电视监控系统中CAN总线网络应用

　　随着计算机技术，通信技术和电视技术的发展，在许多场合，为了监视和控制现场的运行状况，提出了电视监控系统，用以实施集中控制，尤其是控制点与现场较远，需要的监视点比较多时，控制点和各个监视点形成多微机系统。随着现场总线技术的发展，CAN总线以其独特的优点，开始登上舞台。CAN总线的传输距离可以达到10km,数据传输速率高达1Mbit/s,很好的解决了本电视监控系统中的要求传输距离远、实时性强的问题。同时，CAN总线在报文传送中不包含目的地址，以全网广播为基础，各接收站根据报文中反映数据性质的标识过滤报文[1]。这种报文中不含目的地址的报文格式缩短了帧的长度，减少了传输中地址匹配的麻烦，提高了传输速率。而这种全网广播形式，使各个节点站没有主从之分，可以平等的向其他节点发送报文，减轻了将作为主节点的节点负担，也避免了主从机之间的通信。这种多主式总线局域网实现了本电视监控系统的实时、较高数据要求的系统功能。

1. 多通道多微机电视监控系统简介

　　如图1所示，本系统设有64台彩色摄像机，每台摄像机配有可自动调整的镜头和云台，每个单元作为CAN总线网络的一个节点，64个节点构成被控单元。这64台设备分布在室外、室内、广场、站台等场所。其中每一个节点以主控室为中心，通过CAN总线和64条视频电缆与主控制室的上位机连接。

　　主控制室为系统控制中心，在CAN总线网络中充当上位机的角色。本系统虽为多 主式控制系统，但需要一个总控制中来对各个子控制室进行协调和管理。主控制室主要由一个带有CAN接口的上位机构成，还有一个用彩色监视器组成的电视屏幕墙，作为系统的总监视。其余个控制台设1太彩色监视器作为辅助监视。

　　本系统可连接4个独立的控制台终端，每个控制台终端与彩色摄像机和云台的角色一样，构成一个CAN总线网络节点。4个控制台形成主控单元，但必须听从上位机主控室的协调。它是编程，设定摄像机控制的发令终端。4个控制台分别设在各楼的主管部门，与主调度室最远可达1km。

2 通信电路设计原理

　　2.1 云台、镜头控制器

　　云台有上、下、左、右旋转控制，是通过控制2台电机正反转来实现的，镜头有光圈大、小，焦距远、近，变倍大、小6个通电和断点开关控制。此外，还有雨刷动作控制。

　　如图2所示，89C51作为CPU控制器，TXD和RXD两条通讯线分别经过光隔和CAN控制器连接，通过CAN总线收发器连接到CAN总 线上，完成与带有CAN接口卡的上位机的连接电路，使用CAN总线协议。另外，2732是一个EPROM，存 放控制程序。P1口P3口作为11个开关量。P1口除了作为8个开关量输入输出以外，还用2个74LS244实现8位拨码开关作为输入64个控制器的硬件序号设定。