摄像机在煤矿监控体系中运用广泛，特别对一些重要场所更需要在集控室长途操控摄像机完结移动、调焦等功用。对摄像机的操控运用RS一485总线的较多，文献[1]以AT89C52单片机为操控器规划了构建于RS.485总线基础上的矿用摄像机作业台操控体系。在现场运用这种办法进行操控的过程中，笔者发现：当操控间隔较远(超出1 km)以及挂接操控器较 (在某矿发电厂实测大于36台)时会呈现部分摄像机失控、误动现象，其间频频地误动还会导致作业台的毛病，给作业带来不方便。为处理以上问题，本文以嵌入式处理器LPC2129为主控芯片规划了矿用摄像机操控器，并经过CAN(contoller area network)总线完结了长途操控。CAN总线归于现场总线的一种，它具有可靠性 高、通讯间隔远、连线简略、性价比高级特色。
CAN选用非损坏总线裁定技能，然后大节操省了总线抵触裁定时刻。特别是在网络负载很重的状况下，也不会出 现网络瘫痪状况(以太网则或许)。CAN的通讯间隔最远可达10 km(速率5 kbit/s以下时) ，因而煤矿 长途操控很合适选用CAN总线。别的CAN总线能够运用双绞线作为通讯介质，这使得原有RS-485网络 的操控体系不必从头布线就能够晋级为CAN总线操控体系，可大节操约本钱。
当时嵌入式体系技能老练、运用广泛。这首要得益于它的处理器将通用CPU中许多由板卡完结的使命精简到芯片内部，在确保特定功用的前提下使体系规划趋于小型化，便于体系集成。LPC2129是飞利浦公司出产的依据16/32位ARM7TDMI—S内核的嵌入式处理器。其内部具有256 KB的Flash、16 KB的 RAM、2路CAN操控器。其他外围接口也很丰厚，这样无需外扩存储器就能够移植实时操作体系。因而，本文选用LPC2129作为主控芯片，别的运用嵌入式体系所规划的操控器尺度小，然后使其可方便地嵌入到防爆作业台。
1 操控体系作业原理
操控体系如图1所示，监控上位机经过RS-232串口与1/S.232-CAN转接器相连，转接器与操控器构成CAN总线网络，操控器直接操控摄像机和作业台。体系操控原理如下：上位机经过鼠标及键盘接纳特定摄像机操控动作指令，经过软件转化为摄像机操控器地址及操控指令，然后打包为操控字，再经过串口发送给转接器。转接器按协议将操控字转化为CAN总线帧格局并将帧发送到总线上。地址相符的操控器接纳该帧数据，依据操控指令发生操控信号，操控摄像机及作业台完结相关动作。
图1 操控体系
2 操控体系电路规划
操控体系的电路规划按功用分为3个部分：操控器电路、CAN总线电路、转接器电路。
2.1 操控器电路
考虑到本体系的被控对象是摄像机和作业台，而摄像机选用索尼FCB系列的摄像模块，该模块支撑RS-232串M通讯，所以操控器电路规划如图2上部所示。图中运用LPC2129的串口0(P0.0、P0.1)经电平转化芯片ST3232构成操控器串口，外接摄像机模块，完结对摄像机的操控。因为本规划没有选用传统的拨码开关设定操控器地址，地址的设定要经过上位机来完结，因而经过LPC2129的串口1(P0.8、P0.9)完结与上位机的通讯，完结地址的写入。对作业台的操控实际上是操控作业台的两个驱动电机，运用LPC2129的PWM接口P0.7、P0.21以及通用I/O接口P1.17、P1.19经光电阻隔后进行驱动，操控电机的滚动，然后带动作业台的滚动。
图2 电路原理图
2.2 CAN总线电路
LPC2129内部集成了CAN操控器，运用它无需外接独自的CAN芯片就能够方便地构成CAN总线。电路如图2下部所示，由LPC2129的CAN引脚P0.23、P0.24外挂收发器模块CTM8250接入CAN总线体系。CTM8250是周建功公司出产的一款带阻隔的通用CAN收发器芯片，该芯片内部集成了一切必需的CAN阻隔及CAN收发器材，芯片的首要功用是将CAN操控器的逻辑电平转化为CAN总线的差分电平而且具有DC 2500 V的阻隔功用。此处运用该模块是为了确保在煤矿现场总线作业的稳定性和可靠性。与RS-485总线相似，在总线的最远端要串接120Ω电阻R20a为避免掉电后操控器CAN地址丢掉，体系外扩了一片I2C总线的非易失性存储器24C04，I2C总线上的电阻R4、R5的作用是进行电位上拉。
2.3 转接器电路
转接器的作用是衔接上位机与CAN总线。由图2能够看出，只需将对摄像机和作业台的操控部分去掉就能够完结此功用。为简化没计，本文没有运用其他处理器，转接器依然运用LPC2129的串口1完结与上位机的通讯，并经过CAN引脚外挂收发器模块CTM8250完结CAN总线通讯。在转接器里也外扩了24C04，首要用于存储操控器的地址映射表。
3 操控协议
