基于單片機的低成本遠程監控系統

1　引　言

隨著(zhù)信息技術(shù)的不斷發(fā)展，對特定分散測控對象實(shí)現遠程監控的應用需求正日益廣泛。以單片機為核心設計的低成本遠程監控系統可廣泛應用于野外作業(yè)、企業(yè)生產(chǎn)及軍事裝備的指揮控制中，能夠充分體現出組網(wǎng)靈活、高可靠性與可維護性以及令人滿(mǎn)意的性能價(jià)格比。

2　系統總體方案簡(jiǎn)介

系統由一個(gè)主站、若干個(gè)機動(dòng)從站構成。主站負責自動(dòng)化轉臺及傳感器的數據采集、控制命令及狀態(tài)信息的上傳下達。從站位于固定機房、無(wú)人值守間及野外作業(yè)站等地方，負責接收檢測傳感器的指示數據、進(jìn)行Karlman濾波后的生產(chǎn)工藝方程解算、相關(guān)顯控處理等。主站與從站之間實(shí)現點(diǎn)與點(diǎn)之間的碼分多址通信，可以實(shí)現有線(xiàn)數據通信（15km），以及在V／UHF電臺支持下的無(wú)線(xiàn)分時(shí)復用數／話(huà)一體通信（25km）。

系統工作原理簡(jiǎn)圖如圖1所示，電路功能主要有：

·主站、從站均采用雙CPU（80C196、8031）擴展STD總線(xiàn)結構，即除STD的56芯標準插件之外，自定義了60芯的專(zhuān)用系統信號。 0C000H－0C3FFH分配給雙口RAM（IDT7130），以便與數據通信板的8031進(jìn)行透明的數據交換。非全地址譯碼I／O空間，采用了在線(xiàn)可編程芯片ISP2031，便于調試。

付站顯控電路。以MC6847作為顯控主芯片，顯存占用80C196地址空間的 0A000－0C000H，外接工業(yè)級CRT，顯示分辨率為256×192。根據在微機上獲取的漢字字模，自建專(zhuān)用12×12非標準漢字庫。鍵盤(pán)控制的主芯片為8279，在應用軟件的支持下，可以獲得類(lèi)似于工控機的表頁(yè)或圖示式監控效果。

·各類(lèi)I／O板，接收來(lái)自擴展STD總線(xiàn)的信號，完成數據、地址與控制信號的隔離驅動(dòng)，為了防止設備間的互相干擾，在這類(lèi)電路板上，廣泛采用了MC1413支持下的繼電器隔離、光電隔離，以及變壓線(xiàn)圈隔離等措施，以保證系統工作的可靠性。

·智能接口板，主要以3片MC6821控制芯片為核心，形成48路可以任意位定義的信號（如瞬時(shí)IO方向，信號持續時(shí)間等），與模擬器進(jìn)行數據通信，該電路板可以模擬給出展寬后的復雜總線(xiàn)時(shí)序驅動(dòng)信號。

·轉臺方位轉換電路。以分立元器件電路得出同步傳輸機的模擬方位信號，經(jīng)過(guò)粗、精信號的分化，形成直流電平，再由CPU控制多路開(kāi)關(guān)切換，以后由 80C196內置的AD變換電路求出方位數據。其他傳感器轉換電路，在識別同步脈沖后，直接由高性能計數器計數，并產(chǎn)生外部中斷信號，交CPU處理。