基于DSP的新型银行监控系统设计学习资料.doc

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1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。基于DSP的新型银行监控系统设计-摘要：主要论述了利用DSP芯片TMS320LF2407实现银行监控系统的整体设计，详细介绍了后台机中的DSP与GPRS模块Q2403、双音频芯片MT8870、语音芯片ISD4002的硬件电路设计和拨打报警电话的软件程序设计。关键词：GPRS、Q2403A、监控、数字信号处理、TMS320LF2407安全问题一直是银行的工作要点，现在大多数银行采用的安全措施有：使用保险柜、安全防盗门、加强保安人员的责任心等。但是对于人少的小型银行、尤其是银行夜间的安全来说依然存在着很大的

2、安全隐患。为了克服银行安全上的弱点，设计了一套自动报警银行监控系统。利用这套自动报警系统无论是银行发生了歹徒入侵情况，还是发生失火情况，该系统会自动进行电话报警。自动银行监控系统工作过程中，无需人员监视，是一种智能型的监控系统。一、整体方案设计结合实际需要，设计了自动报警银行监控系统，其整体框图如图1所示。图1整体框图系统主要由三部分组成：后台机、前置机、扩展模块。各部分功能如下：1后台机是系统的核心部分，主要用来控制GPRS模块进行电话报警，对前置机送来的数据进行分类处理，定时测试CAN总线的状态，防止歹徒将CAN总线剪断。每台后台机最多可以控制110台前置机。2前置机用来轮询扩展模块的工作

3、状态，检测各个扩展模块是否有温度报警发生。同时控制了8路阳极锁的工作，用来防止歹徒入侵。如发生异常情况，向后台机报告。每台前置机最多控制32个扩展模块。3扩展模块控制着温度传感器和震动传感器，当温度异常或者震动传感器发生震动时，设置异常标志，等待前置机查询。每个扩展模块分别控制了8路温度传感器和8路震动传感器。二、后台机硬件电路设计后台机的主控制芯片采用了TI公司的定点处理器TMS320LF2407芯片。特点是自带CAN总线控制器，可在40MHz的速率下运行，速度较快。后台机的电路组成如图2。图2后台机电路组成TMS320LF2407(以后简称2407)由一片LM1117提供3.3V电源。通过

4、了一片MAX3100芯片扩展了一个串口，同PC机间进行通信（主要用于参数设置和事件记录的查询）。通过CAN接口芯片82C250同前置机进行数据的传输。2407自带的一个串口用于同GPRS模块Q2403进行通信，主要进行报警电话的拨打和传送Q2403A模块返回给2407芯片的命令。通过双音频芯片MT8870来接收对方电话的按键数字。通过ISD4002语音芯片来给对方播放录音。其中，电话报警部分由2407、Q2403A、MT8870、ISD002协同工作来完成。电话报警部分的原理简图如图3所示。图3电话报警部分原理图在报警过程中，首先由2407通过串口控制Q2403拨打报警电话；当接通后控制ISD

5、4002语音芯片通过Q2403播放录音给报警电话听；报警电话的按键操作通过MT8770进行双音频解码后变成数字信号，同时产生中断信号，2407产生双音频中断，根据报警电话不同的按键数字来进行相应的处理。如报警电话接受报警，会继续要求报警电话输入操作密码等；如果不接受报警，会挂断这个报警电话，继续拨打下一个报警电话（最大设置3个报警电话），直到有报警电话接受报警为止。三、后台机软件设计后台机软件主要完成的功能是：1通过RS232与PC机进行通信，完成报警电话号码的设置和PC机对后台机事件记录的查询。2407通过MAX3100芯片外扩了一个串口同PC机自带的RS232接口进行通信。因为RS232没

6、有制定通信协议，因此在通信中，增加了MODBUS总线协议来增加传输过程中数据的抗干扰能力，确保通信可靠性。2通过CAN总线与前置机进行通信，采用CAN总线除了可以达到驱动110路前置机的驱动能力外，CAN总线还自带总线协议，无需人为添加总线协议，使用方便；同时CAN总线的速率可以达到1Mbps（通信距离小于40m），非常适合银行监控运行过程中实时性要求很强的场合。CAN总线通过不同的前置机地址来区分不同前置机的信息。后台机采用的是中断处理方式，根据前置机送来的不同信息进行相应的处理，如是报警信息，则通过后台机来完成整个报警功能。3通过2407、Q2403、MT8770、ISD4002的协同工作

7、完成拨打报警电话进行报警的功能。这部分的协同工作器件比较多，所以编写程序时显得很繁琐。2407与各器件的通行方式各有不同：与Q2403采用的是串口中断的通信方式，与MT8770采用的是外部中断1的通信方式，与ISD4002采用的则是I/O端口控制的通信方式。这些部分的协同工作最终是由程序来完成的，这部分的程序流程图如图4所示。图4拨打电话流程图首先，初始化2407芯片，打开中断。当收到CAN总线送来的报警信息后，通过串口控制Q2403拨打报警电话直到有人接听为止。对方接听电话后2407控制ISD4002播放“录音一”给对方听，同时打开定时器4来控制播放录音的时间（每次播放录音多要重新设置定时器

8、4，确定播放录音的时间长度）。如果对方有按键0操作，则MT8770产生外部中断1，2407在中断中接收到对方的按键操作，继续控制ISD4002通过Q2403播放“录音五”，然后播放“录音四”给对方听。对方如果按键0或1，则2407通过MT8770接收后进行相应的操作。完成整个自动报警过程。四、提高可靠性的措施由于银行监控系统是决定银行是否安全可靠的至关重要的因素，因此在设计中对监控系统自身的稳定与可靠进行了很多考虑。1、在器件的选择上，选用了同类产品中性能和参数比较好的器件。2、在电路设计上采用了4层的CB板设计，采用了数字信号与模拟信号隔离，将数字地与模拟地采用一点连接的设计方法，很好的隔离

9、了模拟信号对数字信号的干扰。数字部分单独采用了大面积铺地设计，大大减少了信号线间的干扰。3、在CAN总线接口部分采用了光电隔离设计。防止歹徒对CAN总线进行强电冲击，破坏后台机和前置机，而导致整个系统瘫痪。4、在安装上，对后台机进行埋藏式安装方式，同时提供了备用电源，防止歹徒对后台机或电源部分直接进行破坏而导致不能报警。5、在软件设计上，除了采用通常的看门狗电路来防止死机外，还在软件上添加了抗干扰部分，防止程序异常停止。同时软件对CAN总线进行了定时监测，当CAN总线中断时，后台机会产生异常信号，同时自动进行报警。五、结论传统的银行监控系统在报警过程中，采用的是声音告警方式，不能进行远距离报警

10、，同时在系统工作过程中需要人员维护。本文对监控系统的设计提出了一些新的实现方式的探讨。如在此基础上进行功能的完善，增加图像监控功能、增强事件记录的容量和事件记录的详细程度等。会形成一套功能完善的新型智能化的监控系统，它不但可以应用到银行系统，也可以应用到相关的领域。参考文献：1刘和平、王炜俊、江渝、邓力。TMS320LF240xDSPC语言开发应用M。北京：北京航空航天大学出版社，2003。2罗朝霞、张高记。基于TMS320F2407ADSP的ModBus通信协议的实现。微计算机信息,2005年10期3陆桂明、韩红玲。一种多功能电话自动报警系统。华北水利水电学院学报，2005年01期4王长龙、王民全等。基于DTMF的解码器设计。微计算机信息，2003年03期5吴腾。GPS定位系统终端。工业控制计算机，2005年02期-