將基于AT89C2051的解碼器應用于安防系統(tǒng)

1　引　言

目前，我國應用極廣的編解碼器是Princeton公司生產的具有531441(312)種狀態(tài)的PT2262編碼芯片和與之配套的PT2272解碼芯片。但一片PT2272只能對一種地址的PT2262的15種狀態(tài)進行解碼，對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，但仍遠遠滿足不了大中型安防系統(tǒng)的設計要求。因此，采用AT89C2051單片機，實現(xiàn)了PT2262的大容量解碼功能。

2　PT2262的編碼原理

PT2262(可參閱http：//www.princeton.com.tw)的工作原理如圖1所示，圖中K0～K7為地址端，應該預置其狀態(tài);K8～K11為數據端，按下按鈕開關K8～K11后，PT2262就在第17腳輸出一串行編碼脈沖。開關K0～K11為12個位碼開關，其0或1的狀態(tài)值組合出不同的編碼結果，每傳送一組編碼都自動連發(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的字碼結構，圖3是PT2262的位碼信號，圖4是PT2262的同步位信號，圖5是 PT2262的幀碼結構。

3　解碼的實現(xiàn)

3.1　位編碼信號的檢測方法

根據PT2262的編碼原理，其輸出的每個0位或1位編碼信號由二組脈沖組成，因此可以使用單片機進行解碼。本設計使用了ATMEL半導體公司生產的 AT89C51單片機，利用“定時/計數器0”進行脈寬的計時，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(本設計只考慮了“0”和 “1”狀態(tài)，其每個位的二組脈沖是相同的)。AT89C51對0或1位編碼信號必須進行12次判斷，如果全部正確，則該PT2262編碼器就是本系統(tǒng)的信號之一。

3.2　SYNC同步信號的檢測方法

PT2262的SYNC同步編碼信號如圖4所示。該位脈沖的低電平長達124個機器周期，因此只需判斷其脈寬時間是否大于8倍的“0”位或“1”位的脈寬。

3.3　解碼信號的處理

將12位解碼數據(可參閱htpp：//www.princeton.com.tw)中的高8位與E2PROM中地址碼表的地址數據進行比較，如果相同，則將E2PROM中對應的房間號、單元號、樓棟號等數據，通過P0、P1、P2口輸出到16位7段顯示屏。

4　硬件電路

本設計的解碼、安防接警中心電路原理圖如圖6所示，將經高頻接收模塊變頻處理的數字脈沖信號送入AT89C2051(可參閱http：//www.atmel.com)的P3.4 I/O口進行解碼，再將滿足E2PROM中地址碼條件的數據通過RS232接口輸出到計算機。圖中省略了數字鍵盤和報警喇叭驅動電路部分。

5　軟件設計

軟件流程圖如圖7所示。

5.1　初始化

將AT89C2051〔1〕的16位定時/計數器0設置為內部計數器方式。

5.2　編碼信號的采集

當輸入信號為“1”時，定時/計數器0開始計數，并將定時/計數器0的高八位存入內存緩沖區(qū)中。當輸入信號為“0”時，定時/計數器0也進行計數，同時判斷是否有大于8倍的內存緩沖區(qū)中的值。如不滿足條件，則繼續(xù)采集脈沖信號，否則對24個內存緩沖區(qū)中的數據進行處理。

5.3　解碼信號的處理

對24個內存緩沖區(qū)中的數據兩兩進行比較，如果不相等，則編碼信號不是本系統(tǒng)中的信號。如果相等，則將其值設為“0”或“1”。如果12組數據都相等，則得到8個“0”或“1”的地址位和4個“0”或“1”的數據位。

將高8位的地址位與E2PROM中地址碼表中的數據進行比較，如果不相等，則該編碼信號不是本系統(tǒng)中發(fā)射器的控制信號。如果相等，則將E2PROM中對應的房間號、單元號、樓棟號等數據，通過段控制P0口和位控制P1、P2口輸出到16位7段顯示屏，同時鳴響報警喇叭。數字鍵盤用于向E2PROM中鍵入編碼地址、房間號、單元號、樓棟號等數據。

假設某保安防盜系統(tǒng)中有32種地址的PT2262發(fā)射器，其地址為45H～64H，在AT89C2051的軟件中設定其地址碼表的值為45H、46H、 47H、……、64H。如果當地址為50H的發(fā)射器按下了K10開關，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，則輸出對應的4 位A、B、C、D的值0010B;如果當地址為63H的發(fā)射器按下了K8開關，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，則輸出對應的A、B、C、D的值1000B;……。該設計使用一片AT89C2051單片機，替代了32片PT2272解碼芯片。

故此，在實際應用中，PT2262的地址值可選00H～FFH共256個中的任意組合，從而實現(xiàn)了256個PT2262，至少256×4=1024個狀態(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　計算機的數據處理〔2〕

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

建立一個用戶數據庫，包含有用戶的防盜主機的編號、姓名、詳細住址、電話、手機、傳呼等信息。

利用SPCOMM串口控件，接收AT89C2051發(fā)送的串口數據——防盜主機的編號，將該數據與數據庫中的所有防盜主機編號一一對比，再將數據相同的用戶記錄顯示在屏幕上，同時調用一個聲音播放控件，報警提示。

7　結束語

本設計方案已應用于保安防盜系統(tǒng)的接警中心，運行狀態(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。

參考文獻

1　張毅剛，等著.MCS-51單片機應用設計.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社，1990

2　吳旭東，等著.Delphi3.0/4.0多媒體和數據庫編程.北京：清華大學出版社，2001

3　王　輝，等譯.Delphi從入門到精通.北京：電子工業(yè)出版社，2000