基于单片机的低成本远程监控系统

　　【

　　1　引　言

　　随着信息技术的不断发展，对特定分散测控对象实现远程监控的应用需求正日益广泛。以单片机为核心设计的低成本远程监控系统可广泛应用于野外作业、企业生产及军事装备的指挥控制中，能够充分体现出组网灵活、高可靠性与可维护性以及令人满意的性能价格比。

　　2　系统总体方案简介

　　系统由一个主站、若干个机动从站构成。主站负责自动化转台及传感器的数据采集、控制命令及状态信息的上传下达。从站位于固定机房、无人值守间及野外作业站等地方，负责接收检测传感器的指示数据、进行Karlman滤波后的生产工艺方程解算、相关显控处理等。主站与从站之间实现点与点之间的码分多址通信，可以实现有线数据通信(15km)，以及在V/UHF电台支持下的无线分时复用数/话一体通信(25km)。

　　系统工作原理简图如图1所示，电路功能主要有：

　　·主站、从站均采用双CPU(80C196、8031)扩展STD总线结构，即除STD的56芯标准插件之外，自定义了60芯的专用系统信号。0C000H-0C3FFH分配给双口RAM(IDT7130)，以便与数据通信板的8031进行透明的数据交换。非全地址译码I/O空间，采用了在线可编程芯片ISP2031，便于调试。

　　·付站显控电路。以MC6847作为显控主芯片，显存占用80C196地址空间的0A000-0C000H，外接工业级CRT，显示分辨率为256×192。根据在微机上获取的汉字字模，自建专用12×12非标准汉字库。键盘控制的主芯片为8279，在应用软件的支持下，可以获得类似于工控机的表页或图示式监控效果。

　　·各类I/O板，接收来自扩展STD总线的信号，完成数据、地址与控制信号的隔离驱动，为了防止设备间的互相干扰，在这类电路板上，广泛采用了MC1413支持下的继电器隔离、光电隔离，以及变压线圈隔离等措施，以保证系统工作的可靠性。

　　·智能接口板，主要以3片MC6821控制芯片为核心，形成48路可以任意位定义的信号(如瞬时IO方向，信号持续时间等)，与模拟器进行数据通信，该电路板可以模拟给出展宽后的复杂总线时序驱动信号。

　　·转台方位转换电路。以分立元器件电路得出同步传输机的模拟方位信号，经过粗、精信号的分化，形成直流电平，再由CPU控制多路开关切换，以后由80C196内置的AD变换电路求出方位数据。其他传感器转换电路，在识别同步脉冲后，直接由高性能计数器计数，并产生外部中断信号，交CPU处理。

　　3　有线/无线数据通信的软硬件设计

　　单片机串行口，只能解决近距离的通信，对中、远距离通讯则无能为力。当各点之间距离超过1 km或更远时，就需要采用调制解调技术来解决，参见图2。