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

　　隨著計(jì)算機(jī)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(jiān)視和控制現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行狀況，提出了電視監(jiān)控系統(tǒng)，用以實(shí)施集中控制，尤其是控制點(diǎn)與現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn)，需要的監(jiān)視點(diǎn)比較多時(shí)，控制點(diǎn)和各個(gè)監(jiān)視點(diǎn)形成多微機(jī)系統(tǒng)。隨著現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的發(fā)展，CAN總線以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，開始登上舞臺(tái)。CAN總線的傳輸距離可以達(dá)到10km,數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)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(yuǎn)、實(shí)時(shí)性強(qiáng)的問題。同時(shí)，CAN總線在報(bào)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(bào)文中反映數(shù)據(jù)性質(zhì)的標(biāo)識(shí)過(guò)濾報(bào)文[1]。這種報(bào)文中不含目的地址的報(bào)文格式縮短了幀的長(zhǎng)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(jié)點(diǎn)站沒有主從之分，可以平等的向其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)文，減輕了將作為主節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)負(fù)擔(dān)，也避免了主從機(jī)之間的通信。這種多主式總線局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了本電視監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、較高數(shù)據(jù)要求的系統(tǒng)功能。

1. 多通道多微機(jī)電視監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　如圖1所示，本系統(tǒng)設(shè)有64臺(tái)彩色攝像機(jī)，每臺(tái)攝像機(jī)配有可自動(dòng)調(diào)整的鏡頭和云臺(tái)，每個(gè)單元作為CAN總線網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，64個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成被控單元。這64臺(tái)設(shè)備分布在室外、室內(nèi)、廣場(chǎng)、站臺(tái)等場(chǎng)所。其中每一個(gè)節(jié)點(diǎn)以主控室為中心，通過(guò)CAN總線和64條視頻電纜與主控制室的上位機(jī)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(dāng)上位機(jī)的角色。本系統(tǒng)雖為多 主式控制系統(tǒng)，但需要一個(gè)總控制中來(lái)對(duì)各個(gè)子控制室進(jìn)行協(xié)調(diào)和管理。主控制室主要由一個(gè)帶有CAN接口的上位機(jī)構(gòu)成，還有一個(gè)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(gè)控制臺(tái)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(gè)獨(dú)立的控制臺(tái)終端，每個(gè)控制臺(tái)終端與彩色攝像機(jī)和云臺(tái)的角色一樣，構(gòu)成一個(gè)CAN總線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。4個(gè)控制臺(tái)形成主控單元，但必須聽從上位機(jī)主控室的協(xié)調(diào)。它是編程，設(shè)定攝像機(jī)控制的發(fā)令終端。4個(gè)控制臺(tái)分別設(shè)在各樓的主管部門，與主調(diào)度室最遠(yuǎn)可達(dá)1km。

2 通信電路設(shè)計(jì)原理

　　2.1 云臺(tái)、鏡頭控制器

　　云臺(tái)有上、下、左、右旋轉(zhuǎn)控制，是通過(guò)控制2臺(tái)電機(jī)正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，鏡頭有光圈大、小，焦距遠(yuǎn)、近，變倍大、小6個(gè)通電和斷點(diǎn)開關(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兩條通訊線分別經(jīng)過(guò)光隔和CAN控制器連接，通過(guò)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(jī)的連接電路，使用CAN總線協(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)開關(guān)量。P1口除了作為8個(gè)開關(guān)量輸入輸出以外，還用2個(gè)74LS244實(shí)現(xiàn)8位撥碼開關(guān)作為輸入64個(gè)控制器的硬件序號(hào)設(shè)定。