口与MiniARM产品相连后，便可用调试软件把程序下载到ARM板上，进行试验。

　　超声波每检测一次串口输出一组数据，数据传输的波特率为9600，包括一个起始位和三位数据位。结果表明：微处理器对不符合所设定格式的数据帧没贴片电感器有响应，不接收所发送过来的数据，只对满足要求的数据才进行相应的处理。

　　超声波检测的数据经调试结果表明，能及时的在LCD液晶显示屏上准确的显示出来，通讯稳定性高。同时对各种危险情况能准确的显示其相应的报警现象。

　　本系统的精度分析，我们把超声波传感器的测量值与实际值进行比较绘制了如下表1。

表1 障碍物距离测量值与实际值对照表

　　当障碍物距离大于10m时，发现超声波传感器测量数据发生严重失真，经分析和实验可得本系统对障碍物距离检测的最大值为9.99m，同时由表1数据经分析计算可知测量误差≤0.01m。

5 结论

　　所设计的对装载机障碍物距离的监测预警系统，是以Mini ARM作为处理器针对装载机的工作场地及需要监测的距离信号来考虑的，通过试验验证，该系统已完成了所需的功能要求，最大测量值为9.99m，误差≤0.01m。安装非常方便，便于使用。但该系统还有一个不足，即用超声波传感器检测车辆前方路面信息时，如果是凸起的障碍物能有效的检测到，但当前方为凹坑时便检测不出来，所以有待于进一步研究。 1

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