１　引言

　　隨著科技的進步及對生活質量要求的不斷提高，信息技術和網絡化技術的發(fā)展，為家用電器居家環(huán)境集中控制和遠程遙控提供了可能。將信息技術與家電控制技術相融合，在很大程度上實現家庭生活的信息化和自動化，滿足人們舒適、快節(jié)奏的生活需要，當家庭采用了監(jiān)控系統(tǒng)之后，各種電子設備就能夠在幾乎無需過問的情況下進行操作。鑒于這種數字化家庭的發(fā)展趨勢，遠程監(jiān)控作為一種理想的有效的而且快捷方便的實現途徑己被廣泛采用。

　　圖１　現場控制卡的硬件框圖

　�。病∠到y(tǒng)總體設計

　　本系統(tǒng)將采用上、下位機的方式組建監(jiān)控系統(tǒng)。下位機工作于監(jiān)控現場，采用５１系列單片機控制；上位機則用于監(jiān)控中心，使用一臺ｐｃ機。單片機通過各種傳感器，采集數據，通過以太網卡控制芯片實現的網絡接口將監(jiān)控數據傳給異地的ｐｃ機，ｐｃ機的遠程監(jiān)控端接收監(jiān)控信息并存儲，然后進行相應處理并發(fā)出相應的報警信息。同時，ｐｃ機也可以向單片機發(fā)送指令，控制單片機的監(jiān)控行為�？刂泼畎l(fā)出去以后，負責現場控制的單片機接受命令，經過信息處理以后再執(zhí)行。

　�。场”O(jiān)控系統(tǒng)硬件設計

　　對于現場監(jiān)控器和現場控制器都是分別由各自的單片機來組成，現場控制器的硬件設計與現場監(jiān)控器硬件設計一樣，都是包含了單片機最小系統(tǒng)的擴展，再加上各自的功能模塊。圖１是現場控制卡的硬件框圖。

　　系統(tǒng)硬件設計主要包括兩部分內容：一是單片機系統(tǒng)的擴展部分設計，主要是系統(tǒng)存儲器的擴展，存儲器擴展指ｅｐｒｏｍ，　ｒａｍ的擴展等。二是功能模塊的設計，包括通信功能模塊、電機驅動模塊。

　�。常薄纹瑱C系統(tǒng)的擴展

　�。常保薄∠到y(tǒng)存儲器的擴展

　　本系統(tǒng)使用的單片機為７８ｅ５８ｂ單片機。７８ｅ５８ｂ是一款以８０５１為核心的單片機，它具有集成度高、指令功能強、運算速度快、ｉ／ｏ接口功能強、可靠性高等優(yōu)點，包含３２ｋ字節(jié)的片內ｆｌａｓｈ電擦寫程序存儲器：４ｋ字節(jié)附加ｒｏｍ；�。担保沧止�(jié)片內ｒａｍ；三個１６位定時器／計數器；一個串口。該芯片還包括８個中斷源，２個中斷優(yōu)先級的中斷資源。３２ｋ字節(jié)的程序存儲器對于系統(tǒng)來說己經足夠了，所以沒有擴展外部程序存儲器，所以在硬件框圖中不必添加外部ｒｏｍ，節(jié)省了系統(tǒng)開銷，還可以省卻部分電路、連線，減少了干擾源。然而，７８ｅ５８ｂ只有５１２字節(jié)的片內ｒａｍ遠遠不能滿足系統(tǒng)功能的要求，故采用了８ｋ字節(jié)的靜態(tài)ｒａｍ�。叮玻叮醋鳛橥獠繑祿鎯ζ鳌�

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　　本系統(tǒng)的復位電路采用了電平式開關復位與上電復位，另外復位引腳還與網絡通訊卡上ｍｃｕ的一個ｉ／ｏ口連接。使用這種復位電路，當該ｍｃｕ中的程序在運行過程中出現問題的時候，就可以通過網絡通訊卡上的ｍｃｕ使之復位，重新恢復正常工作。雖然這種復位電路干擾易串入復位端，但是一般不會造成單片機的錯誤復位。復位電路如圖２所示，但要注意的是這種復位電路要與手動的開關復位電路隔離，以免復位功能失效，甚至短路。

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　　３．２．１�。颍螅玻常伯惒酱型ㄐ艈卧�

　　本系統(tǒng)采用ｒｓ２３２最簡單的全雙工通信方式，只用了三根線，即串行接收ｒｘｄ，串行發(fā)送ｔｘｄ和接地線ｇｎｄ。將“串行發(fā)送”和“串行接收”交叉連接，地線直接相連，其余信號線都不用。用軟件來實現通信的“握手”、空閑檢測等功能。并且選用ｍａｘ２３２串口通信信號轉換芯片來實現ｒｓ２３２與ｔｔｌ的電平和正負邏輯電平的轉換。通過ｍａｘ２３２的ｔｔｌ和ｒｓ－２３２的輸入／輸出端口，自動的調節(jié)了單片機的ｔｔｌ電平信號和ｒｓ－２３２的串口通信信號的電平匹配。

　　設計這部分硬件單元，主要是為了系統(tǒng)調試的需要。在調試階段，通過串行通信端口，向計算機輸出調試的結果，有利于觀察系統(tǒng)運行的狀態(tài)。另外一個目的是為了將來系統(tǒng)擴展的需要，可以方便的通過串行通信端口，向系統(tǒng)輸入必要的命令和信息。

　�。常玻病纹瑱C雙機并行互連的實現方法

　　實現現場控制卡和網絡通訊卡的連接實際上就是實現兩卡上單片機的互連。本來單片機帶有串口，利用串口進行互連通信非常方便，但是系統(tǒng)中的單片機的串口都要用于對外連接，所以單片機的串口就不能用做系統(tǒng)內單片機之間的通信接口了。但是，單片機的并行端口也能相互連接來進行數據通信，因此就通過單片機的并行端口來實現現場控制卡和網絡通訊卡直接的互連。在本系統(tǒng)中，可根據不同的使用要求，來采用不同的并行連接方法。目前可用的連接方法包括以下三種：單向并行通信接口；主從并行通信接口；無主從雙向并行通信接口。

　　３．３　驅動電機電路

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