将基于51单片机的解码器应用于安防系统

1　引　言
　　目前，我国应用极广的编解码器是Princeton公司生产的具有531441（312）种状态的PT2262编码芯片和与之配套的PT2272解码芯片。但一片PT2272只能对一种地址的PT2262的15种状态进行解码，对于较大的编解码保安防盗控制系统，常使用多片PT2272组合解码，但仍远远满足不了大中型安防系统的设计要求。因此，采用AT89C2051单片机，实现了PT2262的大容量解码功能。
2　PT2262的编码原理
　　PT2262的工作原理如图1所示，图中K0～K7为地址端，应该预置其状态；K8～K11为数据端，按下按钮开关K8～K11后，PT2262就在第17脚输出一串行编码脉冲。开关K0～K11为12个位码开关，其0或1的状态值组合出不同的编码结果，每传送一组编码都自动连发四次字码。4M7电阻为PT2262的外接振荡电阻。MPSH10为315MHz的高频振荡三极管。图2～图5表示了PT2262的编码原理。图2是PT2262的字码结构，图3是PT2262的位码信号，图4是PT2262的同步位信号，图5是PT2262的帧码结构。 3　解码的实现
3．1　位编码信号的检测方法
　　根据PT2262的编码原理，其输出的每个0位或1位编码信号由二组脉冲组成，因此可以使用单片机进行解码。本设计使用了ATMEL半导体公司生产的AT89C51单片机，利用“定时／计数器0”进行脉宽的计时，并判断该脉宽的高字节是否相同，相同则为PT2262的0或1位（本设计只考虑了“0”和“1”状态，其每个位的二组脉冲是相同的）。AT89C51对0或1位编码信号必须进行12次判断，如果全部正确，则该PT2262编码器就是本系统的信号之一。
3．2　SYNC同步信号的检测方法
　　PT2262的SYNC同步编码信号如图4所示。该位脉冲的低电平长达124个机器周期，因此只需判断其脉宽时间是否大于8倍的“0”位或“1”位的脉宽。
3．3　解码信号的处理
　　将12位解码数据（可参阅htpp：／／www．princeton．com．tw）中的高8位与E2PROM中地址码表的地址数据进行比较，如果相同，则将E2PROM中对应的房间号、单元号、楼栋号等数据，通过P0、P1、P2口输出到16位7段显示屏。
4　硬件电路
　　本设计的解码、安防接警中心电路原理图如图6所示，将经高频接收模块变频处理的数字脉冲信号送入AT89C2051（可参阅http：／／www．atmel．com）的P3．4 I／O口进行解码，再将满足E2PROM中地址码条件的数据通过RS232接口输出到计算机。图中省略了数字键盘和报警喇叭驱动电路部分。

5　软件设计
　　软件流程图如图7所示。
5．1　初始化
　　将AT89C2051〔1〕的16位定时／计数器0设置为内部计数器方式。
5．2　编码信号的采集
　　当输入信号为“1”时，定时／计数器0开始计数，并将定时／计数器0的高八位存入内存缓冲区中。当输入信号为“0”时，定时／计数器0也进行计数，同时判断是否有大于8倍的内存缓冲区中的值。如不满足条件，则继续采集脉冲信号，否则对24个内存缓冲区中的数据进行处理。

5．3　解码信号的处理
　　对24个内存缓冲区中的数据两两进行比较，如果不相等，则编码信号不是本系统中的信号。如果相等，则将其值设为“0”或“1”。如果12组数据都相等，则得到8个“0”或“1”的地址位和4个“0”或“1”的数据位。
　　将高8位的地址位与E2PROM中地址码表中的数据进行比较，如果不相等，则该编码信号不是本系统中发射器的控制信号。如果相等，则将E2PROM中对应的房间号、单元号、楼栋号等数据，通过段控制P0口和位控制P1、P2口输出到16位7段显示屏，同时鸣响报警喇叭。数字键盘用于向E2PROM中键入编码地址、房间号、单元号、楼栋号等数据。
　　假设某保安防盗系统中有32种地址的PT2262发射器，其地址为45H～64H，在AT89C2051的软件中设定其地址码表的值为45H、46H、47H、……、64H。如果当地址为50H的发射器按下了K10开关，则解码系统所接收的高8位地址的值与软件中地址表中50H的值相同，则输出对应的4位A、B、C、D的值0010B；如果当地址为63H的发射器按下了K8开关，则解码系统所接收的高8位地址的值与软件中地址表中63H的值相同，则输出对应的A、B、C、D的值1000B；……。该设计使用一片AT89C2051单片机，替代了32片PT2272解码芯片。
　　故此，在实际应用中，PT2262的地址值可选00H～FFH共256个中的任意组合，从而实现了256个PT2262，至少256×4＝1024个状态的大容量的解码功能。如果将PT2262的K8、K9、K10、K11任意组合，则可以有256×15＝3840种状态。
6　计算机的数据处理〔2〕
　　Delphi是Borland公司推出的可视化开发工具，它提供了大量的组件，用户可以轻松地开发出功能强大的应用程序，而且通过它编译出来的可执行文件的工作效率相当高。
　　建立一个用户数据库，包含有用户的防盗主机的编号、姓名、详细住址、电话、手机、传呼等信息。
　　利用SPCOMM串口控件，接收AT89C2051发送的串口数据——防盗主机的编号，将该数据与数据库中的所有防盗主机编号一一对比，再将数据相同的用户记录显示在屏幕上，同时调用一个声音播放控件，报警提示。
7　结束语
　　本设计方案已应用于保安防盗系统的接警中心，运行状态良好。也适用于其它编码系统，如华智－茂矽公司的VD5026和HOLTEK公司的HT12A／12E、HT6012／6014／6016等编码芯片。

参考文献

1　张毅刚，等著．MCS－51单片机应用设计．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1990
2　吴旭东，等著．Delphi3．0／4．0多媒体和数据库编程．北京：清华大学出版社，2001
3　王　辉，等译．Delphi从入门到精通．北京：电子工业出版社，2000