基于PT2262PT2272的一对多双向信息传输的多功能控制系统

基于PT2262/PT2272的一对多双向信息传输的多功能控制系统PT2262/PT2272是一种CMOS工艺的低功耗低价位通用编解码电路，因具有抗干扰能力强，功耗低，外部元器件少，工作电压范围宽等特点，被广泛应用于车辆防盗系统、家庭防盗系统、玩具及其他电器远控。由于PT2262/PT2272要求配对使用，即只有一对编解码芯片地址设置完全相同时，才能进行信息的接收实现远控。因此通常用在一对一单向控制场合。难以实现一点对多点的控制及双向信息传递。即使是采用软件解码也多是实现单向控制。此处设计一种基于通用芯片PT2262/PT2272的一对多双向信息传输的多功能控制系统。1.系统结构系统由一个控制中心和多个终端组成，每个终端设有一对地址相同的编解码器。不同终端以不同地址相区分。每个终端均可接受由控制中心发来的指令，也可将终端状态上传给控制中心。系统结构如图1所示。控制中心可根据需要设置相应控制键盘、显示输出或控制中心计算机。各终端与控制中心之间的连接媒介可根据具体情况选用，如无线远控或通过电话线、有线电视电缆、电力线等。只是不同介质对应选择不同的调制载波而已。每个终真个编解码芯片由手动设置一组相同的地址。经PT2262编码的上传信息调制后发给控制中心，其中的地址信息供中心区分终端属性;由控制中心发来的带有地址信息的控制信号经解调后送给PT2272解码，PT2272接收到信号后，其地址码经过两次比较核对，只有与所设地址相同的信息，才能够解码输出实现相应控制功能。2.PT2262/2272芯片的数据结构PT2262编码器能将数据和地址编译成代码的波形，最多可有12位三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441个地址码,PT2262最多可有6位数据端管脚,设定的地址码和数据码从17脚串行输出。PT2272是与PT2262配对的解码器，也具有12位三状态地址。编码芯片PT2262的编码数据以字码为单位向外发送，每个字码由12位地址(或数据)码及同步信号SYNC组成。同样，解码芯片PT2272也以字码为单位接收，并以同步信号为接收起始标志。图2为PT2262/2272芯片的位码结构。可见，发送或接收一位地址(或数据)码需32个基本时钟周期a，由在此期间信号电平的不同配置区分出不同码字。若以4个基本时钟周期(4a)为单位。则位码“0”的代码为“10001000”，位码“1”的代码为“11101110”，位码“F”的代码为“10001110”。图中SYNC为同步位信号，一个同步位信号占用128个基本时钟周期，相当于四个地址码的宽度。同步位信号既是一个字码的起始标志，又是相邻字码的分界线。3.控制中心编解码模块采用EDA方式设计电路结构框图如图3所示。该模块集编码、解码于一体，自动设置对应于PT2672/PT2272的8位地址A0-A7的三种状态，进行控制中心编解码的自动地址编码。上行输进信号来自控制中心解调器(是各终端PT2262产生的调制信号)，该信号由时钟信号逐位读进，由同步码检测电路进行同步码检测，若检测到同步码，则后续信号输进到解码电路进行解码(对应于编码规则)，解码信号由接收电路做检验接收，电路对解码信号做定长存储，若连续两次收到同样的解码结果，则以为确有上行信息(如对查询信息的应答)，于是将这组解码信号并行送出到A节点。A点信号分两路送出，一方面由上行数据输出电路将其输出，做相应显示或由串口送到控制计算机，另一方面，送下行编码输出电路，给终端反馈确认信息。下行输进信号由控制中心产生，该信号由时钟信号读进，由同步码检测电路进行同步码检测，若检测到同步码，则后续信号输进到数据接收电路，在此将串行信号变为并行信号，再送给下行编码输出电路。该电路对A点来的信号优先接收，将收到的信号编码，以串行方式送出。下行输出信号经调制器调制后发送给各终端。图4为下行数据传输仿真结果。4.通讯方式控制中心的信息传输采用标志位(同步码)起始，定长收发的方式。控制中心与各终端之间的通讯同步码是PT2262发射的编码信号中的“PTSN”。控制中心在检测到该码后启动此后的解码、接收等电路工作;同样，控制中心向终端发出的下行信号也以相同的同步码开头。终端传来的有效数占有12位，8位三态地址和4位二值数据。译码后每位地址码至少要用两位二进制数表示，为方便处理，此处每位数据也用两位二进制数表示。这样，12位有效数据译码后就成了一组24位的二值代码，与同步码组合为32位的定长码形式。如前所述，每位地址或数据的译码结果为“01”“10”或“11”，正常工作下，连“0”个数最多两位，保证了同步码不会与数据码重复。控制中心在检测到该码后启动此后的上行数据接收、解码等工作。终端发出信息的方式为重复发送，得到控制中心确认后停止。图5为上行数据反馈确认仿真结果。5.冲突解决机制为解决各终端上传信号的冲突题目，各个终端采用分时复用的方式在同一信道上进行信息传输。具体做法是，由控制中心轮流按地址编码向各用户以广播方式发出指令，每条指令只有对应地址码的用户作出反应：向控制中心发出信息如该终端运行状态。中心每发一条指令，等待一个特定时间以接收相应的上传信息，若此间收不到信息，则以为该终端有故障，在一轮指令发完后再次对故障终端查询，确认其状态、作出反应。6.结语上述方案克服了通用编解码芯片PT2262/2272一对一匹配使用的限制，实现了一对多的双向通讯。可以应用于一点对多点的智能控制，如智能家电控制、医疗机构监控等。该设计已在社区监警系统中得到应用，效果良好。