监控系统云镜控制技术

监控系统云镜控制技术RS-232、RS-422与RS-485RS-232、RS-422与RS-485都是串行数据接口标准，最初都是由电子工业协会(EIA)制订并发布的，RS-232在1962年发布，命名为EIA-232-E，作为工业标准，以保证不同厂家产品之间的兼容。RS-422由RS-232发展而来，它是为弥补RS-232之不足而提出的。为改进RS-232通信距离短、速率低的缺点，RS-422定义了一种平衡通信接口，将传输速率提高到10Mb/s，传输距离延长到4000英尺(速率低于100kb/s时)，并允许在一条平衡总在线连接最多10个接收器。RS-422是一种单机发送、多机接收的单向、平衡传输规范，被命名为TIA/EIA-422-A标准。为扩展应用范围，EIA又于1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准，增加了多点、双向通信能力，即允许多个发送器连接到同一条总在线，同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性，扩展了总线共模范围，后命名为TIA/EIA-485-A标准。由于EIA提出的建议标准都是以“RS”作为前缀，所以在通讯工业领域，仍然习惯将上述标准以RS作前缀称谓。RS-232、RS-422与RS-485标准只对接口的电气特性做出规定，而不涉及接插件、电缆或协议，在此基础上用户可以建立自己的高层通信协议。因此在视频界的应用，许多厂家都建立了一套高层通信协议，或公开或厂家独家使用。如录像机厂家中的Sony与松下对录像机的RS-422控制协议是有差异的，视频服务器上的控制协议则更多了，如Louth、Odetis协议是公开的，而ProLINK则是基于Profile上的。什么是RS-485接口？它比RS-232-C接口相比有何特点？由于RS-232-C接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。传输速率较低，在异步传输时，最高波特率为20Kbps。接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在50米左右。针对RS-232-C的不足，于是就不断出现了一些新的接口标准，RS-485就是其中之一，它具有以下特点：（1） RS-485的电气特性：逻辑“1”以两线间的电压差为+（2~6）V表示；逻辑“0”以两线间的电压差为-（2~6）V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电路的芯片，且该电平与TTL电平兼容，可方便与TTL电路连接。（2） RS-485的数据最高传输速率为10Mbps（3） RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，抗共模干能力增强，即抗噪声干扰性好。（4） RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺，实际上可达3000米，另外RS-232-C接口在总在线只允许连接1个收发器，即单站能力。而RS-485接口在总在线是允许连接多达128个收发器，即具有多站能力。这样用户可以利用单一的RS-485接口方便地建立起设备网络。因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性，长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首选的串行接口。因为RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根联机，所以RS485接口均采用屏蔽双绞线传输。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9（孔），与键盘连接的键盘接口RS485采用DB-9（针）。RS485接传输电缆的长度如何考虑？在使用RS485接口时，对于特定的传输线经，从发生器到负载其数据信号传输所允许的最大电缆长度是数据信号速率的函数，这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。下图所示的最大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆（线径为0.51mm），线间旁路电容为52.5PF/M，终端负载电阻为100欧时所得出。（曲线引自GB11014-89附录A）。由图中可知，当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时，假定最大允许的信号损失为6dBV时，则电缆长度被限制在1200M。实际上，图中的曲线是很保守的，在实用时是完全可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆。则取得的最大电缆长度是不相同的。例如：当数据信号速率为600Kbit/S时，采用24AWG电缆，由图可知最大电缆长度是200m，若采用19AWG电缆（线径为0.91mm）则电缆长度将可以大于200m；若采用28AWG电缆（线径为0.32mm）则电缆长度只能小于200m。RS-485支持32个节点，因此多节点构成网络。网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构，不支持环形或星形网络。在构建网络时，应注意如下几点：采用一条双绞线电缆作总线，将各个节点串接起来，从总线到每个节点的引出线长度应尽量短，以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低。图8所示为实际应用中常见的一些错误连接方式（a，b，c）和正确的连接方式（d，e，f）。a，b，c这三种网络连接尽管不正确，在短距离、低速率仍可能正常工作，但随着通信距离的延长或通信速率的提

高，其不良影响会越来越严重，主要原因是信号在各支路末端反射后与原信号叠加，会造成信号质量下降。应注意总线特性阻抗的连续性，在阻抗不连续点就会发生信号的反射。下列几种情况易产生这种不连续性：总线的不同区段采用了不同电缆，或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装，再者是过长的分支线引出到总线。控制系统常见故c总之，应该提供一条单一、续的信号通道作为总线。Q线是采除方排RS485总线并未达到人分平衡电气接口，具有较强的抗电磁干扰能力，但在实际工程中们期望的效果。问题往彳往出现在以下几个方面:•控制系统常见故c总之，应该提供一条单一、续的信号通道作为总线。Q线是采除方排RS485总线并未达到人分平衡电气接口，具有较强的抗电磁干扰能力，但在实际工程中们期望的效果。问题往彳往出现在以下几个方面:•网络拓扑不合理，未按照总线型网络拓扑布线，而成为了星型拓扑结构；4两种:是在信号传输形•传输线与接收和发送端设备连接不正确，削弱了平衡线的抗干扰能力;两种:是在信号传输形•公用双绞线未进一步采取抗干扰措施，比如采用屏蔽双绞线;虽然在造成干扰的方式上有所不同但在干扰的•双绞线线经太细，传输距离太远，导致阻抗太大，造成压降。虽然在造成干扰的方式上有所不同但在干扰的扰变成了串模信号进入传输线。线上控制信号反射增加了信号畸变程度；一种是由于外部的干扰使平衡条件被破坏，共模干扰变成了串模信号进入传输线。关于信号反射，根据电磁理论，减少长线上信号反射的唯一途径是阻抗匹配，若通信网络拓扑为总线型，阻抗匹配比较容易实现，但若是星型网络拓扑，在发送端串上与传输线特征阻抗相同的电阻（电阻值一般是驱动门输出内阻的5倍以上）就可以得到较高的发送电平。接收的匹配阻抗是经5伏电源形成的，在阻抗匹配的同时减少了吸收功耗，这样既减少了反射，又不会因为增加了匹配电阻吸收过多的信号功率，信号的电平阈值差变小。双绞线作为RS485传输线对电磁感应噪声有较强的抑制能力，但对静电感应引起噪声的抑制能力较差，因此RS485传输线应选用屏蔽双绞线。双绞线的屏蔽层要正确接地，这里讲的“地”应是驱动总线逻辑门的“地”，而非“机壳地”、“保护地”，但在许多实际设备上往往没有给出接地连接端，所以在这种情况下就需要引一条线将屏蔽与驱动逻辑门集成电路的地相连。此外，在选择屏蔽双绞线作为RS485通信线时，应该选择线经大一点的，使阻值比较小，产生的压降小，这样使得控制信号的衰减也会小很多。故障解决办法1、 云台运转不灵或根本不能转动这种情况的出现除去产品质量的因素外，一般是以下各种原因造成的：⑴只允许将摄像机正装的云台，在使用时采用了吊装的方式。在这种情况下，吊装方式导致了云台运转负荷加大，故使用不久就会导致云台的转动机构损坏，甚至烧毁电机。⑵摄像机及其防护罩等总重量超过云台的承重。特别是室外使用的云台，往往防护罩的重量过大，常会出现云台转不动（特别是垂直方向转不动）的问题。⑶室外云台因环境温度过高、过低、防水、防冻措施不良而出现故障甚至损坏。2、 操作键盘失灵。（在发出控制信号后云台乱跑不受控制、莫名其妙的自己乱跑等）造成这种故障的原因有以下几点：（1） 、控制线路故障引起，如线路短路、断路、对地漏电等均可引起此故障。（2） 、码转换器（信号转发器）和解码器故障，键盘本身故障。（3） 、操作键盘“死机”造成。键盘的操作使用说明上，一般都有解决“死机”的方法，例如“整机复位”等方式，可用此方法解决。（4） 、总线阻抗不匹配引起，解决办法就是加装匹配电阻（线尾阻）RS485系统阻值为120欧姆。（5） 、另外控制协议设置不当和控制主机的信号输出口有故障也会引起此现象。3、 操作键盘无法通过解码器对摄像机（包括镜头）和云台进行遥控。造成这种故障的原因有以下几点：（1） 、距离过远时，控制