1車庫門禁集中控制系統結構
目前，車庫門禁系統的遙控操作，大多運用PT2262／PT2272編譯碼技術，并借助315 MHz或433 MHz射頻網絡對車庫門實現開與關的控制。PT2262／2272在遙控編譯碼操作中，務必保證地址碼的一致性，當采用一個遙控編碼芯片控制多個解碼芯片時，就需要對不同解碼芯片進行相應地址碼的切換，實際應用中可以采用繼電器觸點和三態門兩種切換方式，試驗發現，當頻繁切換地址碼時，多位地址代碼中只要含有“01”或“10”的形式，幾次或幾十次連續遙控操作后，地址碼的*性將破壞，無法完成遙控編、譯碼功能。所以，當“單點”對“多點”控制且采用PT2272譯碼操作時，切實可行的手段就是借助單片機技術模PT2262編碼。
車庫門禁集中控制系統采用單片機模擬編碼，對于接收譯碼既可以是PT2272硬件譯碼方式，也可以是單片機軟件譯碼方式。如圖1所示，車庫門禁集中控制系統結構框圖，分五個基本單元：鍵盤、微處理器基本系統、非易失性SRAM、顯示、315 MHz發射模塊．鍵盤實現地址碼與數據碼的輸入給定；微處理器基本系統主要是模擬PT2262產生8位地址碼、4位數據碼和同步碼的調制信號，通過光電隔離驅動315 MHz發射模塊；車庫狀態信息通過雙色LED指示，如紅色代表車庫已存車，綠色代表車庫未存車，所有車庫的狀態信息一方面通過非易失性DS1225SRAM保存，另一方面通過LCD滾動顯示，以實現車庫集中動態管理。
圖1系統整體結構圖
2硬件設計
2．1單片機及其外圍電路
單片機選型采用MCS51系列單片機，考慮到微處理器的抗*力以及源代碼容量，選用flash ROM為8K的STC89C52作為系統的控制器，硬件接口電路如圖2．由于鍵盤輸入需要提供0-9十個數字以及開門、關門、暫停、解密、在庫等5個功能按鍵，P1口作為用戶4x4矩陣鍵盤輸入接口，并通過CD4046產生鍵盤使能信號形成外部中斷。
圖2單片機及其外圍電路
微處理器晶振頻率的選擇較為重要，考慮到軟件模擬編碼，對于硬件譯碼的方式，晶振頻率的高與低，對編譯碼影響的關系并不大；但對于軟件譯碼方式，時序要求較高，晶振頻率較高比較理想。這里選用24 MHz晶振，擴展的可編程并行口82C55zui多可以提供24個I／O 口，用于雙色LED顯示使能。由于每個車庫狀態對應于一個紅綠雙色二極管，當車庫有車時，二極管為紅色，車庫處于空閑狀態時，一極管為綠色，可見車庫存車狀況要么已存車，要么未存車，是一種“乒乓”方式。考慮到LED 總處于顯示狀態，即便一個LED只需要5 mA的電流，則要求82C55提供至少600 mW 的輸出功率，可見82C55輸出口同時驅動24個LED 顯示是不現實的，這里在82C55的輸出口接一個反相器如74LS06以提供顯示驅動，如圖3雙色LED顯示電路圖所示，當A點為高電平，B 點為低電平，二極管發紅色光，反之，當A點為低電平，B點為高電平，二極管發綠色光。82C55的片選端CS接單片機的P2．6。而實際設計中共需要25個雙色LED顯示驅動，則直接采用單片機的P2．7實現一位雙色LED顯示驅動。
圖3 雙色LED顯示電路示意圖
LED只能對單一車庫的存車狀態給予指示，對于全部車庫存車動態信息采用LCD給予宏觀顯示．LCD選用SMG12864A，其內核為ST7920，內置中文字庫，采用I／O口控制方式，8位數據并行口接單片機P0口，控制線RS、R／W、E和RST分別接單片機的P3．0、P3．1、P3．3和復位電路高電平輸出。系統上電時，LCD復位，當E為高電平，LCD使能，RS為數據和命令選擇端，RS=I時，為讀寫數據，RS=0時，表示讀寫指令或讀狀態字，R／w=1進行讀操作，R／W=0進行寫操作。鍵盤若無任何操作，LCD滾動顯示在庫庫號和空庫庫號信息。
為了避免系統掉電時，車庫狀態集中管理信息丟失，設計時擴展了非易失性SRAM 芯片DSl22D，它可以在沒有外部電源的情況下zui少可以保存數據l0年，掉電期間數據被自動保護，并且，沒有寫次數限制，DS122D 的片選端 接單片機的P2．5。
2．2315MHz射頻單元 單片機比對PT2262編碼方式模擬的數據輸出信號，由P2．4通過光耦TIL117隔離后與發射模塊相連。射頻模塊選用深圳科訊生輝公司制作的315MHz或433 MHz的ASK發射模塊，實驗發現，繞射距離相對較遠，空曠發射距離更遠，這也是一般ASK發射模塊所不及的。該模塊采用9 V供電，聲表諧振器SAW 穩頻，兩級放大的大功率發射驅動，保證了較好的發射距離。
考慮到射頻模塊對單片機系統運行的影響，P2．4輸出的數據通過同軸電纜引出，對射頻單元采取屏蔽措施，提高了系統的穩定性。
3系統軟件設計
3．1系統初始化
系統的初始化主要是：P1口賦0FOH；單片機定時器TO定義為方式1；外部中斷0定義為邊沿觸發方式；82C55的A、B、C口定義為方式0輸出模式；SMG12864A的初始化。
3．2模擬PT2262編碼生成 PT2262及其兼容芯片一幀數據包括12位地址／數據碼和同步碼．本設計一幀數據的格式為8位地址碼，4位數據碼和同步碼，1位地址／數據寬度位是32個振蕩周期ɑ，如圖4所示，PT2262編碼時序圖，位0、位1和高組態f通過改變脈沖占空比的不同區分，其中位0在32個振蕩周期ɑ中由兩個占空比為0．25的脈沖所組成；位1在32個振蕩周期中由兩個占空比為0．75的脈沖所組成；位f在32個振蕩周期ɑ中由占空比為0．25和占空比為0．75的兩個脈沖所組成。
如圖5所示，PT2262同步碼時序圖，同步碼在128個振蕩周期ɑ內，其占空比為1／32，且先高電平后低電平模式。本設計中振蕩周期ɑ為50μs，系統每次重復發送4幀數據以確保接收能正確識別。
圖4 PT2262編碼時序圖
圖5 PT2262同步碼時序圖
3．3程序流程圖
圖6主程序流程圖
圖7中斷服務程序流程圖
系統程序包含三部分：鍵盤掃描、模擬編碼生成、LCD顯示，源代碼采用C51編寫。主程序流程如圖6所示，上電后系統初始化，從DS1225中讀出關電源前各車庫狀態，刷新LED指示，每隔一段時間對系統“名稱界面1”、“空車庫號統計界面2”、“車在庫號統計界面3”滾動顯示。統計界面一屏可顯示l5個車庫號，當空車庫號統計數或車在庫號統計數超過l5，則需要相應界面的統計內容更新。為了確保顯示界面美觀，對LCD操作時需要暫時關閉外部中斷。鍵盤輸入時，響應外部中斷0服務程序，中斷服務程序流程如圖7所示。掃描鍵盤，獲取數字鍵與功能鍵的鍵值，顯示車庫號，并生成模擬2262的數據幀，即地址碼+數據碼+同步碼，執行開門、關門、暫停、解密等命令。
4結論 本設計基于單片機軟件模擬PT2262編碼，實現了對多車庫門的遙控操作，改變了原有單一門禁遙控操作方式，并提供了良好的人機界面，便于操作，達到了車庫門禁集中控制目的。實踐證明，系統運行穩定、可靠，對現有的門禁遙控改造有較好的推廣價值。
