软件设计 - 可视对讲门禁系统通信设计

3 软件设计

　　主机由AT89C51单片机充当，从机为AT89C51单片机。主机与从机的数据通信波特率定为9 600 B，每个从机都有惟一的地址号，用来区分各从机。单片机的数据通信由串口完成，定时器T1为波特发生器，数据传送格式为1位起始位，8位数据位，1位停止位，1位可编程位(T-B8)。工作方式：将定时器T1设置为方式2，串口设置为工作方式3。

　　该系统的通信协议是：所有从机的SM2位置1，处于接收地址帧状态，主机发送一地址帧，其中第8位是地址，第9位是地址/数据的区分标志，该位置1表示该帧为地址帧。所有从机接收到地址帧后，都将接收的地址与本机的地址比较，对于地址相符的从机，使自己的SM2位置O，并把本机地址发回主机作为应答;对于地址不符的从机，仍保持SM2=1，对主机后发来的数据帧不予理睬。从机发送数据结束后，要发送一帧校验和，并置第9位为1，作为从机数据传送结束的标志。主机接收数据时，先判断数据接收标志RB8。若RB8=1，表示数据传送结束，并比较此帧校验和，若正确，则回送正确信号00H，命令该从机复位;若出错，则发送信号OFFH，命令该从机重发数据。若接收帧RB8=0，则将数据存到缓冲区，并准备接受下一帧信息。主机接收到从机的应答地址后，确认地址是否相符，如果地址不符，则发复位信号;如果地址相符，则清TB8=0，开始发送数据。从机收到复位命令后回到监听地址状态，否则开始接受数据和命令。主控制器和从控制器的通信程序流程图如图4和图5所示。

　　

 

　　4 系统仿真

　　在Proteus的ISIS 7.1sp2软件环境下画出电路原理图，接下来就是将设计的程序在Keil C51μVision2开发集成环境上编译成机器语言，进入Proteus的ISIS，鼠标左键点击菜单“Debug”，选中“use romote debuger monitor”，便可实现KeilC与Proteus的连接调试。首先在Proteus中双击单片机AT89C51，将KeilC下编程生成的.HEX 文件导入到AT89C51中，可在Proteus中单击全速仿真运行按钮，进行现象查看，能清楚地观察到芯片上每一个引脚的电平变化，红色代表高电平，蓝色代表低电平;如果现象不正确，则在KeilC中单步调试程序，并在Proteus观察现象，哪一步不正确，则对该段的程序进行修改，调试直到仿真完全成功为止。

　　依次按下扫描键盘上的3个按钮，待3个按钮全部输入后，会在数码管上显示刚才所按的数据，按照按下的顺序显示数字，该数字表示要访问的房间号码，如504表示要访问504房间的主人。该房间号码会提供给单片机用来作为多机通信的地址，仿真结果如图6所示。

　　在Proteus里用LM4229代替设计中的TFT6448B芯片。仿真的目：用来获得图像显示的编码方式和液晶的单色位图显示功能。LM4229通过 CDWRITE READ三个引脚的电平来确定是读数据还是读状态，或者是写数据还是写命令。其数据引脚为8位，可以与单片机进行直接的数据交换，P2口为液晶显示的控制端，仿真结果如图7所示。

　　

 

　　5 结语

　　该可视对冲电路采用了以单片机AT89C51为核心，以SRWF-1，CAMERA OV 7620，IDT7205等为外围芯片的设计。文中给出了硬件电路图及主程序流程图，阐述了软硬件设计过程中对关键技术的处理。该电路完全可以满足图像信号的连续采集，无线传输图像信号，显示单色位图，振铃呼叫的楼宇无线可视对讲电路的实用要求。本文的创新点在于把低速单片机应用于数据量大的图像信号采集和图像短距离无线传输上。在设计中，图像信号的实时性处理将成为以后需要努力研究的方向。