前言

伴随着嵌入式系统的持续发展趋势，性能卓越、功耗、低价钱的32位系统RISC处理芯片的ARM微处理器展现出强悍的发展趋向，嵌入式操作系统和计算机接口技术性融合，融合二者的优势，为传统式的选煤技术出示了新的改造方案。将嵌入式系统和计算机接口技术性互相结合，设计方案了一种新的煤块和煤矸石在线识别与全自动分选秤。

煤块和煤矸石在线识别与全自动分选秤的基本原理框架图如图所示1所显示。依据选煤工艺规定，本系统软件关键由下边三绝大多数组成：

（1）检验一部分：由进料仓、输送皮带、CCD监控摄像头、图象数据收集电源电路等构成。采掘出去的精煤常带有煤矸石，务必将煤矸石从输送带上选择出去。CCD监控摄像头将煤与煤矸石图象送图象数据收集电源电路开展变换，变换后的信息内容送进ARM微处理器，根据CAN总线互联网传输到PC机开展解决。

（2）鉴别与操纵一部分：由电子计算机、ARM微处理器和测控技术机器设备构成，它是全部系统软件的关键。依据计算机视觉优化算法测算出煤和煤矸石的灰份成分，ARM微处理器鉴别和分辨出煤矸石砖后，进行操纵姿势。假如分辨为煤，操纵一部分不姿势，精煤当然掉入煤料仓，从煤块安全通道运出。假如分辨为煤矸石，传出操纵数据信号，开启闸阀，使煤矸石掉入煤矸石安全通道。

（3）快递分拣组织：由闸阀、原材料斗和系统软件配电设备等构成，根据CAN总线互联网，进行好几个安全通道的煤和煤矸石的全自动筛分和运送。

处理芯片详细介绍

AT91M40800

AT91M40800是ATMEL企业根据ARM7TDMI核的16位/32位系统微处理器系列产品中具备较性价比高的一款处理芯片，其关键为性能卓越的32位系统RISC（ReducedIntro-ductionSetComputer）系统架构，并具备16位（thumb）指令系统。根据可编程控制器的外界系统总线插口（EBI）立即联接到包含FLASH以内的各种各样片外存储器，八个优先的中断向量控制板和片内外场数据信息控制板明显提升 了元器件的即时特性。AT91M40800集成化了ARM7DMIARMThumbCPU核心，出示了9kB的片内SRAM，八个片选线，32个可编程控制器I/O口，手机软件可编程控制器的8位或16位的系统总线，较大 可寻址方式室内空间64MB，2个USART，每一个USART有两个专用型的外场数据信息控制板安全通道，内嵌可编程控制器的看门狗1计时器，八个具备优先、可独立屏蔽掉的空间向量终断控制板，4个外部中断操纵存储器，4个外部中断，包含一个高优先、低延迟时间的中断请求，3个外界数字时钟键入，3安全通道16位计时器/电子计数器。

SJA1000

因为煤场、煤矸石山与筛分生产车间分别有一定间距，必须规范化管理和信息资源管理。而计算机接口技术性能够把单独分散化的精确测量控制系统变为节点，以系统总线为桥梁，把他们组合成能够互相沟通交流信息内容、互相配合自动控制系统每日任务的应用系统与自动控制系统。CAN通讯速度最大达到1Mbps，立即传送间距比较远达到10km（速度8kbps下列），可挂接机器设备最高达110个，能够进行多路另外筛分和运送每日任务。SJA1000是Philips企业生产制造的独立型CAN总线控制板，用以轿车和一般工业生产自然环境中的控制板无线局域网，它是Philips企业半导体材料PCA82C200CAN控制板（BasicCAN）的取代商品，提升了新的工作模式（PeliCAN方式），能够便捷的和不一样方式的CPU相互连接，构成CAN操纵互联网。

硬件配置通信接口设计方案

EPM7128用于进行插口间数据信号的变换与配备，EPM7128的键入来源于AT91M40800的片选数据信号NCS2，手机充电线D0～D7，详细地址A0～A1，读信号NRD，写数据信号NWE和系统软件校准数据信号RST，历经內部的逻辑性综合性解决，造成SJA1000需要的作用数据信号。依据各处理芯片电源线的规定及端口地址的分派，能够写成CAN总线收发器的键入/輸出逻辑顺序关系式以下：

CAN=NCS2·A0

CANALE=NCS2•A0•（NRD+NWE）

CANRD=NRD

CANWR=NWE

CANRST=NCS2+RST

选中SJA1000的详细地址端口号为400000H，数据信息端口号的详细地址为400001H和校准端口地址为400002H。因为CAN控制板SJA1000的详细地址数据信息是多路复用的，根据ALE数据信号降低沿能够锁存系统总线上的详细地址数据信号。可是AT91M40800的地址总线和系统总线是独立出示的，不可以立即与SJA1000的详细地址系统总线相接。因此 要处理SJA1000与AT91M40800的插口难题，关键所在如何把浏览SJA1000需要的数据信号送进在其中。这儿选用的方法是分2次I/O实际操作进行，第一次往详细地址端口号400000H送进详细地址值做为SJA1000的模块详细地址。这时，片选沒有选通，数据信息锁存有AD0～AD7系统总线上。第二次浏览数据信息端口号400001H时，SJA1000被选定，在ALE数据信号功效下将第一次的详细地址值载入SJA1000，CPU对SJA1000开展读/写实际操作。校准能够分成系统软件校准和程序流程校准二种。系统软件校准数据信号RST和程序流程校准数据信号在EPM7128中开展逻辑或实际操作，二者之一合理均可使SJA1000靠谱的校准。

为了更好地确保数据通讯的可信性，在CAN总线终端设备各联接一个120Ω的终端设备反射面电阻器，开展系统总线匹配电阻。SJA1000的TX1脚位根据10k8的电阻器接地装置，RX1脚位脉冲信号务必保持在0.9Vcc之上。不然，不可以产生CAN总线需要的逻辑性脉冲信号。假如通讯间距较近，自然环境影响较小，可以不选用光学防护电源电路6N137，这时候，能够将82C251的VREF立即与RX1脚位相接，进而简单化了电源电路。

ARM微处理器与CAN总线的数据通讯

AT91M40800根据外界系统总线插口（EBI）造成浏览片外存储器和外界元器件的数据信号，EBI适用不一样的浏览协议书，可完成对外界元器件的单周期时间浏览，设计方案中EBI的设定为：（1）挑选8位系统总线；（2）挑选规范读协议书；（3）挑选八个周期时间的等待的时间；（4）片选线NCS2的基详细地址为400000H。全部程序流程均选用AT91库的C语言撰写，它具备易读性强、非常容易移殖、开发设计简易、调节便捷等优势。恰当的复位是程序流程一切正常运作的基本，系统软件的复位主要是AT91M40800微控制器和SJA1000的复位（SJA1000工作中晶振电路16M），复位步骤如图所示3所显示。

结果

选用ARM微处理器的AT91M40800处理芯片和CAN总线控制板SJA1000组成的煤矸石砖在线识别与全自动分选秤，跟传统式的MCU做为操纵的CAN总线互联网对比，是一种新奇的CAN总线应用系统。根据ARM微处理器的嵌入式操作系统与CAN总线的解决系统软件具备优良的实用性、可信性和协调能力，为落伍的选煤技术出示了一种新方式。