
?。?)CCS中央監(jiān)控站由工控機構(gòu)成,實現(xiàn)對整個系統(tǒng)信息的綜合管理;通過Internet實現(xiàn)參數(shù)、信息的遠程查詢和共享。
3 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的通信解決方案
3.1 火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的通信要求
某小區(qū)由多幢高層建筑組成,120個火災(zāi)測控站點分布在各樓層之間。要求火災(zāi)自動報警系統(tǒng)在中央控制室實現(xiàn)集中控制管理。


3.2 RS-232/485轉(zhuǎn)換器存在的問題
采用RS-232/485轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)中央監(jiān)控站與監(jiān)測站點的通信,在實際應(yīng)用中存在以下問題:(1)波特率固定不可調(diào)(9600 bps),監(jiān)測站點擴容困難;(2)負(fù)載小、信號衰減大;(3)出錯率較高、工作不穩(wěn)定等。
3.3 解決方案
選用“中繼器”,可以解決負(fù)載及工作穩(wěn)定性問題,但隨著測量站點數(shù)量的增加,“中繼器”的需求也增多,成本增加,為此筆者專門設(shè)計了一個基于單片機的通信轉(zhuǎn)換器取代原方案的RS-232/485轉(zhuǎn)換器。
4 基于單片機的通信轉(zhuǎn)換器設(shè)計
4.1 通信轉(zhuǎn)換器設(shè)計
以8031單片機為核心的通信轉(zhuǎn)換器,其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4—1所示:
該通信轉(zhuǎn)換器主要由8031單片機、外部存儲器、串行雙路分時器、擴展串行口等組成。各部分主要功能為:
1)鍵盤:從P1.0~P1.3端輸入,用于系統(tǒng)初始值及狀態(tài)參數(shù)的輸入;
2)顯示器:采用字符式液晶顯示器,滾動顯示系統(tǒng)及各站點狀態(tài)、參數(shù)等;
3)程序存儲器:存放系統(tǒng)程序,用EPROM芯片,選27C256(32K);
4)數(shù)據(jù)存儲器:存放系統(tǒng)數(shù)據(jù)及測控數(shù)據(jù),用RAM芯片,選62C256(32K);另外配有8KEEPROM(28C64),用于存放系統(tǒng)安全數(shù)據(jù);
5)利用TXD、RXD串行口對各個站點進行巡檢監(jiān)測,并發(fā)送控制調(diào)節(jié)信號;
6)串行雙路485分時器:采用2路控制,用于解決單路負(fù)載過重問題;
7)擴展RS-232串行通信口:用于實現(xiàn)通信轉(zhuǎn)換器與中央監(jiān)控站的通信;
8)其它:狀態(tài)燈、蜂鳴器、液晶背光、外部中斷由P3.2~P3.5實現(xiàn)。
另外,在上述硬件的支持下,通過軟件設(shè)計可以解決以下問題:(1)通信波特率可根據(jù)需要設(shè)置調(diào)整(600~9600 bps);(2)實現(xiàn)了應(yīng)答式雙工通信,確保信息的可靠傳遞;(3)為系統(tǒng)提供相當(dāng)?shù)恼军c冗余量。
4.2 擴展RS-232串行口的硬件設(shè)計
由于8031只有一個串行口,該口已用于通信轉(zhuǎn)換器與測控站點之間通信,要解決通信轉(zhuǎn)換器與中央監(jiān)測站的通信,需擴展一個串行口,采用INS82C50和MAX232A實現(xiàn)。
其中,當(dāng)中央監(jiān)控站向通信轉(zhuǎn)換器發(fā)送信息時,通過82C50的INTR端向8031CPU發(fā)出中斷請求,作為8031的外部中斷信號從P3.2端引入,CPU響應(yīng)中斷,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的正確接收和發(fā)送。
4.3 2路485分時控制器的設(shè)計
為了解決站點擴容及負(fù)載過重問題,設(shè)計成2路工作模式,由2個MAX485轉(zhuǎn)換器組 成,利用其2、3功能端實現(xiàn)控制,其中P1.4、P1.5控制Ⅰ路狀態(tài),P1.6、P1.7控制Ⅱ路狀態(tài)。兩個通信口的波特率相同,由內(nèi)部定時器設(shè)定。電路原理如圖4—2所示。
當(dāng)采用MAX485芯片時,每一路總線最多可接32個測控站點,最大傳輸距離可達1 200 m,當(dāng)傳輸距離較大時,可適當(dāng)降低波特率;若測控站點較多,可用MAX1487芯片替代MAX485,站點可多達128個。當(dāng)傳輸距離超過1 200 m時,可在中途增加一個中繼器,從而延長子站的安裝距離。
在硬件電路中應(yīng)在總線之間、總線對地之間采用穩(wěn)壓二極管進行限幅保護。

5 結(jié)束語
該文提出的基于單片機的通信轉(zhuǎn)換器方案可以推廣應(yīng)用到很多相關(guān)領(lǐng)域。如果將轉(zhuǎn)換器中的MAX-485通信口再擴展,系統(tǒng)的容量將會更大。另外,轉(zhuǎn)換器與站點之間的通信方式也可以選CAN總線方式,這樣傳輸距離、傳輸速度將會更快。
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