單片機(jī)解碼器應(yīng)用于安防系統(tǒng)

1 引言

采用AT89C2051單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)了PT2262的大容量解碼功能。本設(shè)計(jì)能解決一片PT2272只能對(duì)一種地址的PT2262的15種狀態(tài)進(jìn)行解碼，對(duì)于較大的編解碼保安防盜控制系統(tǒng)，常使用多片PT2272組合解碼，滿足不了大中型安防系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

2 PT2262的編碼原理

PT2262的工作原理如圖1所示，圖中K0～K7為地址端，應(yīng)該預(yù)置其狀態(tài);K8～K11為數(shù)據(jù)端，按下按鈕開(kāi)關(guān)K8～K11后，PT2262就在第17腳輸出一串行編碼脈沖。開(kāi)關(guān)K0～K11為12個(gè)位碼開(kāi)關(guān)，其0或1的狀態(tài)值組合出不同的編碼結(jié)果，每傳送一組編碼都自動(dòng)連發(fā)四次字碼。4M7電阻為PT2262的外接振蕩電阻。MPSH10為315MHz的高頻振蕩三極管。圖2～圖5表示了PT2262的編碼原理。圖2是PT2262的字碼結(jié)構(gòu)，圖3是PT2262的位碼信號(hào)，圖4是PT2262的同步位信號(hào)，圖5是PT2262的幀碼結(jié)構(gòu)。

3 解碼的實(shí)現(xiàn)

3.1 位編碼信號(hào)的檢測(cè)方法

根據(jù)PT2262的編碼原理，其輸出的每個(gè)0位或1位編碼信號(hào)由二組脈沖組成，因此可以使用單片機(jī)進(jìn)行解碼。本設(shè)計(jì)使用了ATMEL半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)，利用“定時(shí)/計(jì)數(shù)器0”進(jìn)行脈寬的計(jì)時(shí)，并判斷該脈寬的高字節(jié)是否相同，相同則為PT2262的0或1位(本設(shè)計(jì)只考慮了“0”和“1”狀態(tài)，其每個(gè)位的二組脈沖是相同的)。AT89C51對(duì)0或1位編碼信號(hào)必須進(jìn)行12次判斷，如果全部正確，則該P(yáng)T2262編碼器就是本系統(tǒng)的信號(hào)之一。

3.2 SYNC同步信號(hào)的檢測(cè)方法

PT2262的SYNC同步編碼信號(hào)如圖4所示。該位脈沖的低電平長(zhǎng)達(dá)124個(gè)機(jī)器周期，因此只需判斷其脈寬時(shí)間是否大于8倍的“0”位或“1”位的脈寬。

3.3 解碼信號(hào)的處理

將12位解碼數(shù)據(jù)(可參閱htpp：//www.princeton.com.tw)中的高8位與E2PROM中地址碼表的地址數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果相同，則將E2PROM中對(duì)應(yīng)的房間號(hào)、單元號(hào)、樓棟號(hào)等數(shù)據(jù)，通過(guò)P0、P1、P2口輸出到16位7段顯示屏。

4 硬件電路

本設(shè)計(jì)的解碼、安防接警中心電路原理圖如圖6所示，將經(jīng)高頻接收模塊變頻處理的數(shù)字脈沖信號(hào)送入AT89C2051(可參閱http：//www.atmel.com)的P3.4 I/O口進(jìn)行解碼，再將滿足E2PROM中地址碼條件的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232接口輸出到計(jì)算機(jī)。圖中省略了數(shù)字鍵盤和報(bào)警喇叭驅(qū)動(dòng)電路部分。

5 軟件設(shè)計(jì)

軟件流程圖如圖7所示。

5.1 初始化

將AT89C2051〔1〕的16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器0設(shè)置為內(nèi)部計(jì)數(shù)器方式。

5.2 編碼信號(hào)的采集

當(dāng)輸入信號(hào)為“1”時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器0開(kāi)始計(jì)數(shù)，并將定時(shí)/計(jì)數(shù)器0的高八位存入內(nèi)存緩沖區(qū)中。當(dāng)輸入信號(hào)為“0”時(shí)，定時(shí)/計(jì)數(shù)器0也進(jìn)行計(jì)數(shù)，同時(shí)判斷是否有大于8倍的內(nèi)存緩沖區(qū)中的值。如不滿足條件，則繼續(xù)采集脈沖信號(hào)，否則對(duì)24個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

5.3 解碼信號(hào)的處理

對(duì)24個(gè)內(nèi)存緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)兩兩進(jìn)行比較，如果不相等，則編碼信號(hào)不是本系統(tǒng)中的信號(hào)。如果相等，則將其值設(shè)為“0”或“1”。如果12組數(shù)據(jù)都相等，則得到8個(gè)“0”或“1”的地址位和4個(gè)“0”或“1”的數(shù)據(jù)位。

將高8位的地址位與E2PROM中地址碼表中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果不相等，則該編碼信號(hào)不是本系統(tǒng)中發(fā)射器的控制信號(hào)。如果相等，則將E2PROM中對(duì)應(yīng)的房間號(hào)、單元號(hào)、樓棟號(hào)等數(shù)據(jù)，通過(guò)段控制P0口和位控制P1、P2口輸出到16位7段顯示屏，同時(shí)鳴響報(bào)警喇叭。數(shù)字鍵盤用于向E2PROM中鍵入編碼地址、房間號(hào)、單元號(hào)、樓棟號(hào)等數(shù)據(jù)。

假設(shè)某保安防盜系統(tǒng)中有32種地址的PT2262發(fā)射器，其地址為45H～64H，在AT89C2051的軟件中設(shè)定其地址碼表的值為45H、46H、47H、……、64H。如果當(dāng)?shù)刂窞?0H的發(fā)射器按下了K10開(kāi)關(guān)，則解碼系統(tǒng)所接收的高8位地址的值與軟件中地址表中50H的值相同，則輸出對(duì)應(yīng)的4位A、B、C、D的值0010B;如果當(dāng)?shù)刂窞?3H的發(fā)射器按下了K8開(kāi)關(guān)，則解碼系統(tǒng)所接收的高8位地址的值與軟件中地址表中63H的值相同，則輸出對(duì)應(yīng)的A、B、C、D的值1000B;……。該設(shè)計(jì)使用一片AT89C2051單片機(jī)，替代了32片PT2272解碼芯片。

故此，在實(shí)際應(yīng)用中，PT2262的地址值可選00H～FFH共256個(gè)中的任意組合，從而實(shí)現(xiàn)了256個(gè)PT2262，至少256×4=1024個(gè)狀態(tài)的大容量的解碼功能。如果將PT2262的K8、K9、K10、K11任意組合，則可以有256×15=3840種狀態(tài)。

6 計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理

Delphi是Borland公司推出的可視化開(kāi)發(fā)工具，它提供了大量的組件，用戶可以輕松地開(kāi)發(fā)出功能強(qiáng)大的應(yīng)用程序，而且通過(guò)它編譯出來(lái)的可執(zhí)行文件的工作效率相當(dāng)高。

建立一個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)，包含有用戶的防盜主機(jī)的編號(hào)、姓名、詳細(xì)住址、電話、手機(jī)、傳呼等信息。

利用SPCOMM串口控件，接收AT89C2051發(fā)送的串口數(shù)據(jù)——防盜主機(jī)的編號(hào)，將該數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有防盜主機(jī)編號(hào)一一對(duì)比，再將數(shù)據(jù)相同的用戶記錄顯示在屏幕上，同時(shí)調(diào)用一個(gè)聲音播放控件，報(bào)警提示。

7 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)方案已應(yīng)用于保安防盜系統(tǒng)的接警中心，運(yùn)行狀態(tài)良好。也適用于其它編碼系統(tǒng)，如華智-茂矽公司的VD5026和HOLTEK公司的HT12A/12E、HT6012/6014/6016等編碼芯片。