電視監控系統中CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )應用

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)，通信技術(shù)和電視技術(shù)的發(fā)展，在許多場(chǎng)合，為了監視和控制現場(chǎng)的運行狀況，提出了電視監控系統，用以實(shí)施集中控制，尤其是控制點(diǎn)與現場(chǎng)較遠，需要的監視點(diǎn)比較多時(shí)，控制點(diǎn)和各個(gè)監視點(diǎn)形成多微機系統。隨著(zhù)現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)的發(fā)展，CAN總線(xiàn)以其獨特的優(yōu)點(diǎn)，開(kāi)始登上舞臺。CAN總線(xiàn)的傳輸距離可以達到10km,數據傳輸速率高達1Mbit/s,很好的解決了本電視監控系統中的要求傳輸距離遠、實(shí)時(shí)性強的問(wèn)題。同時(shí)，CAN總線(xiàn)在報文傳送中不包含目的地址，以全網(wǎng)廣播為基礎，各接收站根據報文中反映數據性質(zhì)的標識過(guò)濾報文[1]。這種報文中不含目的地址的報文格式縮短了幀的長(cháng)度，減少了傳輸中地址匹配的麻煩，提高了傳輸速率。而這種全網(wǎng)廣播形式，使各個(gè)節點(diǎn)站沒(méi)有主從之分，可以平等的向其他節點(diǎn)發(fā)送報文，減輕了將作為主節點(diǎn)的節點(diǎn)負擔，也避免了主從機之間的通信。這種多主式總線(xiàn)局域網(wǎng)實(shí)現了本電視監控系統的實(shí)時(shí)、較高數據要求的系統功能。

1. 多通道多微機電視監控系統簡(jiǎn)介

　　如圖1所示，本系統設有64臺彩色攝像機，每臺攝像機配有可自動(dòng)調整的鏡頭和云臺，每個(gè)單元作為CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)節點(diǎn)，64個(gè)節點(diǎn)構成被控單元。這64臺設備分布在室外、室內、廣場(chǎng)、站臺等場(chǎng)所。其中每一個(gè)節點(diǎn)以主控室為中心，通過(guò)CAN總線(xiàn)和64條視頻電纜與主控制室的上位機連接。

　　主控制室為系統控制中心，在CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中充當上位機的角色。本系統雖為多 主式控制系統，但需要一個(gè)總控制中來(lái)對各個(gè)子控制室進(jìn)行協(xié)調和管理。主控制室主要由一個(gè)帶有CAN接口的上位機構成，還有一個(gè)用彩色監視器組成的電視屏幕墻，作為系統的總監視。其余個(gè)控制臺設1太彩色監視器作為輔助監視。

　　本系統可連接4個(gè)獨立的控制臺終端，每個(gè)控制臺終端與彩色攝像機和云臺的角色一樣，構成一個(gè)CAN總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)。4個(gè)控制臺形成主控單元，但必須聽(tīng)從上位機主控室的協(xié)調。它是編程，設定攝像機控制的發(fā)令終端。4個(gè)控制臺分別設在各樓的主管部門(mén)，與主調度室最遠可達1km。

2 通信電路設計原理

　　2.1 云臺、鏡頭控制器

　　云臺有上、下、左、右旋轉控制，是通過(guò)控制2臺電機正反轉來(lái)實(shí)現的，鏡頭有光圈大、小，焦距遠、近，變倍大、小6個(gè)通電和斷點(diǎn)開(kāi)關(guān)控制。此外，還有雨刷動(dòng)作控制。

　　如圖2所示，89C51作為CPU控制器，TXD和RXD兩條通訊線(xiàn)分別經(jīng)過(guò)光隔和CAN控制器連接，通過(guò)CAN總線(xiàn)收發(fā)器連接到CAN總 線(xiàn)上，完成與帶有CAN接口卡的上位機的連接電路，使用CAN總線(xiàn)協(xié)議。另外，2732是一個(gè)EPROM，存 放控制程序。P1口P3口作為11個(gè)開(kāi)關(guān)量。P1口除了作為8個(gè)開(kāi)關(guān)量輸入輸出以外，還用2個(gè)74LS244實(shí)現8位撥碼開(kāi)關(guān)作為輸入64個(gè)控制器的硬件序號設定。