(金华广播电视大学,浙江 金华 321022)
摘 要: 随着微电子、打算机技能以及通信技能的迅速发展,由单片机和无线传输模块组成的无线数据通信系统在安防等行业的无线掌握、数据采集、故障报警等诸多领域中得到越来越广泛的运用。针对目前市场上的家用网络摄像机只有一个报警输入接口,而用户实际须要接入多种报警源(防火、防盗、防抢)的问题,设计了可以接入多种报警源且任意I/O口都可以接管无线旗子暗记进行解码的报警吸收掌握器。

0 弁言

在城市快速发展的过程中,城市人口数量巨增,给社会治安带来很大压力。工厂、机关和居家失落盗、抢劫等事宜时有发生。为此,政府部门提倡采取高科技手段实现技能戒备方法。针对目前市场上的家用网络摄像机报警只有一个输入接口,而用户实际须要接入多种报警源(防火、防盗、防抢)的问题,开拓设计可以接入种多报警源的报警吸收掌握器,它能合营网络摄像机把报警现场的视频实时传回报警中央和业主,让报警中央或业主根据报警现场的视频情形及时处理,提高效率,降落本钱。
1 硬件电路设计
本掌握器的核心芯片采取STC11F08XE单片机,复位芯片选用美信半导体的MAX813L,无线吸收芯片选用法国SYNOXO半导体公司SYN480R。系统整体功耗较小,兼容性好,稳定性高。
1.1 硬件构造
硬件的构造和可靠性直接影响着全体系统的可靠性,以是合理安排电路能提高电子产品的性能。本掌握器的系统框图如图1所示,个中实线大框内的是本项目的事理框图。本系统以STC11F08XE单片机为掌握核心,具有在线编程、低功耗、5 V事情电压、内置资源丰富的特点。I/O口有40个,Flash程序存储器为8 KB,SRAM为1 280 B,内置波特率发生器,2个定时器,内置看门狗等;ASK/OOK高灵敏度超外差吸收芯片SYN480R,具有低功耗3.7 mA(315 MHz,完备事情),频率范围为315~433.92 MHz,吸收灵敏度为-107 dBm,传输速率10 kb/s(SWP)。复位芯片MAX813L具有四个功能:上电和掉电状态下的复位功能、WATCHDOG输出功能、1.25 V掉电告警门限检测器、手动复位输入[1]。
无线吸收芯片SNY480R可以供应固定和扫频两种基本的事情模式,本系统采取固定模式[2]。在这种模式下,芯片内会产生固定的本振旗子暗记,仅仅须要输入外部时钟旗子暗记或外接一个石英晶振即可,但该吸收模式下须要发射机有相瞄准确稳定的发射频率,以是常日都利用声表面滤波SAW和石英晶振。
1.2 电路设计
1.2.1 系统复位电路
在系统运行的过程中,有时可能须要对系统进行复位。为了避免对硬件系统常常加电和断电造成的危害,设计了手动的复位电路,如下图2所示。该电路在系统的运行过程中须要复位时,只需使开关闭合,在RESET端就会涌现一定韶光的高电平旗子暗记,从而使单片机实现复位。
1.2.2系统晶振电路
单片机必须在时钟的驱动下才能进行事情。STC11FXX系列单片机内部都有一个时钟振荡电路,只需外接晶振源,就能产生一定频率的时钟旗子暗记送到单片机内部的各个单元,决定单片机的事情速率[3]。本设计采取外接晶振的方法,电路中两个电容的浸染:一是帮助振荡器起振;二是对振荡器的频率起到微调的浸染。
1.2.3 系统输入电路
按输入的办法分有线旗子暗记输入和无线旗子暗记输入两种,图3是有线旗子暗记的输入电路设计,图中CAR0_IN是防火探头的输入端,常开开关输入;CAR1_IN是防挟制按钮的输入端,常开开关输入;CAR2_IN是有线防盗探测器旗子暗记输入,常闭开关输入;CAR3_IN是目前市情上常用的报警主机的接入,由于这个旗子暗记是有电源电压的输入,为防止正负极性接错而破坏设备,故在电路中设计了极性转换电路;CAR4_IN、CAR5_IN为预留的外部防盗报警探头的输入,这两路的输入可以通过K1、K2这2个开关设置输入办法是常开的还是常闭的输入旗子暗记。K1/K2闭合,则CAR4_IN、CAR5_IN为常闭输入,否则为常开输入[4]。
1.2.4 无线报警吸收电路
无线报警探头及遥控器的发送旗子暗记经由无线吸收电路接管后送入单片机,本电路的特点是,单片机任意I/O口都可以接管无线旗子暗记进行解码,如图4所示。
1.2.5 系统输出电路
输出电路紧张是报警输出旗子暗记和指示灯的指示旗子暗记。报警输出端口采取光电耦合管隔离,防止外接高电压输入烧坏单片机。指示灯采取双色的二极管(赤色、绿色),当有输出时,指示灯亮绿色,无输出则亮赤色。
2 软件设计
软件设计的任务是在整体设计和硬件设计的根本上,确定程序构造,分配内存RAM资源,划分功能模块,然后进行主程序和各模块程序的设计,末了与硬件相结合完成相应功能[5]。
2.1主程序设计
主程序采取模块化设计,系统流程如图5所示。开机进入主程序后对端口及干系寄存器、定时器等进行初始化,检测是否须要打消以前保存的数据信息(探头的编码及状态信息),若须要打消则进入打消数据子程序,若不须要打消数据,则进入读取已保存的数据信息并保存这些信息到相应的数组和变量中;初始化定时器,开启定时器,开启中断功能,用串口发送已读取的信息(便于系统调试、测试),再判断当前EEPROM数据是否为空且不处于事情模式,如果是则设备不事情,并提示用户进行学习;否则按模式开关的状态进入干系的事情模式。事情模式按事情子程序运行,学习模式按学习子程序运行。
2.2学习子程序
SYN480R与CPU的连接仅须要一条线,只要将SYN480R的DO和STC11F08XE的P4.0口连接即可。SYN480R片内自动完成所有的RF及IF调谐,输出旗子暗记通过CPU的端口进行解码。
PT2262编码芯片是一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编解码电路,它每次发射时至少发射4组字码。每组字码之间由同步码隔开,用单片机软件解码时,程序只要判断出同步码,然后对后面的字码进行脉冲宽度识别即可。一个字码由8位地址码加4位数据码即12位AD码组成,地址码和数据码都用不同宽度的脉冲来表示,用“1”表示两个宽脉冲;用“0”表示两个窄脉冲;用“F”表示一个宽脉冲和一个窄脉冲,也便是地址码的“悬空”。设置地址码时应考虑:同一个别系地址码须同等;不同的系统可以依赖不同的地址码加以区分;至于设置什么样的地址码完备由用户决定。
根据上述特点我们用定时器计数的办法丈量电平脉冲的宽度,根据这个宽度判断是同步码、“0”码、“1”码、“F”码和缺点码,然后做相应的处理完成解码过程。为了确保吸收到的码是精确的,采取连续两次收到相同的码后才能确认的办法来解码。
2.3事情子程序
在进入事情子程序时,先检测各个外接有线输入端口是否有有效旗子暗记输入,如果有则根据规则输出相应的旗子暗记,比如:火警输入旗子暗记有效,则急速对外输出报警旗子暗记;如果有有线报警旗子暗记输入,则须要检测目前是否是布防状态,是布防状态则立即对外输出报警旗子暗记,若是撤防状态则什么也不做。有线旗子暗记检测完毕后进入无线旗子暗记吸收,无线旗子暗记吸收和学习模式相同,当收到一组解码信息后,急速与布防数组、撤防数组、防劫数组、报警探头1数组、报警探头2数组的信息比拟,一旦有一个数组信息与收到的解码信息相同就实行相应的动作,比如:若收到与解码旗子暗记的布防码旗子暗记同等,则系统检讨当前的状态,若是撤防状态就修合法前状态为布防状态,修正相应的输出指示及状态标志,如果是布防状态则什么也不做。若收到的解码旗子暗记与防劫按钮学习码同等则立即对外输出报警旗子暗记,输出旗子暗记保存1 s后停滞输出旗子暗记。若收到的是报警探头的解码旗子暗记,则系统检测当前的布防状态标记,如果是布防状态,则立即对外输出报警旗子暗记,输出旗子暗记保存1 s后停滞输出旗子暗记;如果是撤防状态则系统什么也不做。事情子程序的流程如图6所示。
3 结论
该掌握器采取前辈的微处理技能作为掌握核心,集成度高,可靠性好,具有多种灵巧接口。可以吸收2路无线报警探头旗子暗记和2路有线防盗报警探头旗子暗记的输入;可以接入24小时布防的火警探测器、防抢劫按钮等有线探测器的输入;可以对接其他报警主机的报警旗子暗记输入,实现多种探测器的输入;通过报警输出口和网络摄像机报警输入口配套利用,还可实现无线遥控布防、撤防。随着社会的发展,相信多功能报警吸收掌握器必将会广泛运用。
参考文献
[1] 张齐.单片机运用系统设计技能[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2] 唐德礼.单片机事理及运用[M].武汉:华中科技大学出版社,2005.
[3] 李升.单片机事理与接口技能[M].北京:北京大学出版社,2011.
[4] 蔡向东.单片机软件仿照SPI接口的办理方案[J].信息技能,2006(6):134-136.
[5] 王晓东.用软、硬结合的方法实现对PT2262的解码[J].山西电子技能,2008(5):40-41.






