單片機多機通訊在分布式安防系統中的應用

劉堂偉

摘 要 隨著我國人們生活水平的不斷提升，人們對于生活、生存環境的安全系統要求也越來越高。近年來，隨著分布式安防系統逐漸走進人們的視野中，其運行支持技術也愈發受到人們的重視。本文通過對現階段單片機控制系統在分布式安防系統中的多機串聯方案進行闡述、分析，探究其最適的多機通訊應用方案，以期達到降低原有安防系統構建成本、提升傳輸效能等目標，為我國未來單片機多機通訊在分布式安防系統中的實際應用作出理論貢獻。

關鍵詞 單片機；多機通訊；分布式安防系統；應用分析

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）198-0086-02

隨著社會的不斷發展、進步，人們對于人身、財產安全等重視的程度愈發的提升，由此，安全防護系統（即安防系統），逐漸走進人們的視野之中，并逐漸受到來自各行各業人們的關注。截至目前，我國很多建筑設施、政府會議等重要場合和地點都已經逐漸應用了安防系統進行安防輔助工作，由此，安防系統的可靠性與否，在很大程度上影響了后續的安保工作的正常、有序進行。

1 我國安防系統發展的現狀及安防系統設置要求

1.1 我國安防系統發展的現狀

目前，我國安防系統的發展雖逐漸呈現多元化發展的趨勢，其基礎配置方面仍舊大都沿用傳統的“計算機+控制”模式，但是，在實際應用過程中，這種模式下的分布式安防系統通常會組成結構復雜的同時需要更多、更繁密的軟件、硬件組成支持，進而使得其安防系統的構建成本相對較高，滯緩了安防系統在居民產業中的普及。

1.2 安防系統設置的要求

根據實際的分布式安防系統應用經驗，本文認為，以單片機配置RS485串口的相應標準在分布式安防系統中的設置、組成為例，在實際的分布式安防系統設置環節中應注意以下幾點事項。

首先，在實際的設置過程中，應注意個安防系統通訊站的距離設置問題，根據主站對于從站的設置距離、間隔要求，保證各從站的實際距離控制在1.0+-0.05公里左右，最遠不要超出預計距離0.2+-0.05公里。其次，要重視系統設置過程中及時性的系統要求。例如，在實際工作中，很多從站都長期處于無人把守狀態，所以，為了保證系統的正常、有序運行，主站必須時時刻刻了解從站的運行情況，一旦出現系統運行等方面的異常，主站需要及時的了解并作出應對和反饋措施，繼而保證系統的正常運行。最后，該系統的設置要具備一定強度的抗干擾能力。例如，在實際的應用中大部分安防系統都設置在工作環節相對比較惡劣的環境下進行工作，由此，外界環境的改變會對系統的運行情況造成較為嚴重的影響，所以，較強的抗干擾能力尤為重要。

2 單片機多機通訊在分布式安防系統中應用的方法

2.1 多機通訊的標準

目前，我國較為常見的多機通訊標準為RS232C通訊標準，針對這一標準來說，RS485接口對于支持其遠距離通訊來說是最為合適的選擇。RS485作為上一代電氣應用標準RS422的升級版，憑借其應用過程中具備更加優質的性能、組成構造等項目的相對簡便而逐漸被廣泛的應用在了實際的應用過程中。與此同時，該標準中應用的通信接受方式大都為“平衡發送式”和“差分接受式”來進行通信，所以，在實際的應用中該模式下系統具備更高的靈敏性和抗干擾能力，并能夠通過多點間互聯的方式進行30臺及以上的驅動及接收設置的鏈接工作。

2.2 系統組成情況分析

目前，安防系統中采用的大都應用總線方式進行分布式集中控制系統的網絡拓采工作，在整個系統中根據需要設置若干個主、從站點，并將其主、從站間架設一定數量的中繼設置，并將該系統單元間的各個端口應用RS485標準進行串聯，由于這種方式應用了單片機多機串聯的模式，使得在實際的工作、運行過程中，整個系統中的某一從站出現運行故障或問題，也不會影響到其他站點的運行工作情況，進而提升該安防系統具備了更高的可靠性和實用性，其系統構成如圖1。

2.3 單片機多機通訊在分布式安防系統中軟件、硬件設計的應用探究

根據上述系統構成可知，通常情況下，單片機多機通訊在分布式安防系統中的應用由硬件系統和軟件系統兩個部分共同構成，由此，其軟件系統和硬件系統中的設計、應用工作便顯得尤為重要。

2.3.1 主站、從站間的硬件及中繼設備的設計

1）主站、從站間的硬件設計。首先，作為主站來說，其作為系統的核心組成部分，系統對于該模塊的要求是能夠按照一定的順序進行下屬從站的查詢、審核、監管工作，例如，在從站有進入需求時，按照相應的標準予以反饋、或在從在出現非正常狀態時，及時的作出預警。這一部分多數情況下由單片機中最小的系統配合RS485接口等附件共同組成，能夠在一定限度內有效的抵抗極端自然環境（例如，雷電天氣、超靜電放電環境等）的同時避免瞬時高壓電流針對硬件設備的損壞等問題。其系統組成如圖2。

其次，對于系統中從站的硬件設計來說，對于其硬件的主要要求適接受來自系統主站的信號并能夠及時、準確的予以回應，與此同時，還應針對發送主站請求時的狀態進行檢測，并對于異常信息進行預警。

2）中繼設備的硬件設計。目前，在實際的系統應用過程中，針對中繼設施的設置方案有很多種，其中較為常用的是4片AT89C51和SN75LB184信號差分模式后將該信號傳輸到單片機的方式。

2.3.2 主站、從站間的軟件設計

在實際的單片機多機通訊應用環節中，大都應用單片機的串行口來完成相應的通訊工作，即信息幀為11位，主站和從站的頻率約定為每秒7kb～10kb。

1）主站、從站間的軟件設計。根據實際的應用經驗，該系統大都應用“主從式通信管理”的方法進行雙站點間的通訊工作，其中，各從站間不進行直接的系統通訊，各從站間按照一定的時間規律與主站間進行信息的溝通及反饋工作。其系統間的運行流程如圖3所示。

對于從站來說，自從站伊始復位時，從站便處于主站的監聽狀態下，例如，當主站針對系統中某一從站發出問詢信息是，從站便能夠通過軟件接受該問詢信息并作出相應的比較，如果符合則作出相應的回應、反饋；如果與自身實際情況不符，則不予反饋，保持原有狀態不發生改變。

2）中繼器部分的軟件設計。通常情況下，我國目前有關中繼設備的軟件設計方法大都應用串口終端和外部的INTO設施來進行下述子程序的轉換工作。

3 結論

綜上所述，隨著社會發展的不斷進步，單片機多機通訊系統在分布式安防系統中的應用愈發的受到人們的重視，目前，針對該系統已經推行了較為規范的標準，但是由于其條款的繁雜，使得其推廣出現了很多問題，本文通過對安防系統的深入研究，探究單片機多機通訊在分布式安防系統中的應用，以期為我國未來的單片機多機通訊應用作出理論貢獻。

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