基于单片机的视频监控矩阵切换器设计

实现多功能控制的接口电路

     多功能控制的实现是通过人机界面控制键盘，一方面实现对视频信号的本地切换，另一方面实现对于云台、镜头等的远程控制。解码器能是把控制码转换成模拟信号输出，实现对云台、镜头等的动作进行调整。然而解码器不能直接接收键盘发来的控制信号，需要设计一个连接两者的接口电路。这里利用AT89C0251的串行通信口进行通信实现接口。串口通信标准有RS-232C和RS-485。RS-232C是广泛应用的串口通信标准，但数据传输速度慢（最快传输速度为20Kbit/s）、传输距离短(最大电缆长度为15m)、接口处各信号间容易产生干扰，并且只能进行一对一的通信。RS-485是一个多发送器的电路标准，一个发送器最多可允许驱动32个负载设备，RS-485的最大传输距离为1200m，最大传输速度可达10Mbit/s，它在远程通信和多机总线系统中具有很大的吸引力。视频监控系统中监控点与监控室的距离往往超过15m，且存在多点监控的问题，因此串行通信标准选用RS-485。本设计采用75176（ RS-485专用的收发芯片）完成RS-485标准接口通信。切换矩阵主机AT89C2051与控制键盘及解码器的接口电路框图如图3所示。

    图中控制键盘通过摇杆或按键发出RS485差分控制信号，经过75176收发器，将485差分信号转换成AT89C2051可以接收的TTL电平信号。89C2051串口接收数据后，进行控制信号判断，如为本地视频切换控制信号则进行译码，变成对应地址码，并在数据线写入相应数据，实现对视频信号的切换控制；如为远程控制信号则转换协议，发送TTL电平控制信号，再经75176把TTL电平信号转换成可以远距离传输的485差分信号，这个485差分控制信号就可以被解码器接收，从而命令继电器开合来控制云台和镜头等的动作。