基于單片機(jī)的可視對講門禁系統(tǒng)通信設(shè)計

　　主機(jī)由AT89C51單片機(jī)充當(dāng)，從機(jī)為AT89C51單片機(jī)。主機(jī)與從機(jī)的數(shù)據(jù)通信波特率定為9 600 B，每個從機(jī)都有惟一的地址號，用來區(qū)分各從機(jī)。單片機(jī)的數(shù)據(jù)通信由串口完成，定時器T1為波特發(fā)生器，數(shù)據(jù)傳送格式為1位起始位，8位數(shù)據(jù)位，1位停止位，1位可編程位(T-B8)。工作方式：將定時器T1設(shè)置為方式2，串口設(shè)置為工作方式3。

　　該系統(tǒng)的通信協(xié)議是：所有從機(jī)的SM2位置1，處于接收地址幀狀態(tài)，主機(jī)發(fā)送一地址幀，其中第8位是地址，第9位是地址/數(shù)據(jù)的區(qū)分標(biāo)志，該位置1表示該幀為地址幀。所有從機(jī)接收到地址幀后，都將接收的地址與本機(jī)的地址比較，對于地址相符的從機(jī)，使自己的SM2位置O，并把本機(jī)地址發(fā)回主機(jī)作為應(yīng)答;對于地址不符的從機(jī)，仍保持SM2=1，對主機(jī)后發(fā)來的數(shù)據(jù)幀不予理睬。從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束后，要發(fā)送一幀校驗和，并置第9位為1，作為從機(jī)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束的標(biāo)志。主機(jī)接收數(shù)據(jù)時，先判斷數(shù)據(jù)接收標(biāo)志RB8。若RB8=1，表示數(shù)據(jù)傳送結(jié)束，并比較此幀校驗和，若正確，則回送正確信號00H，命令該從機(jī)復(fù)位;若出錯，則發(fā)送信號OFFH，命令該從機(jī)重發(fā)數(shù)據(jù)。若接收幀RB8=0，則將數(shù)據(jù)存到緩沖區(qū)，并準(zhǔn)備接受下一幀信息。主機(jī)接收到從機(jī)的應(yīng)答地址后，確認(rèn)地址是否相符，如果地址不符，則發(fā)復(fù)位信號;如果地址相符，則清TB8=0，開始發(fā)送數(shù)據(jù)。從機(jī)收到復(fù)位命令后回到監(jiān)聽地址狀態(tài)，否則開始接受數(shù)據(jù)和命令。主控制器和從控制器的通信程序流程圖如圖4和圖5所示。

　　4 系統(tǒng)仿真

　　在Proteus的ISIS 7.1sp2軟件環(huán)境下畫出電路原理圖，接下來就是將設(shè)計的程序在Keil C51μVision2開發(fā)集成環(huán)境上編譯成機(jī)器語言，進(jìn)入Proteus的ISIS，鼠標(biāo)左鍵點擊菜單“Debug”，選中“use romote debuger monitor”，便可實現(xiàn)KeilC與Proteus的連接調(diào)試。首先在Proteus中雙擊單片機(jī)AT89C51，將KeilC下編程生成的.HEX 文件導(dǎo)入到AT89C51中，可在Proteus中單擊全速仿真運行按鈕，進(jìn)行現(xiàn)象查看，能清楚地觀察到芯片上每一個引腳的電平變化，紅色代表高電平，藍(lán)色代表低電平;如果現(xiàn)象不正確，則在KeilC中單步調(diào)試程序，并在Proteus觀察現(xiàn)象，哪一步不正確，則對該段的程序進(jìn)行修改，調(diào)試直到仿真完全成功為止。

　　依次按下掃描鍵盤上的3個按鈕，待3個按鈕全部輸入后，會在數(shù)碼管上顯示剛才所按的數(shù)據(jù)，按照按下的順序顯示數(shù)字，該數(shù)字表示要訪問的房間號碼，如504表示要訪問504房間的主人。該房間號碼會提供給單片機(jī)用來作為多機(jī)通信的地址，仿真結(jié)果如圖6所示。

　　在Proteus里用LM4229代替設(shè)計中的TFT6448B芯片。仿真的目：用來獲得圖像顯示的編碼方式和液晶的單色位圖顯示功能。LM4229通過 CDWRITE READ三個引腳的電平來確定是讀數(shù)據(jù)還是讀狀態(tài)，或者是寫數(shù)據(jù)還是寫命令。其數(shù)據(jù)引腳為8位，可以與單片機(jī)進(jìn)行直接的數(shù)據(jù)交換，P2口為液晶顯示的控制端，仿真結(jié)果如圖7所示。

　　5 結(jié)語

　　該可視對沖電路采用了以單片機(jī)AT89C51為核心，以SRWF-1，CAMERA OV 7620，IDT7205等為外圍芯片的設(shè)計。文中給出了硬件電路圖及主程序流程圖，闡述了軟硬件設(shè)計過程中對關(guān)鍵技術(shù)的處理。該電路完全可以滿足圖像信號的連續(xù)采集，無線傳輸圖像信號，顯示單色位圖，振鈴呼叫的樓宇無線可視對講電路的實用要求。本文的創(chuàng)新點在于把低速單片機(jī)應(yīng)用于數(shù)據(jù)量大的圖像信號采集和圖像短距離無線傳輸上。在設(shè)計中，圖像信號的實時性處理將成為以后需要努力研究的方向。