现场单元键盘接口采用专用键盘管理芯片74C922，其编码(BCD)输出可直接与单片机P0．O～3相连，内部振荡器完成4×4矩形键盘扫描，有按键时，DA变高，通过非门接到AT89C52的INTl口，并且设INTl为边沿触发方式。当DA变高时，经过非门变为低电平跳变产生INTl外部中断，通知AT89C52读取键值，判断键值从而完成相应的散转程序功能。PO．4～7接4个LED，分别用于运行状态、功能和按键输入等方面的指示；8路传感器信号经光电隔离输入P1口，声光驱动信号由P3．4、P3．5经光电隔离后输出，WC24C02的SCL、SDA和单片机P3．6、P3．7连接作I2C总线，P2．7用于按键“BEEP”提示音驱动。接口电路如图4所示。

3 软件设计
    集控单元和现场单元各自运行程序，软件设计均采用模块化形式，整个程序包括初始化、主从通信、数据收发中断处理、按键处理、I／O口扫描、LED数码管显示、微型打印机驱动、I2C总线读写驱动等程序模块。设计内容较多，相关程序可见参考文献。下面主要介绍主从通信程序设计。
    在以往电力线Modem的应用中，由于受到器件半双工通信的限制，主从通信只能采用“轮询应答”方式，即主节点依次向各从节点发送查询命令帧，目标节点接收到后发送应答帧，主节点必须接收到该应答，才可向下一个节点发送查询。如果从节点数较多，而且通信速率比较低，则耗时较长，影响实时性。ST7538在此方面有了很大改进，除了通信速率高(可达4800 baud)外，还增加了载波侦听功能，可以减少冲突，提高信道的利用率。因此利用此功能对“轮询应答”加以改进，办法是所有节点向电力线上发送数据前，先执行载波侦听算法：检测CD／PD状态，若CD／PD=O，则先不立即发送数据，而是延迟随机时间t(<10 ms)，再检测CD／PD状态，若仍为低电平，此时才启动发送；若CD／PD=1，则连续监测CD／PD状态，直到转化为低电平后，才进入延时阶段；若同时有多个节点企图发送信息，延时最短的节点可以最先发送信息，其他延时稍长的节点在延时结束后，便会发现CD／PD已经转化为高电平，信道已被占用，只好等待下一次发送机会。通过加入载波侦听算法，即使现场单元在非查询期间有警情发生，仍可有机会获取信道，优先向集控单元发送告警数据，从而提高系统的突发响应能力。主从通信程序流程如图5所示。

    载波侦听功能通过寄存器12、13位设置。由于电力线上存在各种噪声，当ST7538检测到工作频率的噪声时，会误以为是载波，使CD／PD=0。考虑这个原因， 采用同步字符(0101……序列)侦测方式；同时，对数据传输加以通信协议，以保证通信的可靠性。做法是规定数据帧格式为：同步字、起始字、源地址、目的地址、控制字、数据、校验码、结束字，其中控制字包含数据帧长度和传送正确／错误信息。
 

结 语
    ST7538是一款集成度高、功能强大的电力线Modem芯片，其中的载波侦听功能，为电力线载波通信技术应用在实时性要求较高的安防领域提供了有效的解决方案。本文介绍的防盗报警系统，以低压电力线作为传输介质，可以实现民用住宅和办公楼层的多警点实时集中监控。在实际运行中，集控单元和现场单元的有效通信距离达到400 m，数据传输稳定可靠，反应迅速。