基于PT2262/PT2272的一對(duì)多雙向信息傳輸?shù)亩喙δ芸刂葡到y(tǒng)

　　PT2262/PT2272 是一種CMOS 工藝的低功耗低價(jià)位通用編解碼電路，因具有抗干擾能力 強(qiáng)，功耗低，外部元器件少，工作電壓范圍寬等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于車輛防盜系統(tǒng)、家庭防 盜系統(tǒng)、玩具及其他電器遙控。

　　由于PT2262/PT2272 要求配對(duì)使用，即只有一對(duì)編解碼芯片地址設(shè)置完全相同時(shí)，才 能進(jìn)行信息的接收實(shí)現(xiàn)遙控。因此通常用在一對(duì)一單向控制場(chǎng)合。難以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的控 制及雙向信息傳遞。即使是采用軟件解碼也多是實(shí)現(xiàn)單向控制。此處設(shè)計(jì)一種基于通用芯 片PT2262/PT2272 的一對(duì)多雙向信息傳輸的多功能控制系統(tǒng)。

　　1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)由一個(gè)控制中心和多個(gè)終端組成，每個(gè)終端設(shè)有一對(duì)地址相同的編解碼器。不同 終端以不同地址相區(qū)分。每個(gè)終端均可接受由控制中心發(fā)來的指令，也可將終端狀態(tài)上傳給 控制中心。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示?？刂浦行目筛鶕?jù)需要設(shè)置相應(yīng)控制鍵盤、顯示輸出或控 制中心計(jì)算機(jī)。各終端與控制中心之間的連接媒介可根據(jù)具體情況選用，如無線遙控或通過 電話線、有線電視電纜、電力線等。只是不同介質(zhì)對(duì)應(yīng)選擇不同的調(diào)制載波而已。

　　每個(gè)終端的編解碼芯片由手動(dòng)設(shè)置一組相同的地址。經(jīng)PT2262 編碼的上傳信息調(diào)制后 發(fā)給控制中心，其中的地址信息供中心區(qū)分終端屬性;由控制中心發(fā)來的帶有地址信息的控 制信號(hào)經(jīng)解調(diào)后送給PT2272 解碼，PT2272 接收到信號(hào)后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對(duì)，只有與所設(shè)地址相同的信息，才能夠解碼輸出實(shí)現(xiàn)相應(yīng)控制功能。

　　2.PT2262/2272 芯片的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

　　PT2262 編碼器能將數(shù)據(jù)和地址編譯成代碼的波形，最多可有12 位三態(tài)地址端管腳(懸 空,接高電平,接低電平),任意組合可提供531441 個(gè)地址碼,PT2262 最多可有6 位數(shù)據(jù)端管 腳,設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17 腳串行輸出。PT2272 是與PT2262 配對(duì)的解碼器，也具有12 位三狀態(tài)地址。

　　編碼芯片PT2262 的編碼數(shù)據(jù)以字碼為單位向外發(fā)送，每個(gè)字碼由12 位地址(或數(shù)據(jù)) 碼及同步信號(hào)SYNC 組成。同樣，解碼芯片PT2272 也以字碼為單位接收，并以同步信號(hào)為接 收起始標(biāo)志。

　　圖2 為PT2262/2272 芯片的位碼結(jié)構(gòu)?？梢?，發(fā)送或接收一位地址(或數(shù)據(jù))碼需32 個(gè)基本時(shí)鐘周期a，由在此期間信號(hào)電平的不同配置區(qū)分出不同碼字。若以4 個(gè)基本時(shí)鐘周 期(4a)為單位。則位碼“0”的代碼為“10001000”，位碼“1”的代碼為“11101110”， 位碼“F”的代碼為“10001110”。

　　圖中SYNC 為同步位信號(hào)， 一個(gè)同步位信號(hào)占用128 個(gè)基本時(shí)鐘周期，相當(dāng)于四個(gè)地 址碼的寬度。

　　同步位信號(hào)既是一個(gè)字碼的起始標(biāo)志，又是相鄰字碼的分界線。

　　3. 控制中心編解碼模塊采用EDA 方式設(shè)計(jì)，電路結(jié)構(gòu)框圖如圖3 所示。該模塊集編碼、解碼于一體，自動(dòng)設(shè)置對(duì)應(yīng)于PT2672/PT2272 的8 位地址A0-A7 的三種狀態(tài)，進(jìn)行控 制中心編解碼的自動(dòng)地址編碼。

　　上行輸入信號(hào)來自控制中心解調(diào)器(是各終端PT2262 產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào))，該信號(hào)由時(shí)鐘 信號(hào)逐位讀入，由同步碼檢測(cè)電路進(jìn)行同步碼檢測(cè)，若檢測(cè)到同步碼，則后續(xù)信號(hào)輸入到解 碼電路進(jìn)行解碼(對(duì)應(yīng)于編碼規(guī)則)，解碼信號(hào)由接收電路做檢驗(yàn)接收，電路對(duì)解碼信號(hào)做 定長(zhǎng)存儲(chǔ)，若連續(xù)兩次收到同樣的解碼結(jié)果，則認(rèn)為確有上行信息(如對(duì)查詢信息的應(yīng)答)， 于是將這組解碼信號(hào)并行送出到A 節(jié)點(diǎn)。A 點(diǎn)信號(hào)分兩路送出，一方面由上行數(shù)據(jù)輸出電路 將其輸出，做相應(yīng)顯示或由串口送到控制計(jì)算機(jī)，另一方面，送下行編碼輸出電路，給終端 反饋確認(rèn)信息。

　　下行輸入信號(hào)由控制中心產(chǎn)生，該信號(hào)由時(shí)鐘信號(hào)讀入，由同步碼檢測(cè)電路進(jìn)行同步碼 檢測(cè)，若檢測(cè)到同步碼，則后續(xù)信號(hào)輸入到數(shù)據(jù)接收電路，在此將串行信號(hào)變?yōu)椴⑿行盘?hào)， 再送給下行編碼輸出電路。該電路對(duì)A 點(diǎn)來的信號(hào)優(yōu)先接收，將收到的信號(hào)編碼，以串行方 式送出。下行輸出信號(hào)經(jīng)調(diào)制器調(diào)制后發(fā)送給各終端。圖4 為下行數(shù)據(jù)傳輸仿真結(jié)果。

　　4. 通信方式

　　控制中心的信息傳輸采用標(biāo)志位(同步碼)起始，定長(zhǎng)收發(fā)的方式。 控制中心與各終端之間的通信同步碼是PT2262 發(fā)射的編碼信號(hào)中的“PTSN”。

　　控制中 心在檢測(cè)到該碼后啟動(dòng)此后的解碼、接收等電路工作;同樣，控制中心向終端發(fā)出的下行信 號(hào)也以相同的同步碼開頭。

　　終端傳來的有效數(shù)據(jù)有12 位，8 位三態(tài)地址和4 位二值數(shù)據(jù)。譯碼后每位地址碼至少 要用兩位二進(jìn)制數(shù)表示，為方便處理，此處每位數(shù)據(jù)也用兩位二進(jìn)制數(shù)表示。這樣，12 位 有效數(shù)據(jù)譯碼后就成了一組24 位的二值代碼，與同步碼組合為32 位的定長(zhǎng)碼形式。

　　如前所 述，每位地址或數(shù)據(jù)的譯碼結(jié)果為“01”“10”或“11”，正常工作下，連“0”個(gè)數(shù)最多兩 位，保證了同步碼不會(huì)與數(shù)據(jù)碼重復(fù)。控制中心在檢測(cè)到該碼后啟動(dòng)此后的上行數(shù)據(jù)接收、 解碼等工作。 終端發(fā)出信息的方式為重復(fù)發(fā)送，得到控制中心確認(rèn)后停止。圖5 為上行數(shù)據(jù)反饋確 認(rèn)仿真結(jié)果。

　　5. 沖突解決機(jī)制

　　為解決各終端上傳信號(hào)的沖突問題，各個(gè)終端采用分時(shí)復(fù)用的方式在同一信道上進(jìn)行 信息傳輸。具體做法是，由控制中心輪流按地址編碼向各用戶以廣播方式發(fā)出指令，每條指 令只有對(duì)應(yīng)地址碼的用戶作出反應(yīng)：向控制中心發(fā)出信息如該終端運(yùn)行狀態(tài)。中心每發(fā)一條 指令，等待一個(gè)特定時(shí)間以接收相應(yīng)的上傳信息，若此間收不到信息，則認(rèn)為該終端有故障， 在一輪指令發(fā)完后再次對(duì)故障終端查詢，確認(rèn)其狀態(tài)、作出反應(yīng)。

　　6. 結(jié)語

　　上述方案克服了通用編解碼芯片PT2262/2272 一對(duì)一匹配使用的限制，實(shí)現(xiàn)了一對(duì)多 的雙向通信?？梢詰?yīng)用于一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的智能控制，如智能家電控制、醫(yī)療機(jī)構(gòu)監(jiān)控等。該設(shè) 計(jì)已在社區(qū)監(jiān)警系統(tǒng)中得到應(yīng)用，效果良好。