摘 要：以PCD3312C调制芯片和AT89C2051微处理器为核心,配合几个外围芯片，构成了一套以电话线为传输介质的低成本的智能小区的抄表、报警系统。
关键词：调制；解调；I2C总线
传统的数据传输需要架设专门的线路，而对于远程、多点的数据传输(比如抄表、报警系统)成本显然过高。无线传输设备价格仍然偏高。现在，电话线路已经延伸到我们生活的各个角落，如果以电话线作为传输介质,会大大降低数据传输的成本。
1 所用芯片简介
PCP3312C调制芯片,采用I2C总线方式控制，能产生DTMF／modem／musical信号，用于拨号和数据的调制。适用于单向的数据传输。 AT89C2051带2 Kb闪速存储器的8 B单片机，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于其具有闪速存储器,可以方便灵活地对程序进行修改。X1243时钟芯片, 采用I2C总线控制方式，能通过编程产生定时中断信号，并附带2KE2PROM。用于控制数据的传输时间和对数据进行暂存。MAX813L看门狗芯片。
2 系统的硬件构成及原理
数据发送端的原理简图如图1所示。
在系统工作之前，完成对 X1243 的时钟的初始化和定时的设定（X1243自带电池，此步可用开发系统完成）。两个外部中断分别留给报警信号和时钟的定时触发。系统的大部分分时间处于等待状态，当报警信号产生后，转入报警中断处理。首先通过P15控制继电器闭合接通话线；然后通过P10和P11控制 PCD3312C 向外发出接收端号码的DTMF信号；短暂延时后再发出Modem信号。而抄表数据的发送比报警多一步。当X1243向2051发出定时中断后，2051先从外面的数字表( 表的数量根据实际需要和 I／O 口的使用情况而定 )上读取串行数据。数据读取完毕后，再执行与报警相同的步骤。数据发送完后,断开继电器，与话线脱离，系统又进入等待状态。系统只有在向外发送数据的瞬间占用电话线，其他时间并不影响发送端电话的使用。系统总体结构图如图2所示。
数据接收端的构成更加简单:
1台PC机和1个内置的Modem以及1条专用的电话线。用AT指令将Modem置于自动应答状态。当接受到振铃信号后，自动连通话线，将调制好的数据发往PC机。PC机里运行的程序接受完数据后，按照事先制定好的通讯协议，对其进行校验和分类。先从数据中分离出单元编号，然后检验数据类型标志。若是报警信号，则先根据编号从数据库中查找出相应的单元信息，然后控制PC喇叭鸣响并在PC机屏幕上显示出报警单元的位置。若是抄表的数据, 则将其写入数据库，以供以后查询。
3 系统的软件设计
由于系统的硬件构成相对简单，因此要对软件作详细地设计，才能使其满足系统要求。PC机里建有一个数据库，记录各个单元的信息以及与之对应的唯一的编号，以便于管理和查询。每个单元的记录中包含这样几个字段：各个表的数据以及读表时间。在发送端和接受端进行通讯时，应按照事先制定好的通讯协议进行。通讯协议包含以下部分：数据格式、传输方式和波特率。此系统只能采用异步传输方式，因此双方应采用相同的波特率。数据格式制定如下: 有效数据的起始标志，各单元对应的编号，传输的数据类型（报警或是抄表数据) ，抄表数据段的起始标志、结束标志，数据传输结束标志等。
发送端的X1243在初始化时，应使各个单元定时中断的时间错开，每个单元间留有充足的裕量，以免数据发送时产生冲突。从表读取的串行数据在发送端不必进行处理，可在接受端分类后完成。
4 结论
本系统在硬件上构成简单，充分利用了现有的条件。安装简便,且便于移动和更改。整个系统的成本较低。具有较高的实用性和广阔的应用前景。
参考文献
［1］李朝青.PC机及单片机数据通信技术.北京：北京航空航天大学出版社，2000
［2］曾志民，等.调制解调器原理及其应用.北京：人民邮电出版社，1995
