將基于AT89C2051的解碼器應(yīng)用于安防系統(tǒng)

針對采用PT2262編碼芯片的系統(tǒng)中，使用多個PT2272解碼芯片進行大容量解碼所存在的問題，設(shè)計了采用AT89C2051單片機進行大容量解碼的系統(tǒng)，并繪出了相應(yīng)的硬件控制電路和軟件控制流程圖，實現(xiàn)了多片PT2272的解碼功能，及其在安防領(lǐng)域的應(yīng)用。
     關(guān)鍵詞：編碼，解碼，接警中心

1　引　言
　　目前，我國應(yīng)用極廣的編解碼器是Princeton公司生產(chǎn)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(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了大中型安防系統(tǒng)的設(shè)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，按下按鈕開關(guān)K8～K11后，PT2262就在第17腳輸出一串行編碼脈沖。開關(guān)K0～K11為12個位碼開關(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，圖4是PT2262的同步位信號，圖5是PT2262的幀碼結(jié)構(gòu)。

3　解碼的實現(xiàn)
3．1　位編碼信號的檢測方法
　　根據(jù)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(shè)計使用了ATMEL半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的AT89C51單片機，利用“定時／計數(shù)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(shè)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(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)進行比較，如果相同，則將E2PROM中對應(yīng)的房間號、單元號、樓棟號等數(shù)據(jù)，通過P0、P1、P2口輸出到16位7段顯示屏。
4　硬件電路
　　本設(shè)計的解碼、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)字脈沖信號送入AT89C2051（可參閱http：／／www．a(chǎn)tmel．com）的P3．4 I／O口進行解碼，再將滿足E2PROM中地址碼條件的數(shù)據(jù)通過RS232接口輸出到計算機。圖中省略了數(shù)字鍵盤和報警喇叭驅(qū)動電路部分。

5　軟件設(shè)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(shù)器0設(shè)置為內(nèi)部計數(shù)器方式。
5．2　編碼信號的采集
　　當(dāng)輸入信號為“1”時，定時／計數(shù)器0開始計數(shù)，并將定時／計數(shù)器0的高八位存入內(nèi)存緩沖區(qū)中。當(dāng)輸入信號為“0”時，定時／計數(shù)器0也進行計數(shù)，同時判斷是否有大于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，否則對24個內(nèi)存緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)進行處理。

5．3　解碼信號的處理
　　對24個內(nèi)存緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)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(shè)為“0”或“1”。如果12組數(shù)據(jù)都相等，則得到8個“0”或“1”的地址位和4個“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(yīng)的房間號、單元號、樓棟號等數(shù)據(jù)，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(shù)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(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，則輸出對應(yīng)的A、B、C、D的值1000B；……。該設(shè)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(yīng)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(shù)據(jù)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(yīng)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(dāng)高。
　　建立一個用戶數(shù)據(jù)庫，包含有用戶的防盜主機的編號、姓名、詳細(xì)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(shù)據(jù)——防盜主機的編號，將該數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫中的所有防盜主機編號一一對比，再將數(shù)據(jù)相同的用戶記錄顯示在屏幕上，同時調(diào)用一個聲音播放控件，報警提示。
7　結(jié)束語
　　本設(shè)計方案已應(yīng)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。