專利名稱：武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于武警信息系統(tǒng)應(yīng)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及ー種武警信息設(shè)備，具體涉及一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端。
背景技術(shù)：
執(zhí)勤是武警部隊(duì)的主要工作，執(zhí)勤效率是衡量執(zhí)勤哨兵工作的主要指標(biāo)之一，僅僅依靠哨兵人力執(zhí)勤不僅不能滿足重大活動(dòng)或場(chǎng)所對(duì)執(zhí)勤的多樣化需求，同時(shí)又耗費(fèi)了大量人力資源，為此以日常執(zhí)勤事務(wù)管理、聯(lián)動(dòng)報(bào)警與信息共享為核心的武警信息系統(tǒng)是輔
助哨兵提高執(zhí)勤效率，滿足越來(lái)越多祥化執(zhí)勤需求的必要系統(tǒng)。而武警信息系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性、聯(lián)動(dòng)性則由系統(tǒng)中不同類型的通信與控制終端直接決定。通常，武警信息系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)終端之間的實(shí)時(shí)通信，完成各類報(bào)警信息的采集、處理、編碼、上報(bào)以及聲光電聯(lián)動(dòng)報(bào)警的響應(yīng)，同時(shí)支持武警日常執(zhí)勤事務(wù)管理。當(dāng)前，武警信息系統(tǒng)中的各終端設(shè)計(jì)主要有由單片機(jī)、ARM或DSP處理器為基礎(chǔ)的嵌入式系統(tǒng)以及以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的PC機(jī)。前者成本較低，但通用性差；后者信息處理能力較強(qiáng)、通用性好、后期開發(fā)維護(hù)方便，但成本較高。針對(duì)武警信息系統(tǒng)中各終端類型與數(shù)量眾多且不同終端的功能差異較大的特點(diǎn)，大多采用一個(gè)或ー類終端設(shè)計(jì)ー套專用裝置的方法。而這樣的武警信息系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)方法使得各終端通用性差且開發(fā)維護(hù)困難。為此，開發(fā)ー套結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，擴(kuò)展方便，通用性強(qiáng)，易于維護(hù)和升級(jí)的武警信息系統(tǒng)通信與控制終端是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，解決現(xiàn)有武警信息系統(tǒng)中各類終端設(shè)計(jì)方案結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性差、維護(hù)和升級(jí)困難的問(wèn)題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，包括有Z號(hào)通信與控制終端、SW號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端，Z號(hào)通信與控制終端通過(guò)以太網(wǎng)分別與SW號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端連接，Z號(hào)通信與控制終端和Sff號(hào)通信與控制終端都包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板、繼電器子板、MP3與LED字符顯示子板及按鍵輸入子板，Y號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板和繼電器子板及MP3與LED字符顯示子板，SG號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板和繼電器子板，通信子板包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的系統(tǒng)電源和單片機(jī)a，單片機(jī)a內(nèi)的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)導(dǎo)線與以太網(wǎng)連接構(gòu)成閉合回路，繼電器子板包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的單片機(jī)b、繼電器驅(qū)動(dòng)電路以及繼電器電路，MP3與LED字符顯示子板包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的SD卡電路和單片機(jī)c,單片機(jī)c通過(guò)導(dǎo)線依次與LED驅(qū)動(dòng)電路、LED電路連接,單片機(jī)c還通過(guò)導(dǎo)線依次與MP3解碼電路、功放電路及報(bào)警裝置連接，按鍵輸入子板包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的按鍵模塊、按鍵處理器電路、單片機(jī)d以及提示音電路。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在干，Z號(hào)通信與控制終端包括有通信子板，通信子板內(nèi)單片機(jī)a的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線分別與所述繼電器子板內(nèi)單片機(jī)b的UARTO串ロ以及所述MP3與LED字符顯示子板內(nèi)單片機(jī)c的UARTO串ロ連接，通信子板內(nèi)單片機(jī)a5的UARTl串ロ與所述按鍵輸入子板內(nèi)單片機(jī)d的UARTl串ロ連接，繼電器子板內(nèi)單片機(jī)b的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板內(nèi)單片機(jī)a的IO引腳Pl. I端ロ連接，MP3與LED字符顯示子板內(nèi)單片機(jī)c的IO引腳Pl. 4端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板內(nèi)單片機(jī)a的IO引腳Pl. 2端ロ連接，按鍵輸入子板內(nèi)單片機(jī)d的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板內(nèi)單片機(jī)a的IO引腳Pl. 4端ロ連接。Sff號(hào)通信與控制終端與Z號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)相同。Y號(hào)通信與控制終端，包括有通信子板、繼電器子板以及MP3與LED字符顯示子板中的MP3子板，通信子板內(nèi)單片機(jī)a5的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線分別與繼電器子板內(nèi)單片機(jī)b的UARTO串口和MP3子板內(nèi)單片機(jī)c的UARTO串ロ連接，繼電器子板內(nèi)單片機(jī)b的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板內(nèi)的單片機(jī)a的IO引腳Pl. I端ロ連接，MP3子板內(nèi)單片機(jī)c的IO引腳Pl. 4端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板內(nèi)的單片機(jī)a的IO引腳Pl. 2端ロ連接。SG號(hào)通信與控制終端，包括有通信子板和繼電器子板，通信子板的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線與繼電器子板的UARTO串ロ連接，繼電器子板的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板的IO引腳Pl. I端ロ連接。通信子板內(nèi)的單片機(jī)a、繼電器子板內(nèi)的單片機(jī)b、MP3與LED字符顯示子板內(nèi)的單片機(jī)C、按鍵輸入子板內(nèi)的單片機(jī)d均為C8051F340單片機(jī)。通信子板內(nèi)的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路的芯片采用CP2200，網(wǎng)絡(luò)連接器采用HR911175A。繼電器電路包括有36個(gè)繼電器，繼電器為HK23F-DC12固態(tài)繼電器。MP3與LED字符顯示子板內(nèi)的MP3解碼電路中MP3音頻解碼芯片采用單芯片音頻編解碼芯片VS1003。本發(fā)明的有益效果是，(I)通用性強(qiáng)，建設(shè)與維護(hù)方便；以四處理器及相應(yīng)程序代碼為基礎(chǔ)構(gòu)建了四套通用型嵌入式系統(tǒng)子板，分別是通信子板、按鍵輸入子板、繼電器子板、MP3與字符顯示子板；四套子板與匹配程序無(wú)需任何軟硬件改動(dòng)直接組合搭配就可以搭建不同類型的通信與控制終端；各終端功能通過(guò)IP地址設(shè)置來(lái)劃定，而IP地址的選定通過(guò)撥碼開關(guān)設(shè)置，因此，同一種終端之間以及不同的終端之間可以直接通過(guò)撥碼開關(guān)的簡(jiǎn)單設(shè)置實(shí)現(xiàn)相互更換，而不影響各終端的功能。(2)各終端通過(guò)以太網(wǎng)互連，使終端的擴(kuò)展與互連更加方便。(3)實(shí)時(shí)性好，報(bào)警聯(lián)動(dòng)及吋。各終端采用UDP廣播通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，使各終端通信的實(shí)時(shí)性得到保障。
(4)支持語(yǔ)音報(bào)警內(nèi)容與LED字符提示內(nèi)容的個(gè)性化設(shè)置；利用SD卡存儲(chǔ)語(yǔ)音報(bào)警MP3播放文件及LED字符提示文件，而兩類文件的命名與報(bào)警內(nèi)容聯(lián)合編碼，使用戶可以用自己設(shè)計(jì)好的語(yǔ)音報(bào)警MP3播放文件及字符提示文件直接替換SD卡中對(duì)應(yīng)文件名文件，即可方便的完成語(yǔ)音報(bào)警與LED字符提示內(nèi)容的個(gè)性化設(shè)置與更改。


圖I是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端內(nèi)的通訊子板的結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端內(nèi)的繼電器子板的結(jié)構(gòu)圖；圖3是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端內(nèi)的MP3與字符顯示子板的結(jié)構(gòu)圖；圖4是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端內(nèi)的按鍵輸入子板的結(jié)構(gòu)圖；圖5是Z號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是Y號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是SG號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端中不同終端組合的結(jié) 構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端的通信子板的程序流程圖；圖10是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端的繼電器子板的程序流程圖；圖11本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端的MP3與字符顯示子板的程序流程圖；圖12是本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端的按鍵輸入子板的程序流程圖。圖中，1.通信子板,2.繼電器子板,3. MP3與LED字符顯不子板,4.按鍵輸入子板，5.單片機(jī)a，6.以太網(wǎng)，7.系統(tǒng)電源，8.單片機(jī)b，9.繼電器驅(qū)動(dòng)電路，10.繼電器電路，
11.SD卡電路，12.單片機(jī)C，13. LED驅(qū)動(dòng)電路，14. LED電路，15. MP3解碼電路，16.功放電路，17.報(bào)警裝置，18.按鍵模塊，19.按鍵處理電路，20.單片機(jī)d，21.提示音電路。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。本發(fā)明武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，包括有Z號(hào)通信與控制終端、Sff號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端，Z號(hào)通信與控制終端通過(guò)以太網(wǎng)分別與SW號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端連接，Z號(hào)通信與控制終端和SW號(hào)通信與控制終端都包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板I、繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4，Y號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板I和繼電器子板2及MP3與LED字符顯示子板3，SG號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板I、繼電器子板2，通信子板1，其結(jié)構(gòu)如圖I所示，包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的系統(tǒng)電源7和單片機(jī)a5，單片機(jī)a5內(nèi)的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)電纜與以太網(wǎng)6連接；繼電器子板2，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的單片機(jī)b8、繼電器驅(qū)動(dòng)電路9以及繼電器電路10 ；MP3與LED字符顯示子板3，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的SD卡電路11和單片機(jī)cl2，單片機(jī)cl2通過(guò)導(dǎo)線依次與LED驅(qū)動(dòng)電路13、LED電路14連接，單片機(jī)cl2還通過(guò)導(dǎo)線依次與MP3解碼電路15、功放電路16及報(bào)警裝置17連接；按鍵輸入子板4，其結(jié)構(gòu)如圖4所示，包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的按鍵模塊18、按鍵處理器電路19、單片機(jī)d20以及提示音電路21。Z號(hào)通信與控制終端，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括有通信子板I、繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4，通信子板I內(nèi)單片機(jī)a5的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線分別與繼電器子板2內(nèi)單片機(jī)b8的UARTO串ロ以及MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)單片機(jī)cl2的UARTO串ロ連接，通信子板I內(nèi)單片機(jī)a5的UARTl串ロ與按鍵輸入子板4內(nèi)單片機(jī)d20的UARTl串ロ連接，繼電器子板3內(nèi)單片機(jī)b8的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板I內(nèi)單片機(jī)a5的IO引腳Pl. I端ロ連接，MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)單片機(jī)cl2的IO引腳Pl. 4端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子I內(nèi)單片機(jī)a5的IO引腳Pl. 2端ロ連接，按鍵輸入子板4內(nèi)單片機(jī)d20的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板I內(nèi)單片機(jī)a5的IO引腳Pl. 4端ロ連接。Z號(hào)通信與控制終端是整個(gè)通信與控制終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的主控終端，具有如下功能
(I)向其它各終端通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送報(bào)警信息，以及諸如打開子彈箱命令、集合命令、攝像頭切換命令、復(fù)位命令、狀態(tài)查詢等控制命令；(2)接收并響應(yīng)其它各終端通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送過(guò)來(lái)的報(bào)警信息及執(zhí)勤信息等，其中響應(yīng)包括與報(bào)警信息或執(zhí)行信息對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作、MP3語(yǔ)音播報(bào)、LED字符顯示等；(3)將報(bào)警信息通過(guò)繼電器子板3連接的網(wǎng)關(guān)上報(bào)給上級(jí)主管部門SW號(hào)通信與控制終端。Sff號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)與Z號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)相同，SW號(hào)通信與控制終端是整個(gè)通信與控制終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的報(bào)警分終端，具有如下功能(I)接收并響應(yīng)其它各終端通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送的報(bào)警信息，以及諸如打開子彈箱命令、集合命令、攝像頭切換命令等控制命令，其中響應(yīng)包括與報(bào)警信息或控制命令對(duì)應(yīng)的繼電器動(dòng)作、MP3語(yǔ)音播報(bào)等；(2)通過(guò)以太網(wǎng)向Z號(hào)通信與控制終端發(fā)送打開子彈箱等請(qǐng)求信息，以及發(fā)送子彈箱與聞壓電網(wǎng)等的狀態(tài)イ目息等。通信子板I、繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4這四塊子板直接互連能實(shí)現(xiàn)Z號(hào)通信與控制終端和SW號(hào)通信與控制終端的全部功能當(dāng)四塊互連子板被用作Z號(hào)通信與控制終端時(shí)，一方面需要通過(guò)Z號(hào)通信與控制終端內(nèi)的通信子板I上的地址撥碼開關(guān)，將其設(shè)置為與Z號(hào)通信與控制終端相匹配的IP地址，在硬件連接上，只要將與Z號(hào)通信與控制終端相關(guān)的輸入與輸出信號(hào)端子分別與繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4對(duì)應(yīng)的輸入輸出端子相連，將繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4中與SW號(hào)通信與控制終端相關(guān)的輸入與輸出信號(hào)端子空置不連；當(dāng)四塊互連子板被用作SW號(hào)通信與控制終端時(shí)，一方面需要通過(guò)SW號(hào)通信與控制終端內(nèi)的通信子板I上的地址撥碼開關(guān)，將其設(shè)置為與SW號(hào)通信與控制終端相匹配的IP地址，在硬件連接上，只要將與SW號(hào)通信與控制終端相關(guān)的輸入與輸出信號(hào)端子分別與繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4對(duì)應(yīng)的輸入輸出端子相連，將繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3及按鍵輸入子板4中與Z號(hào)通信與控制終端相關(guān)的 輸入與輸出信號(hào)端子空置不連。
Y號(hào)通信與控制終端，其結(jié)構(gòu)如圖6所示，包括有通信子板I、繼電器子板2以及MP3與LED字符顯示子板3中的MP3子板，通信子板I內(nèi)單片機(jī)a5的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線分別與繼電器子板2內(nèi)單片機(jī)b8的UARTO串口和MP3子板內(nèi)單片機(jī)cl2的UARTO串ロ連接，繼電器子板2內(nèi)單片機(jī)b8的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板I內(nèi)的單片機(jī)a5的IO引腳Pl. I端ロ連接，MP3子板內(nèi)單片機(jī)cl2的IO引腳Pl. 4端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板I內(nèi)的單片機(jī)a5的IO引腳Pl. 2端ロ連接。Y號(hào)通信與控制終端是整個(gè)通信與控制終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的語(yǔ)音與繼電器響應(yīng)分終端，包括有通信子板I、繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3這三塊子板直接互連而成，具有如下功能(I)接收其它各終端通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送過(guò)來(lái)的信息，且只接收?qǐng)?bào)警信息與集合命令，而不能發(fā)送信息；(2)通過(guò)語(yǔ)音與相關(guān)繼電器動(dòng)作的方式響應(yīng)報(bào)警信息與集合命令。SG號(hào)通信與控制終端，其結(jié)構(gòu)如圖7所示，包括有通信子板I和繼電器子板2，通 信子板I的UARTO串ロ通過(guò)導(dǎo)線與繼電器子板2的UARTO串ロ連接，繼電器子板2的IO引腳PO. 6端ロ通過(guò)導(dǎo)線與通信子板I的IO引腳Pl. I端ロ連接。SG號(hào)通信與控制終端是整個(gè)通信與控制終端網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的繼電器單獨(dú)響應(yīng)分終端，具有如下功能(I)只能接收其它各終端通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送過(guò)來(lái)報(bào)警信息，而不能發(fā)送信息；(2)只能通過(guò)相關(guān)繼電器動(dòng)作的方式響應(yīng)報(bào)警信息。通信子板I內(nèi)的單片機(jī)a5、繼電器子板2內(nèi)的單片機(jī)b8、MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)的單片機(jī)c 12、按鍵輸入子板4內(nèi)的單片機(jī)d20的型號(hào)均為C8051F340單片機(jī)。通信子板I內(nèi)的以太網(wǎng)芯片采用為CP2200芯片，網(wǎng)絡(luò)連接器采用HR911175A。繼電器子板2內(nèi)的繼電器電路中共有36個(gè)繼電器，單片機(jī)b8有36個(gè)I/O ロ Ρ0· (ΓΡ0· 3、Ρ1· (ΓΡ1· 7、Ρ2· (ΓΡ2· 7、Ρ3. (ΓΡ3. 7和Ρ4. (ΓΡ4. 7各接一個(gè)繼電器電路，繼電器采用HK23F-DC12固態(tài)繼電器。MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)的MP3音頻解碼芯片采用單芯片音頻編解碼芯片VS1003。一幀以太網(wǎng)數(shù)據(jù)格式設(shè)計(jì)如下ー幀為20字節(jié)，起始碼和結(jié)束碼分別位于首地址和末地址，其值分別為0χ3Α和0x5C，第二字節(jié)和第三字節(jié)分別為源終端和目的終端編號(hào)字節(jié)，第四字節(jié)和第五字節(jié)為命令字節(jié)；第六字節(jié)和第七字節(jié)為報(bào)警命令字節(jié)，應(yīng)用于Z號(hào)和SW號(hào)通信與控制終端；第八和第九字節(jié)為請(qǐng)求字節(jié)；第十和第十一字節(jié)為狀態(tài)字節(jié)，只能應(yīng)用于SG號(hào)和Y號(hào)通信與控制終端；第十七字節(jié)為上報(bào)以太網(wǎng)字節(jié)，第十八和第十九字節(jié)為非上報(bào)以太網(wǎng)字節(jié)；第十二至第十六字節(jié)為預(yù)留部分用于以后的擴(kuò)容和升級(jí)使用。如圖8所示，在值班室包括有一臺(tái)Z號(hào)通信與控制終端、在看守區(qū)包括若干臺(tái)SW通信與控制終端、SG通信與控制終端和Y號(hào)通信與控制終端、在勤務(wù)區(qū)和營(yíng)區(qū)包括若干臺(tái)SG和Y號(hào)通信與控制終端、在辦公區(qū)包括若干臺(tái)Y號(hào)通信與控制終端，所有的通信與控制終端之間通過(guò)以太網(wǎng)互相連接。除了值班室外，其它區(qū)域中通信與控制終端數(shù)量根據(jù)該區(qū)域的實(shí)際需要確定。在各終端之間采用以太網(wǎng)UDP通信協(xié)議進(jìn)行相互通信。下面分別說(shuō)明各子板的功能、工作過(guò)程及其主要構(gòu)成情況通信子板I能根據(jù)Z號(hào)通信與控制終端或SW號(hào)通信與控制終端實(shí)際觸發(fā)的報(bào)警情況分析并確定當(dāng)前報(bào)警事件是否需要通過(guò)以太網(wǎng)上報(bào)給所有通信與控制終端當(dāng)需要上報(bào)時(shí)，通信子板I就會(huì)把Z號(hào)通信與控制終端或SW號(hào)通信與控制終端觸發(fā)的報(bào)警信息通過(guò)以太網(wǎng)UDP廣播給以太網(wǎng)上所有的通信與控制終端；每個(gè)通信與控制終端通過(guò)自身的通信子板I接收以太網(wǎng)UDP廣播的有效數(shù)據(jù)后，就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，并觸發(fā)LED報(bào)警信息顯示、MP3報(bào)警語(yǔ)音的解碼和播放以及相關(guān)繼電器的動(dòng)作；另一方面，每個(gè)通信與控制終端通過(guò)自身的通信子板I接收到以太網(wǎng)UDP廣播的警情數(shù)據(jù)時(shí)，通信子板I會(huì)首先分析接收到的數(shù)據(jù)，然后會(huì)通過(guò)IO引腳Pl. I與Pl. 2分別與繼電器子板2的IO引腳PO. 6與MP3與LED字符顯示子板3的IO引腳Pl. 4進(jìn)行握手，握手完成后直接將報(bào)警信息通過(guò)通信子板I上的UARTO串ロ同時(shí)傳送給繼電器子板2與MP3與LED字符顯示子板3 ;繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3受到來(lái)自通信子板1UART0串ロ發(fā)送的有效報(bào)警信息后，就會(huì)完成報(bào)警信息的解譯并觸發(fā)相關(guān)聲、光、電報(bào)警聯(lián)動(dòng)。通信與控制通用終端中的通信子板I的程序工作流程如圖10所示。繼電器子板2接收到通信子板I通過(guò)UARTO發(fā)送的有效數(shù)據(jù)時(shí)，繼電器子板2內(nèi)的單片機(jī)b8就會(huì)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，當(dāng)滿足某種設(shè)定條件時(shí)，對(duì)應(yīng)的繼電器就會(huì)動(dòng)作，例如開啟高壓電網(wǎng)、啟動(dòng)高音探照燈，切換攝像頭等，以達(dá)到實(shí)現(xiàn)報(bào)警聯(lián)動(dòng)的目的。繼電器子板2共有36個(gè)繼電器，單片機(jī)b8的36個(gè)I/O ロ Ρ0. (ΓΡΟ. 3、Pl. (ΓΡ1. 7、 P2. (ΓΡ2. 7、Ρ3. (ΓΡ3. 7和Ρ4. (ΓΡ4. 7各接一個(gè)繼電器，其中繼電器采用固態(tài)繼電器HK23F-DC12，通信與控制通用終端中的繼電器子板2的程序工作流程如圖10所示。當(dāng)MP3與LED字符顯示子板3收到通信子板I通過(guò)UARTO發(fā)送的有效數(shù)據(jù)吋，MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)的單片機(jī)cl2就會(huì)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理，當(dāng)需要LED顯示發(fā)生的具體警情信息時(shí)，單片機(jī)cl2通過(guò)MP3與LED字符顯示子板3上SPI接ロ從SD卡中打開與報(bào)警事件對(duì)應(yīng)的LED文本文件，并將文本文件中用ASCII碼記錄的LED實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制數(shù)據(jù)，通過(guò)單片機(jī)c 12的UART串ロ發(fā)送給外部的LED顯示器，控制外部的LED顯示器顯示當(dāng)前報(bào)警信息，LED顯示器采用LS-Tl點(diǎn)陣模塊，該模塊由128*32點(diǎn)陣組成，雙色、靜態(tài)顯示圖形、數(shù)字、圖像等，自帶中文字庫(kù)，可掉電保存信息及脫機(jī)進(jìn)行控制顯示存儲(chǔ)中的信息，該模塊由LED點(diǎn)陣接ロ電路、顯示點(diǎn)陣和驅(qū)動(dòng)電路組成，采用開關(guān)電源，輸入電壓220V，+5V電壓輸出；控制卡采用エ業(yè)級(jí)芯片，低電壓?jiǎn)?dòng)，+5V電壓方向保護(hù)，內(nèi)置硬件看門狗，防止電壓波動(dòng)或電磁干擾。當(dāng)要語(yǔ)音播放警情信息吋，MP3與LED字符顯示子板3內(nèi)的單片機(jī)cl2通過(guò)SPI接ロ從SD卡中打開與報(bào)警事件對(duì)應(yīng)的MP3音頻文件，將MP3文件數(shù)據(jù)依次通過(guò)SPI總線發(fā)送給MP3音頻解碼模塊，通過(guò)外部揚(yáng)聲器播放發(fā)生的警情；MP3音頻解碼芯片采用單芯片音頻編解碼芯片VS1003。通信與控制通用終端中的MP3與字符顯示子板3的程序工作流程如圖11所示。按鍵輸入子板4共有32個(gè)按鍵輸入，分別對(duì)應(yīng)32種警情或突發(fā)事件。當(dāng)某種警情發(fā)生時(shí)，執(zhí)勤哨位就會(huì)人工或傳感器自動(dòng)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的按鍵，按鍵信息經(jīng)過(guò)按鍵輸入子板4內(nèi)的單片機(jī)d20相關(guān)處理后，通過(guò)UARTl串ロ發(fā)送給通信子板I ;通信子板I內(nèi)的單片機(jī)a5對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)處理后，先將報(bào)警信息通過(guò)UARTO串ロ發(fā)送給繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3，讓觸發(fā)報(bào)警信息的通信與控制終端自身先開始執(zhí)行報(bào)警聯(lián)動(dòng)，再將報(bào)警信息通過(guò)以太網(wǎng)發(fā)送給其它各個(gè)通信與控制終端，完成全網(wǎng)絡(luò)的報(bào)警與相關(guān)聯(lián)動(dòng)，通信與控制通用終端中的按鍵輸入子板4的程序工作流程如圖12所示。本發(fā)明以四處理器及相應(yīng)程序代碼為基礎(chǔ)構(gòu)建四套通用型嵌入式系統(tǒng)子板，分別是通信子板I、繼電器子板2、MP3與LED字符顯示子板3、按鍵輸入子板4，各子板之間由串ロ與握手信號(hào)線互聯(lián)，通過(guò)組合構(gòu)成武警信息系統(tǒng)中需要的功能不盡相同的各類型通信與控制終端裝置，從而完成各類報(bào)警信息的采集、處理、編碼、上報(bào)以及聲光電聯(lián)動(dòng)報(bào)警響應(yīng)，并為武警日常執(zhí)勤事務(wù)管理，如槍彈檢查、人員查勤、報(bào)警事件處理模擬訓(xùn)練等提供支持。四套子板與匹配程序功能劃分清晰，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)，無(wú)需任何軟硬件改動(dòng)直接組合搭配就可以搭建不同類型的通信與控制終端，而各終端通過(guò)以太網(wǎng)互連，從而使得終端的擴(kuò)展與互連更加方便，同時(shí)采用UDP廣播通信協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，還使得各終端通信的實(shí)時(shí)性得到保障。利用SD卡存儲(chǔ)語(yǔ)音報(bào)警MP3播放文件及LED字符提示文件，兩類文件的 命名與報(bào)警內(nèi)容聯(lián)合編碼，使用戶可以用自己設(shè)計(jì)好的語(yǔ)音報(bào)警MP3播放文件及字符提示文件直接替換SD卡中對(duì)應(yīng)文件名文件，即可方便的完成語(yǔ)音報(bào)警與LED字符提示內(nèi)容的個(gè)性化設(shè)置與更改。
權(quán)利要求
1.一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，其特征在于，包括有Z號(hào)通信與控制終端、Sff號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端，所述Z號(hào)通信與控制終端通過(guò)以太網(wǎng)分別與SW號(hào)通信與控制終端、Y號(hào)通信與控制終端、SG號(hào)通信與控制終端連接，所述Z號(hào)通信與控制終端和SW號(hào)通信與控制終端都包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板(I)、繼電器子板(2 )、MP3與LED字符顯示子板(3 )及按鍵輸入子板(4)，所述Y號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板(I)和繼電器子板(2)及MP3與LED字符顯示子板(3)，所述SG號(hào)通信與控制終端包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的通信子板(I)和繼電器子板⑵， 所述通信子板(I)包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的系統(tǒng)電源(7)和單片機(jī)a (5)，所述單片機(jī)a(5)內(nèi)的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路通過(guò)導(dǎo)線與以太網(wǎng)(6)連接構(gòu)成閉合回路，所述繼電器子板(2)包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的單片機(jī)b(8)、繼電器驅(qū)動(dòng)電路(9)以及繼電器電路(10)，所述MP3與LED字符顯示子板(3)包括有通過(guò)導(dǎo)線連接的SD卡電路(11)和單片機(jī)c (12)，所述單片機(jī)c (12)通過(guò)導(dǎo)線依次與LED驅(qū)動(dòng)電路(13)、LED電路(14)連接，所述單片機(jī)c (12)還通過(guò)導(dǎo)線依次與MP3解碼電路(15)、功放電路(16)及報(bào)警裝置(17)連接，所述按鍵輸入子板(4)包括有通過(guò)導(dǎo)線依次連接的按鍵模塊(18)、按鍵處理器電路(19)、單片機(jī)d (20)以及提不首電路(21)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，其特征在于，所述的Z號(hào)通信與控制終端包括有通信子板(1)，通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a (5)的UARTO串口通過(guò)導(dǎo)線分別與所述繼電器子板(2)內(nèi)單片機(jī)b (8)的UARTO串口以及所述MP3與LED字符顯示子板(3)內(nèi)單片機(jī)c (12)的UARTO串口連接，所述通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a (5)的UARTl串口與所述按鍵輸入子板(4)內(nèi)單片機(jī)d (20)的UARTl串口連接，所述繼電器子板(3)內(nèi)單片機(jī)b (8)的IO引腳PO. 6端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a (5)的IO引腳Pl. I端口連接，MP3與LED字符顯示子板(3)內(nèi)單片機(jī)c (12)的IO引腳Pl. 4端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a (5)的IO引腳Pl. 2端口連接，所述按鍵輸入子板(4)內(nèi)單片機(jī)d (20)的IO引腳PO. 6端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a(5)的IO引腳Pl. 4端口連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，其特征在于，所述的SW號(hào)通信與控制終端與Z號(hào)通信與控制終端的結(jié)構(gòu)相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，其特征在于，所述Y號(hào)通信與控制終端，包括有通信子板(I)、繼電器子板(2)以及MP3與LED字符顯示子板(3)中的MP3子板，所述通信子板(I)內(nèi)單片機(jī)a5的UARTO串口通過(guò)導(dǎo)線分別與所述繼電器子板(2)內(nèi)單片機(jī)b (8)的UARTO串口和MP3子板內(nèi)單片機(jī)c (12)的UARTO串口連接，所述繼電器子板(2)內(nèi)單片機(jī)b (8)的IO引腳PO. 6端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)內(nèi)的單片機(jī)a (5)的IO引腳Pl. I端口連接，所述MP3子板內(nèi)單片機(jī)c (12)的IO引腳Pl. 4端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)內(nèi)的單片機(jī)a (5)的IO引腳Pl. 2端口連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，其特征在于，所述的SG號(hào)通信與控制終端，包括有通信子板(I)和繼電器子板(2)，所述通信子板(I)的UARTO串口通過(guò)導(dǎo)線與繼電器子板(2)的UARTO串口連接，所述繼電器子板(2)的IO引腳PO. 6端口通過(guò)導(dǎo)線與所述通信子板(I)的IO引腳Pl. I端口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端裝置，其特征在于，所述的通信子板(I)內(nèi)的單片機(jī)a (5)、繼電器子板(2)內(nèi)的單片機(jī)b (8)、MP3與LED字符顯示子板(3)內(nèi)的單片機(jī)c (12)、按鍵輸入子板(4)內(nèi)的單片機(jī)d (20)均為C8051F340 單片機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端裝置，其特征在于，所述的通信子板(I)內(nèi)的以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)電路的芯片采用CP2200，網(wǎng)絡(luò)連接器采用HR911175A。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端裝置，其特征在于，所述的繼電器電路(10)包括有36個(gè)繼電器，繼電器為HK23F-DC12固態(tài)繼電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端裝置，其特征在于，所述的MP3與LED字符顯示子板(3)內(nèi)的MP3解碼電路(15)中MP3音頻解碼芯片采用單芯片音頻編解碼芯片VS1003。
全文摘要
本發(fā)明公開的武警信息系統(tǒng)四處理器通信與控制通用終端，包括有四種不同類型和功能的通信與控制終端，每種通信與控制終端都包括通信子板、繼電器子板、MP3與LED字符顯示子板及按鍵輸入子板，通將這些子板組合實(shí)現(xiàn)武警信息系統(tǒng)中不同功能的各類終端，利用以太網(wǎng)廣播通信方式解決各類終端間以及不同編號(hào)的同類終端間的實(shí)時(shí)通信，完成各類報(bào)警信息的采集、處理、編碼、上報(bào)及聲光電聯(lián)動(dòng)報(bào)警響應(yīng)，武警日常執(zhí)勤事務(wù)管理，通用性強(qiáng)，建設(shè)維護(hù)方便，實(shí)時(shí)性好，報(bào)警聯(lián)動(dòng)及時(shí)，支持語(yǔ)音報(bào)警內(nèi)容與LED字符提示內(nèi)容的個(gè)性化設(shè)置。
文檔編號(hào)G11C7/16GK102854826SQ20121034424
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者朱磊, 衛(wèi)建華, 張高強(qiáng), 馮智 申請(qǐng)人:西安工程大學(xué)