鍵盤是數(shù)字視頻監(jiān)控錄像系統(tǒng)中最重要的輸入設(shè)備之一，是人機(jī)接口的重要組成部分。目前常用的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)鍵盤除配置電子鎖開關(guān)防止非法鍵盤輸入外，與 PC鍵盤并沒有多大區(qū)別。這種鍵盤不僅鍵數(shù)多，操作不靈活，而且通常只能作為輸入設(shè)備，主機(jī)無法通過鍵盤與外設(shè)進(jìn)行通信。本文在分析PC機(jī)鍵盤通信方式的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出以89C51單片機(jī)為核心的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)鍵盤及報(bào)警控制卡，該卡具有鍵盤通信和輸入輸出報(bào)警兩種功能，采用標(biāo)準(zhǔn)PCI卡的結(jié)構(gòu)，但不占用主機(jī)硬件資源。其中，報(bào)警部分有4路輸入和4路輸出，可以與標(biāo)準(zhǔn)的報(bào)警傳感器相連;鍵盤部分有16個(gè)鍵，通信方式與PC機(jī)完全兼容。

鍵盤接收主機(jī)命令和參數(shù)

主機(jī)首先將時(shí)鐘線置為低電平，隨后將數(shù)據(jù)線置為低電平，延時(shí)大約200μs后，將時(shí)鐘線置為高電平。當(dāng)鍵盤檢測(cè)到這一狀態(tài)后，開始接收主機(jī)命令，接收數(shù)據(jù)格式與發(fā)送的一樣。鍵盤依次接收1個(gè)起始位、8個(gè)數(shù)據(jù)位、1個(gè)校驗(yàn)位、1個(gè)停止位。特別值得注意的是，在接收鍵盤命令或參數(shù)時(shí)，雖然數(shù)據(jù)是由主機(jī)發(fā)向鍵盤的，但是時(shí)鐘脈沖是由鍵盤產(chǎn)生的。主機(jī)在時(shí)鐘線上每接收一個(gè)脈沖的下降沿，就在數(shù)據(jù)線上輸出一位數(shù)據(jù)。如果接收正確，在時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線都成為高電平后，鍵盤將向主機(jī)發(fā)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)(0FAH)，否則向主機(jī)發(fā)一個(gè)0FEH信號(hào)，要求重發(fā)。主機(jī)收到0FEH信號(hào)后，把剛才輸出過的數(shù)據(jù)重新發(fā)送一次。如果這一過程持續(xù)三次后，鍵盤仍然不能正確接收，主機(jī)就放棄傳送這個(gè)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行下面的程序或顯示錯(cuò)誤信息。主機(jī)命令和參數(shù)也采用奇校驗(yàn)方式。

系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)采用89C51單片機(jī)與PC鍵盤接口相連，圖2給出了系統(tǒng)硬件電路原理。其中P3.0和P3.1分別與主機(jī)鍵盤接口的時(shí)鐘線CLK和數(shù)據(jù)線 DATA相連，P2口與4×4鍵盤矩陣相連，P0口經(jīng)過驅(qū)動(dòng)后與輸入輸出報(bào)警設(shè)備相連接。為保證鍵盤可靠工作，系統(tǒng)配置了看門狗電路MAX813L，另外，系統(tǒng)還配置了蜂鳴器，每次按鍵均有聲音提示。