單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中的應(yīng)用

劉堂偉

摘 要 隨著我國人們生活水平的不斷提升，人們對于生活、生存環(huán)境的安全系統(tǒng)要求也越來越高。近年來，隨著分布式安防系統(tǒng)逐漸走進(jìn)人們的視野中，其運(yùn)行支持技術(shù)也愈發(fā)受到人們的重視。本文通過對現(xiàn)階段單片機(jī)控制系統(tǒng)在分布式安防系統(tǒng)中的多機(jī)串聯(lián)方案進(jìn)行闡述、分析，探究其最適的多機(jī)通訊應(yīng)用方案，以期達(dá)到降低原有安防系統(tǒng)構(gòu)建成本、提升傳輸效能等目標(biāo)，為我國未來單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用作出理論貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞 單片機(jī)；多機(jī)通訊；分布式安防系統(tǒng)；應(yīng)用分析

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）198-0086-02

隨著社會的不斷發(fā)展、進(jìn)步，人們對于人身、財(cái)產(chǎn)安全等重視的程度愈發(fā)的提升，由此，安全防護(hù)系統(tǒng)（即安防系統(tǒng)），逐漸走進(jìn)人們的視野之中，并逐漸受到來自各行各業(yè)人們的關(guān)注。截至目前，我國很多建筑設(shè)施、政府會議等重要場合和地點(diǎn)都已經(jīng)逐漸應(yīng)用了安防系統(tǒng)進(jìn)行安防輔助工作，由此，安防系統(tǒng)的可靠性與否，在很大程度上影響了后續(xù)的安保工作的正常、有序進(jìn)行。

1 我國安防系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀及安防系統(tǒng)設(shè)置要求

1.1 我國安防系統(tǒng)發(fā)展的現(xiàn)狀

目前，我國安防系統(tǒng)的發(fā)展雖逐漸呈現(xiàn)多元化發(fā)展的趨勢，其基礎(chǔ)配置方面仍舊大都沿用傳統(tǒng)的“計(jì)算機(jī)+控制”模式，但是，在實(shí)際應(yīng)用過程中，這種模式下的分布式安防系統(tǒng)通常會組成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的同時需要更多、更繁密的軟件、硬件組成支持，進(jìn)而使得其安防系統(tǒng)的構(gòu)建成本相對較高，滯緩了安防系統(tǒng)在居民產(chǎn)業(yè)中的普及。

1.2 安防系統(tǒng)設(shè)置的要求

根據(jù)實(shí)際的分布式安防系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，本文認(rèn)為，以單片機(jī)配置RS485串口的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)在分布式安防系統(tǒng)中的設(shè)置、組成為例，在實(shí)際的分布式安防系統(tǒng)設(shè)置環(huán)節(jié)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)事項(xiàng)。

首先，在實(shí)際的設(shè)置過程中，應(yīng)注意個安防系統(tǒng)通訊站的距離設(shè)置問題，根據(jù)主站對于從站的設(shè)置距離、間隔要求，保證各從站的實(shí)際距離控制在1.0+-0.05公里左右，最遠(yuǎn)不要超出預(yù)計(jì)距離0.2+-0.05公里。其次，要重視系統(tǒng)設(shè)置過程中及時性的系統(tǒng)要求。例如，在實(shí)際工作中，很多從站都長期處于無人把守狀態(tài)，所以，為了保證系統(tǒng)的正常、有序運(yùn)行，主站必須時時刻刻了解從站的運(yùn)行情況，一旦出現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行等方面的異常，主站需要及時的了解并作出應(yīng)對和反饋措施，繼而保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。最后，該系統(tǒng)的設(shè)置要具備一定強(qiáng)度的抗干擾能力。例如，在實(shí)際的應(yīng)用中大部分安防系統(tǒng)都設(shè)置在工作環(huán)節(jié)相對比較惡劣的環(huán)境下進(jìn)行工作，由此，外界環(huán)境的改變會對系統(tǒng)的運(yùn)行情況造成較為嚴(yán)重的影響，所以，較強(qiáng)的抗干擾能力尤為重要。

2 單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中應(yīng)用的方法

2.1 多機(jī)通訊的標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國較為常見的多機(jī)通訊標(biāo)準(zhǔn)為RS232C通訊標(biāo)準(zhǔn)，針對這一標(biāo)準(zhǔn)來說，RS485接口對于支持其遠(yuǎn)距離通訊來說是最為合適的選擇。RS485作為上一代電氣應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)RS422的升級版，憑借其應(yīng)用過程中具備更加優(yōu)質(zhì)的性能、組成構(gòu)造等項(xiàng)目的相對簡便而逐漸被廣泛的應(yīng)用在了實(shí)際的應(yīng)用過程中。與此同時，該標(biāo)準(zhǔn)中應(yīng)用的通信接受方式大都為“平衡發(fā)送式”和“差分接受式”來進(jìn)行通信，所以，在實(shí)際的應(yīng)用中該模式下系統(tǒng)具備更高的靈敏性和抗干擾能力，并能夠通過多點(diǎn)間互聯(lián)的方式進(jìn)行30臺及以上的驅(qū)動及接收設(shè)置的鏈接工作。

2.2 系統(tǒng)組成情況分析

目前，安防系統(tǒng)中采用的大都應(yīng)用總線方式進(jìn)行分布式集中控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓采工作，在整個系統(tǒng)中根據(jù)需要設(shè)置若干個主、從站點(diǎn)，并將其主、從站間架設(shè)一定數(shù)量的中繼設(shè)置，并將該系統(tǒng)單元間的各個端口應(yīng)用RS485標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行串聯(lián)，由于這種方式應(yīng)用了單片機(jī)多機(jī)串聯(lián)的模式，使得在實(shí)際的工作、運(yùn)行過程中，整個系統(tǒng)中的某一從站出現(xiàn)運(yùn)行故障或問題，也不會影響到其他站點(diǎn)的運(yùn)行工作情況，進(jìn)而提升該安防系統(tǒng)具備了更高的可靠性和實(shí)用性，其系統(tǒng)構(gòu)成如圖1。

2.3 單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中軟件、硬件設(shè)計(jì)的應(yīng)用探究

根據(jù)上述系統(tǒng)構(gòu)成可知，通常情況下，單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中的應(yīng)用由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個部分共同構(gòu)成，由此，其軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)、應(yīng)用工作便顯得尤為重要。

2.3.1 主站、從站間的硬件及中繼設(shè)備的設(shè)計(jì)

1）主站、從站間的硬件設(shè)計(jì)。首先，作為主站來說，其作為系統(tǒng)的核心組成部分，系統(tǒng)對于該模塊的要求是能夠按照一定的順序進(jìn)行下屬從站的查詢、審核、監(jiān)管工作，例如，在從站有進(jìn)入需求時，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)予以反饋、或在從在出現(xiàn)非正常狀態(tài)時，及時的作出預(yù)警。這一部分多數(shù)情況下由單片機(jī)中最小的系統(tǒng)配合RS485接口等附件共同組成，能夠在一定限度內(nèi)有效的抵抗極端自然環(huán)境（例如，雷電天氣、超靜電放電環(huán)境等）的同時避免瞬時高壓電流針對硬件設(shè)備的損壞等問題。其系統(tǒng)組成如圖2。

其次，對于系統(tǒng)中從站的硬件設(shè)計(jì)來說，對于其硬件的主要要求適接受來自系統(tǒng)主站的信號并能夠及時、準(zhǔn)確的予以回應(yīng)，與此同時，還應(yīng)針對發(fā)送主站請求時的狀態(tài)進(jìn)行檢測，并對于異常信息進(jìn)行預(yù)警。

2）中繼設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)。目前，在實(shí)際的系統(tǒng)應(yīng)用過程中，針對中繼設(shè)施的設(shè)置方案有很多種，其中較為常用的是4片AT89C51和SN75LB184信號差分模式后將該信號傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)的方式。

2.3.2 主站、從站間的軟件設(shè)計(jì)

在實(shí)際的單片機(jī)多機(jī)通訊應(yīng)用環(huán)節(jié)中，大都應(yīng)用單片機(jī)的串行口來完成相應(yīng)的通訊工作，即信息幀為11位，主站和從站的頻率約定為每秒7kb～10kb。

1）主站、從站間的軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，該系統(tǒng)大都應(yīng)用“主從式通信管理”的方法進(jìn)行雙站點(diǎn)間的通訊工作，其中，各從站間不進(jìn)行直接的系統(tǒng)通訊，各從站間按照一定的時間規(guī)律與主站間進(jìn)行信息的溝通及反饋工作。其系統(tǒng)間的運(yùn)行流程如圖3所示。

對于從站來說，自從站伊始復(fù)位時，從站便處于主站的監(jiān)聽狀態(tài)下，例如，當(dāng)主站針對系統(tǒng)中某一從站發(fā)出問詢信息是，從站便能夠通過軟件接受該問詢信息并作出相應(yīng)的比較，如果符合則作出相應(yīng)的回應(yīng)、反饋；如果與自身實(shí)際情況不符，則不予反饋，保持原有狀態(tài)不發(fā)生改變。

2）中繼器部分的軟件設(shè)計(jì)。通常情況下，我國目前有關(guān)中繼設(shè)備的軟件設(shè)計(jì)方法大都應(yīng)用串口終端和外部的INTO設(shè)施來進(jìn)行下述子程序的轉(zhuǎn)換工作。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著社會發(fā)展的不斷進(jìn)步，單片機(jī)多機(jī)通訊系統(tǒng)在分布式安防系統(tǒng)中的應(yīng)用愈發(fā)的受到人們的重視，目前，針對該系統(tǒng)已經(jīng)推行了較為規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于其條款的繁雜，使得其推廣出現(xiàn)了很多問題，本文通過對安防系統(tǒng)的深入研究，探究單片機(jī)多機(jī)通訊在分布式安防系統(tǒng)中的應(yīng)用，以期為我國未來的單片機(jī)多機(jī)通訊應(yīng)用作出理論貢獻(xiàn)。

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