電視監(jiān)控系統(tǒng)中CAN總線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

　　隨著計算機技術(shù)，通信技術(shù)和電視技術(shù)的發(fā)展，在許多場合，為了監(jiān)視和控制現(xiàn)場的運行狀況，提出了電視監(jiān)控系統(tǒng)，用以實施集中控制，尤其是控制點與現(xiàn)場較遠，需要的監(jiān)視點比較多時，控制點和各個監(jiān)視點形成多微機系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場總線技術(shù)的發(fā)展，CAN總線以其獨特的優(yōu)點，開始登上舞臺。CAN總線的傳輸距離可以達到10km,數(shù)據(jù)傳輸速率高達1Mbit/s,很好的解決了本電視監(jiān)控系統(tǒng)中的要求傳輸距離遠、實時性強的問題。同時，CAN總線在報文傳送中不包含目的地址，以全網(wǎng)廣播為基礎(chǔ)，各接收站根據(jù)報文中反映數(shù)據(jù)性質(zhì)的標識過濾報文[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，使各個節(jié)點站沒有主從之分，可以平等的向其他節(jié)點發(fā)送報文，減輕了將作為主節(jié)點的節(jié)點負擔，也避免了主從機之間的通信。這種多主式總線局域網(wǎng)實現(xiàn)了本電視監(jiān)控系統(tǒng)的實時、較高數(shù)據(jù)要求的系統(tǒng)功能。

1. 多通道多微機電視監(jiān)控系統(tǒng)簡介

　　如圖1所示，本系統(tǒng)設(shè)有64臺彩色攝像機，每臺攝像機配有可自動調(diào)整的鏡頭和云臺，每個單元作為CAN總線網(wǎng)絡(luò)的一個節(jié)點，64個節(jié)點構(gòu)成被控單元。這64臺設(shè)備分布在室外、室內(nèi)、廣場、站臺等場所。其中每一個節(jié)點以主控室為中心，通過CAN總線和64條視頻電纜與主控制室的上位機連接。

　　主控制室為系統(tǒng)控制中心，在CAN總線網(wǎng)絡(luò)中充當上位機的角色。本系統(tǒng)雖為多 主式控制系統(tǒng)，但需要一個總控制中來對各個子控制室進行協(xié)調(diào)和管理。主控制室主要由一個帶有CAN接口的上位機構(gòu)成，還有一個用彩色監(jiān)視器組成的電視屏幕墻，作為系統(tǒng)的總監(jiān)視。其余個控制臺設(shè)1太彩色監(jiān)視器作為輔助監(jiān)視。

　　本系統(tǒng)可連接4個獨立的控制臺終端，每個控制臺終端與彩色攝像機和云臺的角色一樣，構(gòu)成一個CAN總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。4個控制臺形成主控單元，但必須聽從上位機主控室的協(xié)調(diào)。它是編程，設(shè)定攝像機控制的發(fā)令終端。4個控制臺分別設(shè)在各樓的主管部門，與主調(diào)度室最遠可達1km。

2 通信電路設(shè)計原理

　　2.1 云臺、鏡頭控制器

　　云臺有上、下、左、右旋轉(zhuǎn)控制，是通過控制2臺電機正反轉(zhuǎn)來實現(xiàn)的，鏡頭有光圈大、小，焦距遠、近，變倍大、小6個通電和斷點開關(guān)控制。此外，還有雨刷動作控制。

　　如圖2所示，89C51作為CPU控制器，TXD和RXD兩條通訊線分別經(jīng)過光隔和CAN控制器連接，通過CAN總線收發(fā)器連接到CAN總 線上，完成與帶有CAN接口卡的上位機的連接電路，使用CAN總線協(xié)議。另外，2732是一個EPROM，存 放控制程序。P1口P3口作為11個開關(guān)量。P1口除了作為8個開關(guān)量輸入輸出以外，還用2個74LS244實現(xiàn)8位撥碼開關(guān)作為輸入64個控制器的硬件序號設(shè)定。