解码器与监控的关系
1前言
在当前闭路电视监控系统中，采用单片机技术完成对镜头、云台(多点)的控制，已得到广泛应用。随着单片机应用技术的发展，各大公司厂家推出一系列新产品。我们选用ATMEL公司的T89051单片机应用在多点控制的闭路电视监控的解码器研制项目中，达到了设计要求，使解码器研制水平有所提高。
一般监控系统由监控主机、切换箱和多个摄像点(云台、镜头)组成，而云台和镜头的控制都是由主机通过解码器完成的，解码器在监控系统中起重要作用。
2解码器的功能特点
解码器接收从主机和各分控台发出的控制命令，解码器来控制电动云台、变焦镜头、防护罩的雨刷和灯光及摄像机的电源开关。
(1)完成对电动变焦镜头控制(焦距、无圈、变倍)
(2)完成对电动云台控制(上、下、左、右、自动巡视)
(3)完成对雨刷，电源等控制(通过继电器)
(4)完成就近对云台、镜头的控制(通过附加小键盘)
3采取技术路线
采用AT89051单片机作为解码器核心，AT89051内部具有4KEPROM，128×8RAM,2个16位定时/计数器，1个全双工串行口，该单片机具有MCS-51系列单片机的所有特性，这些性能特点，满足了设计要求。系统结构如图1。
图1系统结构图
3.1硬件设计
在系统中，解码器与控制主机的连结采用二总线串行通讯方式，所有解码器均并联在总线上。解码器以主机接收串行口RS-485控制数据信号，正确接收后，与本地址相同的解码器才能接收上位机命令。单片机系统输出控制信号驱动相应控制对象(云台、镜头等)。
(1)控制输出接口
a.镜头控制
镜头采用三可变变焦镜头(6线)，镜头内部电机为双向驱动。这样结构决定控制时采用单向互锁驱动。如图2，继电器的动作由单片机的P1.0端口控制，当P1.0端输出低电平时继电器J1吸合，P1.0端输出高电平时，继电器J1释放，完成对镜头一组单向驱动控制。
图2
b.云台控制
云台由于成圈工作电压要求变流电，所以通常使用双向晶闸管驱动。光电耦合器MOC3041的作用是触发双向晶闸管以及隔离单片机系统。MOC3041输入端接AT89C51输出控制端，由A189C51P0口控制。当P0.0输出低电平时，双向晶闸管导通，驱动云台一方向动作；当P0.0输出高电平时，双向晶闸管断开。MOC3041内部带有过零控制电路，MOC3041输出端额定电压400V。云台由双向晶闸管驱动，双向晶闸管须满足：额定工作电流为云台工作电流2-3倍，额定工作电压为云台额定电压2～3倍，我们选用TLC336A芯片。如图3。
图3
(2)地址及看门狗
解码器地址可由DIP开关拨码设定送至单片机P2口。为了提高系统抗干扰能力，采用看门狗电路。
3.2系统软件编程
系统软件设计的主要任务，正确接收上位机发出的数据，经系统判断后发出指令驱动云台和镜头等。
系统软件采用模块化设计，主要由主程序、定时器中断服务程序、驱动程序等组成。
主程序主要完成所有寄存器状态、端口初始化、装载T0、T1时间参数、设置所选择的工作方式，设置中断优先级。下面以中断程序为例说明其软件实现。
在编制软件时应注意，由于镜头结构采用双向驱动方式，为了正确执行动作，避免损伤镜头电机，在输出光圈正向动作时，应先关闭光圈反向，(SETBP1.0，CLRP1.1)，执行云台输出时也是这样，例如输出云台自动巡视时，应先关闭云台(上、下)，这两向动作。
图4
4结论
由于采用AT89C51单片机，使解码器乃至整个监控系统稳定性有所提高，并且单片机结构简单，易于维护，功能可靠，程序修改方便，并且降低了解码器成本，具有很好的推广价值。
作者单位：赵群(黑龙江省科学院自动化研究所)
赵晓辉(七台河房产设计室)
高晓晶(哈尔滨龙江电工厂)
张平(黑龙江省客车厂)
毕海瀛(双鸭山矿务局车荣小区)
参考文献
［1］AT89系统单片机技术手册。
［2］余永权等著，单片机应用系统的功率接口技术。
参考资料：http://www.etnet.cn/message/Data/K_9/T_3/W_2987/paper.asp?KindID=9&TwigID=3&PaperID=2987
