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单片机多机通讯在分布式安防系统中的应用
摘 要 随着我国人们生活水平的不断提升,人们对于生活、生存环境的安全系统要求也越来越高.近年来,随着分布式安防系统逐渐走进人们的视野中,其运行支持技术也愈发受到人们的重视.本文通过对现阶段单片机控制系统在分布式安防系统中的多机串联方案进行阐述、分析,探究其最适的多机通讯应用方案,以期达到降低原有安防系统构建成本、提升传输效能等目标,为我国未来单片机多机通讯在分布式安防系统中的实际应用作出理论贡献.
关键词 单片机；多机通讯；分布式安防系统；应用分析
中图分类号 TP3 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）198-0086-02
随着社会的不断发展、进步,人们对于人身、财产安全等重视的程度愈发的提升,由此,安全防护系统（即安防系统）,逐渐走进人们的视野之中,并逐渐受到来自各行各业人们的关注.截至目前,我国很多建筑设施、政府会议等重要场合和地点都已经逐渐应用了安防系统进行安防辅助工作,由此,安防系统的可靠性与否,在很大程度上影响了后续的安保工作的正常、有序进行.
1 我国安防系统发展的现状及安防系统设置要求
1.1 我国安防系统发展的现状
目前,我国安防系统的发展虽逐渐呈现多元化发展的趋势,其基础配置方面仍旧大都沿用传统的“计算机+控制”模式,但是,在实际应用过程中,这种模式下的分布式安防系统通常会组成结构复杂的同时需要更多、更繁密的软件、硬件组成支持,进而使得其安防系统的构建成本相对较高,滞缓了安防系统在居民产业中的普及.
1.2 安防系统设置的要求
根据实际的分布式安防系统应用经验,本文认为,以单片机配置RS485串口的相应标准在分布式安防系统中的设置、组成为例,在实际的分布式安防系统设置环节中应注意以下几点事项.
首先,在实际的设置过程中,应注意个安防系统通讯站的距离设置问题,根据主站对于从站的设置距离、间隔要求,保证各从站的实际距离控制在1.0+-0.05公里左右,最远不要超出预计距离0.2+-0.05公里.其次,要重视系统设置过程中及时性的系统要求.例如,在实际工作中,很多从站都长期处于无人把守状态,所以,为了保证系统的正常、有序运行,主站必须时时刻刻了解从站的运行情况,一旦出现系统运行等方面的异常,主站需要及时的了解并作出应对和反馈措施,继而保证系统的正常运行.最后,该系统的设置要具备一定强度的抗干扰能力.例如,在实际的应用中大部分安防系统都设置在工作环节相对比较恶劣的环境下进行工作,由此,外界环境的改变会对系统的运行情况造成较为严重的影响,所以,较强的抗干扰能力尤为重要.
2 单片机多机通讯在分布式安防系统中应用的方法
2.1 多机通讯的标准
目前,我国较为常见的多机通讯标准为RS232C通讯标准,针对这一标准来说,RS485接口对于支持其远距离通讯来说是最为合适的选择.RS485作为上一代电气应用标准RS422的升级版,凭借其应用过程中具备更加优质的性能、组成构造等项目的相对简便而逐渐被广泛的应用在了实际的应用过程中.与此同时,该标准中应用的通信接受方式大都为“平衡发送式”和“差分接受式”来进行通信,所以,在实际的应用中该模式下系统具备更高的灵敏性和抗干扰能力,并能够通过多点间互联的方式进行30台及以上的驱动及接收设置的链接工作.
2.2 系统组成情况分析
目前,安防系统中采用的大都应用总线方式进行分布式集中控制系统的网络拓采工作,在整个系统中根据需要设置若干个主、从站点,并将其主、从站间架设一定数量的中继设置,并将该系统单元间的各个端口应用RS485标准进行串联,由于这种方式应用了单片机多机串联的模式,使得在实际的工作、运行过程中,整个系统中的某一从站出现运行故障或问题,也不会影响到其他站点的运行工作情况,进而提升该安防系统具备了更高的可靠性和实用性,其系统构成如图1.
图1 安防系统的单片机多机通讯系统设置图
2.3 单片机多机通讯在分布式安防系统中软件、硬件设计的应用探究
根据上述系统构成可知,通常情况下,单片机多机通讯在分布式安防系统中的应用由硬件系统和软件系统两个部分共同构成,由此,其软件系统和硬件系统中的设计、应用工作便显得尤为重要.
2.3.1 主站、从站间的硬件及中继设备的设计
1）主站、从站间的硬件设计.首先,作为主站来说,其作为系统的核心组成部分,系统对于该模块的要求是能够按照一定的顺序进行下属从站的查询、审核、监管工作,例如,在从站有进入需求时,按照相应的标准予以反馈、或在从在出现非正常状态时,及时的作出预警.这一部分多数情况下由单片机中最小的系统配合RS485接口等附件共同组成,能够在一定限度内有效的抵抗极端自然环境（例如,雷电天气、超静电放电环境等）的同时避免瞬时高压电流针对硬件设备的损坏等问题.其系统组成如图2.
其次,对于系统中从站的硬件设计来说,对于其硬件的主要要求适接受来自系统主站的信号并能够及时、准确的予以回应,与此同时,还应针对发送主站请求时的状态进行检测,并对于异常信息进行预警.
2）中继设备的硬件设计.目前,在实际的系统应用过程中,针对中继设施的设置方案有很多种,其中较为常用的是4片AT89C51和SN75LB184信号差分模式后将该信号传输到单片机的方式.
图2 主站、从站硬件设置系统构成
2.3.2 主站、从站间的软件设计
在实际的单片机多机通讯应用环节中,大都应用单片机的串行口来完成相应的通讯工作,即信息帧为11位,主站和从站的频率约定为每秒7kb～10kb.
1）主站、从站间的软件设计.根据实际的应用经验,该系统大都应用“主从式通信管理”的方法进行双站点间的通讯工作,其中,各从站间不进行直接的系统通讯,各从站间按照一定的时间规律与主站间进行信息的沟通及反馈工作.其系统间的运行流程如图3所示.
图3 主站、从站系统运行流程
对于从站来说,自从站伊始复位时,从站便处于主站的监听状态下,例如,当主站针对系统中某一从站发出问询信息是,从站便能够通过软件接受该问询信息并作出相应的比较,如果符合则作出相应的回应、反馈；如果与自身实际情况不符,则不予反馈,保持原有状态不发生改变.
2）中继器部分的软件设计.通常情况下,我国目前有关中继设备的软件设计方法大都应用串口终端和外部的INTO设施来进行下述子程序的转换工作.
3 结论
综上所述,随着社会发展的不断进步,单片机多机通讯系统在分布式安防系统中的应用愈发的受到人们的重视,目前,针对该系统已经推行了较为规范的标准,但是由于其条款的繁杂,使得其推广出现了很多问题,本文通过对安防系统的深入研究,探究单片机多机通讯在分布式安防系统中的应用,以期为我国未来的单片机多机通讯应用作出理论贡献.
参考文献
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作者简介：刘堂伟,中海油信息科技有限公司天津分公司.
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