觸摸屏采用昆侖通態(tài)(MCGS)觸摸屏TPC1063H，它是一套以嵌入式低功耗CPU為核心(主頻400MHz)的高性能嵌入式一體化工控機(jī)。該產(chǎn)品采用10.4英寸高亮度TFT液晶顯示屏(分辨率640×480)，四線電阻式觸摸屏(分辨率1024×1024)，同時(shí)還預(yù)裝了微軟嵌入式實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)WinCE.NET和MCGS嵌入式組態(tài)軟件。

　　2無線通信

　　2.1編碼傳輸

　　保證開關(guān)柜端的發(fā)送模塊和接收的后臺(tái)系統(tǒng)能夠可靠地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換是本系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵。基于開關(guān)拒體和事件類型識(shí)別的角度考慮，每個(gè)開關(guān)柜的地址編碼必須不同，每個(gè)事件的數(shù)據(jù)編碼也必須不同，這樣，當(dāng)接收端接收到發(fā)送端發(fā)出的事件編碼信號(hào)后，方可根據(jù)信息編碼判斷出是某個(gè)開關(guān)柜發(fā)生了某個(gè)事件，從而做出相應(yīng)的動(dòng)作響應(yīng)。綜合考慮經(jīng)濟(jì)成本、通信距離和功耗等因素，本系統(tǒng)選擇臺(tái)灣普城公司

　　生產(chǎn)的、一種CMOS工藝制造的低功耗、低價(jià)位、通用編碼芯片PT2262作為無線數(shù)據(jù)編碼芯片。

　　PT2262采用CMOS工藝制造，功耗低，外部元器件少，工作電壓范圍寬(2.6～15V)。芯片有12位(A0～A11)三態(tài)地址端管腳(懸空、接高電平、接低電平)，通過任意組合可提供531441地址碼，PT2262有6位(D0～D5)數(shù)據(jù)管腳，設(shè)定的地址碼和數(shù)據(jù)碼從17管腳輸出，可用于無線發(fā)射電路。

　　編碼芯片PT2262每次發(fā)射時(shí)，至少發(fā)射4組字碼，發(fā)送的編碼信號(hào)是由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成的一個(gè)完整碼字。設(shè)計(jì)時(shí)，可將編碼芯片PT2262的D0接高電平，D1～D3接低電平，其余懸空。圖4所示是系統(tǒng)無線輸出端的波形圖。其中數(shù)據(jù)碼輸出的波形如圖4(a)所示，而將一組字碼放大后的波形圖如圖4(b)所示，每個(gè)地址碼和數(shù)據(jù)碼用兩種詠沖寬度表示。兩個(gè)窄脈沖表示“0”.兩個(gè)寬脈沖表示“1”，前一個(gè)窄脈沖后一個(gè)寬脈沖表示F“懸空”，同步碼為一個(gè)同步頭和一個(gè)時(shí)間較長(zhǎng)的低電平組成。通過判斷脈沖的寬窄即可判斷編碼信息。

　　2.2軟件解碼

　　PT2272是通常與PT2262配套使用的硬件解碼芯片，當(dāng)PT2272接收到與其地址碼相同的PT2262編碼時(shí)，才能有效解碼，驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)管腳輸出編碼中對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)位。對(duì)于多發(fā)送端的解碼任務(wù)，需采用多片PT2272進(jìn)行解碼，且由于PT2272芯片解碼屬于固定解碼，不便于現(xiàn)場(chǎng)頻繁更改和系統(tǒng)擴(kuò)展。因此，本系統(tǒng)采用C8051F330單片機(jī)進(jìn)行軟件解碼。

　　C8051F系列單片機(jī)足完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)，具有與8051兼容的高速CIP-51內(nèi)核，與MCS-51指令集完全兼容，片內(nèi)集成了數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)中常用的模擬、數(shù)字外設(shè)及其他功能部件；內(nèi)置FLASH程序存儲(chǔ)器、內(nèi)部RAM，大部分器件內(nèi)部還有位于外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器空間的RAM，即XRAM。C8051F單片機(jī)具有片內(nèi)調(diào)試電路，通過4腳的JTAG接口可以進(jìn)行非侵入式、全速的在系統(tǒng)調(diào)試。

　　C8051F330單片機(jī)的流程圖如圖5所示。首先進(jìn)行初始化，初始化完成后，開始接收子程序。先檢測(cè)數(shù)據(jù)頭的高電半(經(jīng)過反向后的)，有數(shù)據(jù)頭才開始然后計(jì)算兩個(gè)脈沖之間的寬度，并判斷脈沖的寬窄，誤差限制在5%以內(nèi)。連續(xù)接收24個(gè)脈沖為一次正確接收，連續(xù)三次接收正確后認(rèn)為數(shù)據(jù)有效，置接收完成標(biāo)志，返回主程序。主程序判斷接收完成標(biāo)志后進(jìn)入解碼子程序。解碼子程序根據(jù)數(shù)據(jù)頭后相鄰的兩個(gè)脈沖的寬窄判斷該數(shù)據(jù)是‘0”(兩個(gè)窄脈沖)、“1”(兩個(gè)寬脈沖)還是“F”(前一個(gè)窄后一個(gè)寬)。順次解碼12位數(shù)據(jù)，解碼成功后，再將解碼結(jié)果傳送給后臺(tái)的觸摸屏，進(jìn)入下一次解碼。

　    2.3硬件抗干擾

　　在無線通訊中使用單片機(jī)會(huì)對(duì)通訊系統(tǒng)造成嚴(yán)重的干擾，根據(jù)文獻(xiàn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取以下抗干擾措施：

　　(1)收發(fā)模塊應(yīng)采用目前同家允許無線遙控使用的頻率315MHz；

　　(2)對(duì)于單片機(jī)振蕩頻率，為了解決單片機(jī)運(yùn)行速度與電磁干擾的矛盾，應(yīng)采用頻率為4MHz的晶體。

　　(3)另外，就是隔離。為了有效抑制單片機(jī)對(duì)接收模塊的電磁干擾，建議采用電源隔離和端口隔離等措施。端口隔離可采用三極管或比較器。

　　3結(jié)語

　　本系統(tǒng)針對(duì)智能高壓開關(guān)柜的自動(dòng)識(shí)別任務(wù)進(jìn)行了系統(tǒng)開發(fā)，采用了超外差的無線通信和基于單片機(jī)的軟件解碼技術(shù)，充分利用了超外差可靠的短距離通信品質(zhì)以及軟件解碼的簡(jiǎn)單、靈活的特點(diǎn)，該產(chǎn)品樣機(jī)目前已成功應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行中，取得了良好的應(yīng)用效果。

　　本項(xiàng)目成果的投入使用將對(duì)因誤操作引起的人身威脅和傷害具有重要意義。