基于單片機的低成本遠程監控系統

1　引　言

隨著信息技術的不斷發展，對特定分散測控對象實現遠程監控的應用需求正日益廣泛。以單片機為核心設計的低成本遠程監控系統可廣泛應用于野外作業、企業生產及軍事裝備的指揮控制中，能夠充分體現出組網靈活、高可靠性與可維護性以及令人滿意的性能價格比。

2　系統總體方案簡介

系統由一個主站、若干個機動從站構成。主站負責自動化轉臺及傳感器的數據采集、控制命令及狀態信息的上傳下達。從站位于固定機房、無人值守間及野外作業站等地方，負責接收檢測傳感器的指示數據、進行Karlman濾波后的生產工藝方程解算、相關顯控處理等。主站與從站之間實現點與點之間的碼分多址通信，可以實現有線數據通信（15km），以及在V／UHF電臺支持下的無線分時復用數／話一體通信（25km）。

系統工作原理簡圖如圖1所示，電路功能主要有：

·主站、從站均采用雙CPU（80C196、8031）擴展STD總線結構，即除STD的56芯標準插件之外，自定義了60芯的專用系統信號。 0C000H－0C3FFH分配給雙口RAM（IDT7130），以便與數據通信板的8031進行透明的數據交換。非全地址譯碼I／O空間，采用了在線可編程芯片ISP2031，便于調試。

付站顯控電路。以MC6847作為顯控主芯片，顯存占用80C196地址空間的 0A000－0C000H，外接工業級CRT，顯示分辨率為256×192。根據在微機上獲取的漢字字模，自建專用12×12非標準漢字庫。鍵盤控制的主芯片為8279，在應用軟件的支持下，可以獲得類似于工控機的表頁或圖示式監控效果。

·各類I／O板，接收來自擴展STD總線的信號，完成數據、地址與控制信號的隔離驅動，為了防止設備間的互相干擾，在這類電路板上，廣泛采用了MC1413支持下的繼電器隔離、光電隔離，以及變壓線圈隔離等措施，以保證系統工作的可靠性。

·智能接口板，主要以3片MC6821控制芯片為核心，形成48路可以任意位定義的信號（如瞬時IO方向，信號持續時間等），與模擬器進行數據通信，該電路板可以模擬給出展寬后的復雜總線時序驅動信號。

·轉臺方位轉換電路。以分立元器件電路得出同步傳輸機的模擬方位信號，經過粗、精信號的分化，形成直流電平，再由CPU控制多路開關切換，以后由 80C196內置的AD變換電路求出方位數據。其他傳感器轉換電路，在識別同步脈沖后，直接由高性能計數器計數，并產生外部中斷信號，交CPU處理。