電視監(jiān)控系統(tǒng)中CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

　　2.2控制臺(tái)電路設(shè)計(jì)

　　控制臺(tái)電路基本有以下三部分組成：

　　1. 鍵盤接口。采用行輸出列輸入程序?qū)崟r(shí)掃描方案。74LS373作為行輸出接口，74LS244作為列出入接口。按鍵分為三類：0～9為數(shù)字鍵;一類功能鍵，包括動(dòng)作、執(zhí)行、左移、右移、鎖定、循環(huán)、方式、讀出、時(shí)間等功能;另一類就是攝象機(jī)動(dòng)作控制鍵，包括了上、下、左、右、光圈大、小，焦距遠(yuǎn)、近，變倍大、小，雨刷動(dòng)等。

　　2. LED數(shù)碼顯示接口。

　　3. 撥碼開關(guān)接口。參考圖2。

　　4. 發(fā)光二極管顯示燈。作為運(yùn)行狀態(tài)指示。

　　5. CAN控制單元接口。這是一個(gè)與云臺(tái)、鏡頭控制電路中相同功能的接口。

　　2.3主控制室電路設(shè)計(jì)

　　從圖1可知，該系統(tǒng)所形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分布式網(wǎng)絡(luò)。接口電路有兩種接口，視頻矩陣切換控制電路和多路控制的串行接口——-CAN總線。主控室的上位機(jī)通過CAN接口卡（以SJA1000為控制器）實(shí)現(xiàn)與下位機(jī)節(jié)點(diǎn)的連接。視頻矩陣切換控制電路主要是接收攝像機(jī)與云臺(tái)傳送過來的視頻圖像，并將視頻圖像輸出到各個(gè)子控制室。由于視頻信號(hào)要經(jīng)過CAN總線的數(shù)字通道傳輸，必須通過A/D、D/A轉(zhuǎn)換，這樣增加了整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)復(fù)雜度。所以，在進(jìn)行視頻信號(hào)的傳輸時(shí)，采用了專用模擬通道——-視頻電纜。為提高其工作效率，采用D S87C520單片機(jī)來控制DG884芯片進(jìn)行圖像信號(hào)切換。

　　1. CAN接口卡

　　這是一個(gè)位于上位機(jī)的接口卡，用來連接下位機(jī)的單片機(jī)與上位機(jī)的PC機(jī)。這個(gè)卡采用的控制器收發(fā)器均和云臺(tái)、鏡頭控制器電路以及控制器電路中的一樣，下面詳細(xì)的介紹這個(gè)接口的典型電路。

　　該接口電路主要微控制器89C52、PHILIPS公司的CAN控制器SJA1000 及收發(fā)器 PCA82C250組成。CAN 控制器功能像是一個(gè)時(shí)鐘源復(fù)位信號(hào)，由外部復(fù)位電路產(chǎn)生。SJA1000 的片選由微控制器的P2.7口控制[3]。

　　PCA82C250與CAN總線接口部分采用了一定的安全和抗干擾措施。82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個(gè)5歐姆的電阻與CAN總線相連電阻可起到一定的限流作用，保護(hù)82C250免受過流的沖擊。CANL何CANH與地之間并聯(lián)了兩個(gè)30P的小電容可以起到濾除總線上的高頻干擾和一定的放電磁輻射的能力。另外，在兩根CAN總線接入端與地之間分別反接了一個(gè)保護(hù)二極管，當(dāng)CAN總線有較高的負(fù)電壓時(shí)通過二極管的短路起到一定的過壓保護(hù)作用。82C250的RS腳上接有一個(gè)斜率電阻，斜率電阻大小可根據(jù)通信速度適當(dāng)調(diào)整一般在16K-140K之間。

　　2. 視頻切換矩陣電路設(shè)計(jì)

　　主控制室中可接視頻64路，視頻輸出16通道，而每一個(gè)輸出通道均可接入64路中任一路輸入。將這個(gè)矩陣分為8塊標(biāo)準(zhǔn)的8入16出的切換板，只加一個(gè)8選1的板號(hào)即可，每塊板上有4片DG884電路，每片DG884的 視頻輸入信號(hào)IN1～I(xiàn)N8構(gòu)成8個(gè)視頻輸入信號(hào);每個(gè)DG884的視頻輸出信號(hào)OU1～OUT4各自獨(dú)立輸出，構(gòu)成每板16通道輸出。8塊輸入相連，則構(gòu)成了64路輸入16通道輸出的切換矩陣。

　　DG884是一個(gè)數(shù)碼型可選擇的8路輸入4路輸出單片矩陣開關(guān)切換集成電路，其內(nèi)部功能如圖4。信號(hào)通道由矩陣?yán)锏腡形開關(guān)和串聯(lián)于每個(gè)輸出的附加低阻值開關(guān)組成。

　　DG884與DS87C520單片機(jī)接口的數(shù)字信號(hào)中，RESET用作電源復(fù)位，它把現(xiàn)存項(xiàng)目鎖定器的資料去除，并使所有輸出關(guān)斷。RESET只對(duì)現(xiàn)存項(xiàng)目地址鎖定器有效，而對(duì)存放在另一組設(shè)定資料的鎖存器是無效的。A2A1A0為8路選入地址，A3=1時(shí)為導(dǎo)通，A3=0時(shí)為關(guān)斷。B1B0為輸出通道選擇地址，WR為寫信號(hào)，置低后再返回高，這一動(dòng)作重復(fù)3次，可將4個(gè)通道設(shè)定。但是，內(nèi)部邏輯禁止把兩個(gè)不同輸入連到同一個(gè)輸出地址上。當(dāng)存入4個(gè)輸入輸出通路的資料后，只要把SALVO變低后再返回高，現(xiàn)存項(xiàng)目鎖存器就把舊資料去除并載入了新的設(shè)定信息。