双机系统在电子存取柜中的应用

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0 引言　　在基于单片机的测控应用系统设计，常常采用单一CPU，配合相应的接口辅助电路完成测控目的。然而当需要较多的输入输出接口及这些接口距离主处理CPU较远时，必然使得硬件系统复杂，给调试带来不便。利用双机系统，将相应功能模块集成、分离，这样一来就可　　以降低硬件系统的复杂度，提高应用系统的可靠性，同时也使得软件设计相对独立、容易管理，且易于修改程序，适合很多应用系统。1 双机系统的组成　　以应用于超市的某电子式存取包柜设备为例，如下：

图1 主板硬件原理框图

图2 继电器板硬件原理框图　　该系统具有32路开关量输入，其中16路红外线检测输入，16路红外线发射控制驱动，　　16 路继电器控制输出。LCD液晶显示，8路按键输入。语音提示，存储、实时时钟，打印输出安装在主控板上，其余32路输入、16路输出装在继电器控制板上。主板、继电器板分别采用ATMEL公司的89C52和89C51，主板管理存包用户的操作并记录其历史参数，继电器板完成具体的开、关门操作，检测箱内是否有物品已存放。两板各行其职又相互配合，通过标准串口，信息交换十分方便。这样设计后，两板之间的连线只有三条。　　1.1主机板的设计　　主机板负责电子柜的开箱时间、开箱柜号以及密码的历史记录，显示电子柜内是否有物的状态信息，打印，并语音提示箱号及密码纸。当需要开箱时，按一定的通讯协议将开箱的相关命令通过串口传输到继电器板，执行操作。　　为了保证系统可靠，复位电路采用MAX813，同时作为看门狗监控主机板、继电器板上的单片微处理器的运行。一个看门狗监控两只单片微处理器，其中任意一只单片微处理器死机时均可以使整个系统自动复位。　　1.1.1 主板控制软件流
                          
                       
                          
                               

图3 主板软件流程图　　1.2 继电器板的设计　　继电器板负责电子存包柜的开箱操作，利用红外线检测箱内是否有物，并将状态信息上传至主机板，作为下一次分配箱时的依据。继电器接收主机板下达的开箱命令，根据主机指定的箱号，驱动相应的继电器开门，同时检测门限位开关的信号，确定门是否开启。　　1.2.1 继电器板控制软件流程

图4 继电器板软件流程图　　1.3 显示面板　　为美观起见，电子存包柜的面板显示采用64＊128点阵式液晶显示模块，主要显示电子存包柜的空、满箱状态，存包柜的密码状态，时钟等。2 结论　　双机系统以较简单的硬件电路，减少了之间的连线，独立的程序实现了所要达到的目的，提高了系统的可靠性及工作效率。由于将应用系统以各自完成的功能为界面划分为两块，使得软件编程思路清晰、流畅，易于排错，硬件上的复位设计又使得双机连为一体，当任何一个部分出错时，可以使应用系统复位，改变了原有的上位主机给下位机复位方式所带来的弊端，避免了死机现象。从应用的效果看，该系统工作稳定、可靠，达到了预期的效果。双机系统的优点是显而易见的，它在测控领域的应用是十分广泛的。