通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于安防監(jiān)控領(lǐng)域的通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法。本發(fā)明所述解碼器包括中央處理器、中央處理器的輸出端口、具有反相器功能的電子電路、RS485通訊接口芯片、RS485通訊線及CPU串口輸入端口組成，根據(jù)解碼器結(jié)構(gòu)，通過初始化中央處理器、自動檢查通訊參數(shù)、自動脈沖寬度檢查、自動檢測控制協(xié)議類型、自動檢測RS485通訊線極性、自動檢測波特率等步驟，并在此基礎(chǔ)上改變這些通訊參數(shù)、實(shí)現(xiàn)云臺解碼器的通訊自適應(yīng)功能。本發(fā)明所述技術(shù)方案能夠給安防監(jiān)控系統(tǒng)的安裝、維護(hù)、升級改造等提供極大便利。
【專利說明】通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于安防監(jiān)控領(lǐng)域，特別涉及一種云臺解碼器及其解碼方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在安防監(jiān)控行業(yè)里，云臺解碼器的作用是將串口控制命令轉(zhuǎn)化為云臺的實(shí)際動作電信號，用來驅(qū)動云臺和攝像機(jī)的各個(gè)電機(jī)和繼電器，從而實(shí)現(xiàn)對云臺和攝像機(jī)的遠(yuǎn)程控制。在現(xiàn)有工業(yè)應(yīng)用中，為獲得比較強(qiáng)的通訊穩(wěn)定性和工程施工的便利性，云臺通訊線串口通常都采用RS485標(biāo)準(zhǔn)，這樣就自然涉及到串口通訊的通訊參數(shù)設(shè)置和控制協(xié)議的設(shè)置，如:串口波特率、數(shù)據(jù)位數(shù)、校驗(yàn)方式、起始位、停止位、通訊協(xié)議等。在絕大多數(shù)情況下:數(shù)據(jù)位數(shù)、校驗(yàn)方式、起始位、停止位都是固定的，變動的只有波特率和通訊協(xié)議。目前，在商品化運(yùn)用的云臺解碼器中，上述通訊參數(shù)的設(shè)置方式是通過云臺解碼器的撥碼開關(guān)進(jìn)行手動設(shè)置。
[0003]在RS485通訊中，RS485的兩根通訊線分別是A、B，它們是不能接反的，否則不能正常通訊。當(dāng)兩根通訊線接反或者接錯(cuò)時(shí)一般通過靠檢查核對接線是否正確來實(shí)現(xiàn)正常通訊。在視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝的過程中，RS485通訊線接反時(shí)有發(fā)生，接反之后只能到前端將其調(diào)整回來，否則系統(tǒng)無法工作。
[0004]在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中，云臺攝像機(jī)的位置都在前端，安裝維護(hù)工作比較不便。當(dāng)系統(tǒng)升級改造、中心控制設(shè)備更換時(shí)，通訊參數(shù)或通訊協(xié)議會發(fā)生變化，此時(shí)為了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就必須到前端，在云臺解碼器的撥碼開關(guān)上進(jìn)行設(shè)置校正，然后重新開機(jī)。同樣，當(dāng)通訊線極性接反了的時(shí)候，也要到前端進(jìn)行校正，這些工作都非常繁瑣不便，而且視頻監(jiān)控系統(tǒng)會停止工作較長時(shí)間，為系統(tǒng)添加了安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述【背景技術(shù)】中存在的:當(dāng)通訊線極性接反或系統(tǒng)參數(shù)、協(xié)議等因系統(tǒng)升級改造、設(shè)備更換等原因而改變時(shí)，只能通過云臺解碼器的撥碼開關(guān)進(jìn)行手動設(shè)置，從而存在工作程序復(fù)雜、增加安全隱患等技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法。本發(fā)明就是針對現(xiàn)有云臺解碼的不足，添加了自適應(yīng)通訊功能，自動檢測通訊波特率、通訊協(xié)議、RS485通訊線極性，并能自動調(diào)整，以適應(yīng)波特率、通訊協(xié)議、RS485通訊線極性的改變，使云臺解碼器可以正常工作。
[0006]本發(fā)明具體技術(shù)方案如下:
[0007]本發(fā)明提供了一種通訊自適應(yīng)云臺解碼器，包括:中央處理器、中央處理器輸出端口、RS485通訊接口芯片、RS485通訊線、中央處理器串口輸入端口，所述中央處理器包括非易失性存儲器，此外還包括具有反相器功能的電子電路。
[0008]作為本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述具有反相器功能的電子電路為74HC86集成電路、分立元件、可編程邏輯電路CPLD、可編程邏輯電路FPGA中的一種。[0009]本發(fā)明還提供了一種上述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法，包括:用于初始化所述中央處理器的步驟；用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟；用于通訊端口設(shè)置的步驟；用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟；用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟；用于通訊協(xié)議檢測的步驟；用于通訊參數(shù)保存的步驟；用于控制反相的步驟；用于控制命令識別的步驟。
[0010]所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法中所述通訊參數(shù)包括:波特率、協(xié)議類型、RS485通訊線極性。
[0011]本發(fā)明所述多通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法，至少可實(shí)現(xiàn)以下有益技術(shù)效果，但不限于此:
[0012](I)通訊自適應(yīng)云臺解碼器由于采用了通訊參數(shù)的自動查找，通訊參數(shù)的自動更換，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)通訊參數(shù)變更。
[0013](2)本發(fā)明由于采用了波特率自動檢測、控制協(xié)議類型自動檢測、RS485通訊線極性自動檢測，所以可以跟蹤通訊參數(shù)，并可以改變這些通訊參數(shù)，故可以實(shí)現(xiàn)通訊自適應(yīng)的功能。
[0014](3)云臺解碼器具有通訊自適應(yīng)的功能后，給系統(tǒng)安裝、維護(hù)、升級、改造等都提供的極大的便利。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器硬件邏輯結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖2為本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法流程圖；
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0017]I為中央處理器CPU;
[0018]2為中央處理器的輸出端口 ；
[0019]3為具有反相器功能的電子電路；
[0020]4為RS485通訊接口芯片；
[0021]5 為 RS485 通訊線；
[0022]6為CPU串口輸入端口 ；
[0023]101為用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟；
[0024]102為用于通訊端口設(shè)置的步驟；
[0025]103為用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟；
[0026]104為用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟；
[0027]105為用于通訊協(xié)議檢測的步驟；
[0028]106為用于通訊參數(shù)保存的步驟；
[0029]107為用于控制反相的步驟；
[0030]108為用于控制命令識別的步驟；
【具體實(shí)施方式】[0031]為了使本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器及其解碼方法更容易理解，現(xiàn)結(jié)合附圖采用具體實(shí)施例的方式，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清晰、完整的描述。應(yīng)當(dāng)注意，在此所述的實(shí)施例僅為本發(fā)明的部分實(shí)施例，而非本發(fā)明的全部實(shí)現(xiàn)方式，所述實(shí)施例只有示例性，其作用只在于為審查員及公眾提供理解本
【發(fā)明內(nèi)容】
更為直觀明了的方式，而不是對本發(fā)明所述技術(shù)方案的限制。在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，所有本領(lǐng)域普通技術(shù)人員沒有做出創(chuàng)造性勞動就能想到的其它實(shí)施方式，及其它對本發(fā)明技術(shù)方案的簡單替換和各種變化，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0032]本發(fā)明是通過在云臺解碼器的程序和外圍硬件配合來實(shí)現(xiàn)云臺解碼器的自適應(yīng)通訊功能。
[0033]如圖1所示所述本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器包括中央處理器(CPU)l、中央處理器的輸出端口 2、具有反相器功能的電子電路3、RS485通訊接口芯片4、RS485通訊線5XPU串口輸入端口 6，所述中央處理器I包括非易失性存儲器。具有反相器功能的電子電路3通過中央處理器輸出端口 6及中央處理器串口輸入端口 2與中央處理器I電性連接。
[0034]圖2為本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法流程圖，本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法具體實(shí)現(xiàn)方法為:
[0035]首先初始化所述中央處理器，之后進(jìn)入用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟101:此時(shí)若存在通訊參數(shù)，進(jìn)入用于通訊端口設(shè)置的步驟102 ;若不存在通訊參數(shù)，進(jìn)入用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103 ；
[0036]進(jìn)入用于通訊端口設(shè)置的步驟102后:根據(jù)檢測到的通訊參數(shù)，設(shè)置中央處理器的串口，通訊端口接收控制命令，然后進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108 ；
[0037]進(jìn)入用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103后:將中央處理器通訊端口設(shè)置為普通輸入端口，檢測中央處理器的通訊端口信號的脈沖寬度來確定通訊波特率；波特率確定后進(jìn)入用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟104 ；
[0038]進(jìn)入用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟104后:根據(jù)從新確定的通訊波特率，設(shè)置中央處理器的串口，通訊端口接收控制命令，之后進(jìn)入用于通訊協(xié)議檢測的步驟105 ；
[0039]進(jìn)入用于通訊協(xié)議檢測的步驟105后:若找到通訊協(xié)議類型，進(jìn)入用于通訊參數(shù)保存的步驟106 ;若找不到通訊協(xié)議類型，進(jìn)入用于控制反相的步驟107 ；
[0040]進(jìn)入用于通訊參數(shù)保存的步驟106后:將所述通訊參數(shù)寫入非易失性存儲器保存，作為后續(xù)開機(jī)使用，并進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108 ；
[0041]進(jìn)入用于控制反相的步驟107后:因在用于通訊協(xié)議檢測的步驟中若找不到協(xié)議類型，此時(shí)可確定RS485通訊線極性接反，通過具有反相器功能的電子電路，使RS485通訊線的TTL電平反相，然后返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103 ；
[0042]用于控制命令識別的步驟108:若能識別所述控制命令，解析接收到的所述控制命令，分別控制不同的云臺電機(jī)和攝像機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動；若不能識別所述控制命令，返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103 ；
[0043]在實(shí)際運(yùn)用中本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法通常分為三種情況來實(shí)現(xiàn):
[0044]第一種情況:云臺解碼器第一次開機(jī)。[0045]此時(shí)，云臺解碼器沒有存儲通訊的相關(guān)參數(shù):波特率、協(xié)議類型、RS485極性。工作過程如下:
[0046]首先初始化中央處理器I，進(jìn)入用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟101，因?yàn)槭堑谝淮伍_機(jī)，沒有找到存儲好的通訊參數(shù)；
[0047]此時(shí)進(jìn)入用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103，在此步驟中進(jìn)行脈寬檢測:將中央處理器通訊端口設(shè)置為普通的輸入端口，檢測中央處理器的通訊端口信號的脈沖寬度，在檢測一定數(shù)量的脈沖后，通訊波特率就是檢測到的最小的脈沖寬度，這樣就可以確定通訊波特率；
[0048]確定通訊波特率后，進(jìn)入用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟104:設(shè)置中央處理器I的串口，串口開始工作；設(shè)置好處理器通訊端口后，進(jìn)入用于通訊協(xié)議檢測的步驟105，通訊端口接收控制命令，然后根據(jù)不同通訊協(xié)議的特征，如包頭、校驗(yàn)、包長等，找到協(xié)議類型，之后:
[0049]若RS485通訊線5接線正確，CPU輸出端口 2輸出的電平不反相，則進(jìn)入用于通訊參數(shù)保存的步驟106，找到波特率、協(xié)議類型、缺省的RS485極性后，將這些通訊參數(shù)寫入存儲器保存，留作下一次開機(jī)使用；通訊參數(shù)保存后，進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108:若能識所述控制命令，解析接收到的所述控制命令，分別控制不同的云臺電機(jī)和攝像機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動；若不能識別所述控制命令，返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103 ；
[0050]若RS485通訊線5接線錯(cuò)誤，CPU輸出端口 2輸出的電平反相，此時(shí)進(jìn)入用于控制反相的步驟107:在用于通訊協(xié)議檢測的步驟中若找不到協(xié)議類型，則為RS485通訊線極性接反，通過具有反相器功能的電子電路，使RS485通訊線的TTL電平反相，然后返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103。
[0051]第二種情況:云臺解碼器后續(xù)開機(jī)。
[0052]云臺解碼器第一次開機(jī)后，已經(jīng)將波特率、協(xié)議類型、RS485通訊線極性找到并存儲到非易失性存儲器里。這樣后續(xù)開機(jī)不用再一次查找這些參數(shù)，開機(jī)即可使用。
[0053]所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法工作過程如下:
[0054]初始化中央處理器I，進(jìn)入用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟101，讀出存儲在非易失存儲器里的通訊參數(shù):波特率、協(xié)議類型、RS485通訊電纜極性。然后進(jìn)入用于通訊端口設(shè)置的步驟102:根據(jù)檢測到的通訊參數(shù)，設(shè)置中央處理器的串口，通訊端口接收控制命令，之后進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108:將接收到的命令解析，分別控制不同的云臺電機(jī)和攝像機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動，從而實(shí)現(xiàn)云臺的控制。
[0055]第三種情況:在使用過程中，通訊參數(shù)變更。
[0056]此時(shí)所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法工作過程如下:
[0057]首先初始化中央處理器1，中央處理器I的串口按原先的通訊參數(shù)接收控制命令，直到進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108 ;由于通訊參數(shù)已經(jīng)改變，經(jīng)檢查是不能識別的命令。在連續(xù)幾次檢測到不能識別的命令后，程序轉(zhuǎn)入用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103，通過脈寬檢測獲取修改后的波特率:將中央處理器通訊端口設(shè)置為普通的輸入端口，檢測中央處理器的通訊端口信號的脈沖寬度，在檢測一定數(shù)量的脈沖后，通訊波特率就是檢測到的最小的脈沖寬度，這樣就可以確定新的通訊波特率；
[0058]確定新的通訊波特率后，進(jìn)入用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟104，重新按新波特率初始化中央處理器的串口，串口開始工作；設(shè)置好處理器通訊端口后，進(jìn)入用于通訊協(xié)議檢測的步驟105，通訊端口接收控制命令，然后根據(jù)不同通訊協(xié)議的特征，如包頭、校驗(yàn)、包長等，找到協(xié)議類型；
[0059]若RS485通訊線5接線正確，CPU輸出端口 2輸出的電平不反相，則進(jìn)入用于通訊參數(shù)保存的步驟106，找到波特率、協(xié)議類型、缺省的RS485極性后，將這些通訊參數(shù)寫入存儲器保存，留作下一次開機(jī)使用；通訊參數(shù)保存后，進(jìn)入用于控制命令識別的步驟108:若能識所述控制命令，解析接收到的所述控制命令，分別控制不同的云臺電機(jī)和攝像機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)動；若不能識別所述控制命令，返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103 ；
[0060]若RS485通訊線5接線錯(cuò)誤，CPU輸出端口 2輸出的電平反相，此時(shí)進(jìn)入用于控制反相的步驟107:在用于通訊協(xié)議檢測的步驟中若找不到協(xié)議類型，則為RS485通訊線極性接反，通過具有反相器功能的電子電路，使RS485通訊線的TTL電平反相，然后返回用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟103。
[0061]通過本發(fā)明所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的應(yīng)用，當(dāng)通訊參數(shù)改變時(shí)，不需要去前端對云臺解碼器做任何手動設(shè)置，就可以自動識別并切換到新的通訊參數(shù)中，只需要在參數(shù)切換過程中，發(fā)出幾十個(gè)控制命令，使云臺解碼器“學(xué)習(xí)”新的通訊參數(shù)。
[0062]本發(fā)明所述控制命令識別技術(shù)，在業(yè)內(nèi)是一種通用技術(shù)，它根據(jù)各種不同控制協(xié)議的特點(diǎn)進(jìn)行協(xié)議識別，如協(xié)議包頭、校驗(yàn)方式、包長等來綜合判斷命令包是屬于哪種控制協(xié)議。
[0063]本發(fā)明所述RS485通訊線換相技術(shù):RS485標(biāo)準(zhǔn)采用差分驅(qū)動方式，通訊線有兩根，分別是A和B，A的電平高于B，并且這兩相不能接反，否則，經(jīng)過RS485接收芯片后，產(chǎn)生的TTL電平也是反相的，本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)中，沒有對通訊線A、B進(jìn)行交叉切換，而是在通過485接收芯片處理變成TTL電平后，用一個(gè)有反相器功能的電路將TTL電平反相，這個(gè)具有反相器功能的電路可以是集成電路，如74HC86，也可以用分立元件實(shí)現(xiàn)，還可以用可編程邏輯電路CPLD/FPGA實(shí)現(xiàn)。
[0064]本發(fā)明所述串口波特率檢測技術(shù):串口通訊中，數(shù)據(jù)含有1、5、a等十六進(jìn)行數(shù)據(jù)時(shí)，最小脈寬就是波特率，只要檢測出串口信號的最小位寬就能獲得波特率，故可以采用測量通訊信號的高電平或低電平的寬度，在檢測一定數(shù)量的脈沖如1000個(gè)后，而這些數(shù)據(jù)中肯定含有1、5、a等十六進(jìn)行數(shù)，故取最小高電平寬度就是此時(shí)串行通訊的最小脈寬，從而得出波特率。
【權(quán)利要求】
1.一種通訊自適應(yīng)云臺解碼器，包括:中央處理器、中央處理器輸出端口、RS485通訊接口芯片、RS485通訊線、中央處理器串口輸入端口，所述中央處理器包括非易失性存儲器，其特征為:還包括具有反相器功能的電子電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通訊自適應(yīng)云臺解碼器，其特征為:所述具有反相器功能的電子電路為74HC86集成電路、分立元件、可編程邏輯電路CPLD、可編程邏輯電路FPGA中的一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法，其特征為，包括:用于初始化所述中央處理器的步驟；用于讀取所述非易失性存儲器數(shù)據(jù)、檢測所述中央處理器通訊參數(shù)的步驟；用于通訊端口設(shè)置的步驟；用于脈寬檢測、確定通訊波特率的步驟；用于波特率確定后通訊端口設(shè)置的步驟；用于通訊協(xié)議檢測的步驟；用于通訊參數(shù)保存的步驟；用于控制反相的步驟；用于控制命令識別的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述通訊自適應(yīng)云臺解碼器的解碼方法，其特征為:所述通訊參數(shù)包括:波特率、協(xié)議類型、RS485通訊線極性。
【文檔編號】H04L29/08GK103840990SQ201210488631
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月26日
【發(fā)明者】李金成 申請人:富盛科技股份有限公司