解碼器

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繼電器

繼電器是解碼器中的動(dòng)作發(fā)生器，通常解碼器會(huì)匹配九只繼電器，其中有五只較大的繼電器，是控制云臺(tái)的上下左右動(dòng)作，其余四只較小繼電器是控制三可變鏡頭光圈、變倍、聚焦。松下、歐姆等繼電器都是一流的產(chǎn)品，但價(jià)格較高，通常在門禁控制器等領(lǐng)域使用。監(jiān)控解碼器使用的繼電器中有兩個(gè)品牌比較多，松樂、匯港，質(zhì)量差別不大，在實(shí)際使用中繼電器故障率不高，我個(gè)人認(rèn)為基本可以忽略不計(jì)。但解碼器工作時(shí)，繼電器要頻繁的開合，而每次開合時(shí)都有一個(gè)瞬時(shí)電流通過。如果繼電器容量太小，瞬時(shí)電流有可能超過繼電器的容量，繼電器的使用壽命會(huì)大大縮短，一定要用7A以上額定工作電流的繼電器，而有些廠家過于追求成本而選擇1A的小繼電器。還有一個(gè)問題需要注意，有些解碼器設(shè)計(jì)時(shí)取消了鏡頭控制的3個(gè)繼電器，用三極管和電阻代替，這種設(shè)計(jì)在使用中故障率也不高，基本在正常范圍之內(nèi)，但我個(gè)人持保留意見，三極管的驅(qū)動(dòng)能力有限，當(dāng)在相對(duì)復(fù)雜的環(huán)境中使用時(shí)，可能會(huì)不穩(wěn)定。

通信芯片

解碼器的通信芯片主要是負(fù)責(zé)485總線上數(shù)據(jù)信號(hào)的接收，最常用的是75176芯片，75176芯片是相對(duì)較老的一種產(chǎn)品，但價(jià)格較低，穩(wěn)定性較好，但在驅(qū)動(dòng)能力上較差，由于解碼器屬于RS485單向通信總線，不存在驅(qū)動(dòng)能力問題，對(duì)于現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)，低成本的75176芯片成為95％以上生產(chǎn)解碼器廠家的選擇。但建議不要使用采用75176作為通信芯片的碼轉(zhuǎn)換器，由于驅(qū)動(dòng)能力有限，當(dāng)控制32臺(tái)以上解碼器運(yùn)行時(shí)，故障率很高。

防雷系統(tǒng)

品牌較好的解碼器通常帶有簡(jiǎn)易的防雷系統(tǒng)，主要是防止感應(yīng)雷通過485總線對(duì)解碼器的破壞。標(biāo)準(zhǔn)的防雷系統(tǒng)價(jià)格會(huì)比解碼器本身還要高幾倍，所以通常設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)易的防雷系統(tǒng)。以沈陽(yáng)先凱麗柯電子有限公司的先柯解碼器為例，防雷部分要由2只防雷二極管來完成，可以防止10毫秒600W的感應(yīng)雷破壞，基本上可以抵御常見感應(yīng)雷襲擊。當(dāng)感應(yīng)雷能量超出防雷二極管承受極限時(shí)，防雷二極管會(huì)燒毀，同時(shí)吸收感應(yīng)雷能量，保護(hù)解碼器內(nèi)部器件和電源變壓器不被破壞。防雷管被燒毀后，將防雷管取下后，解碼器便可正常工作，但已經(jīng)不具備防雷功能。由于解碼器使用環(huán)境復(fù)雜，被雷擊情況經(jīng)常發(fā)生，建議選擇解碼器時(shí)，選擇帶有防雷系統(tǒng)的產(chǎn)品。

保險(xiǎn)

解碼器中的保險(xiǎn)絲基本上有2大作用：

1.防止220V電源在施工過程中短路或?qū)θ藛T造成傷害，當(dāng)220V電源短路或人員觸電時(shí)保險(xiǎn)絲會(huì)自動(dòng)切斷220V電源，保證人員及設(shè)備安全。通常220伏保險(xiǎn)絲會(huì)設(shè)計(jì)一個(gè)透明塑料外殼，防止保險(xiǎn)絲金屬接頭引起觸電。

2.防止攝像機(jī)短路造成電源變壓器燒毀，此種通常不用保險(xiǎn)絲座外殼。

在一些設(shè)計(jì)比較完善的解碼器中，有3個(gè)保險(xiǎn)絲，增加了一個(gè)對(duì)外輸出交流24伏的輸出保護(hù)，防止云臺(tái)短路引起的解碼器內(nèi)部器件及電源變壓器的燒毀。

驅(qū)動(dòng)芯片NLU2003：

解碼器的動(dòng)作是由CPU控制繼電器的吸合來實(shí)現(xiàn)的，但CPU的驅(qū)動(dòng)能力一般都不強(qiáng)，需要借助驅(qū)動(dòng)芯片來實(shí)現(xiàn)繼電器的控制，比如沈陽(yáng)先凱麗柯公司的先柯解碼器就使用了2片NLU2003型號(hào)驅(qū)動(dòng)芯片，當(dāng)CPU發(fā)出動(dòng)作指令時(shí)由NLU2003芯片來驅(qū)動(dòng)繼電器的吸合和斷開，2片NLU2003分別控制云臺(tái)控制繼電器和鏡頭控制繼電器。

首先，觀察解碼器電路板的光澤度，是否飽滿,字體印刷是否清晰，元器件排列是否整齊。是否有中文接線說明，解碼板厚度是否夠厚，標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該在1.5毫米以上，足夠厚的解碼板張力較強(qiáng)，可以適應(yīng)更復(fù)雜環(huán)境，電路板變形機(jī)率更小，電路板邊緣用手觸摸會(huì)不會(huì)劃手的感覺，如果有說明生產(chǎn)時(shí)切板機(jī)不夠先進(jìn)。

解碼器通常有2個(gè)參數(shù)需要人工設(shè)置分別是通信波特率和地址碼。波特率是指解碼器與硬盤錄像機(jī)或矩陣通過485總線通信時(shí)的通信速率，不同的通信協(xié)議通信速率不相同，但大致可以分為1200、2400、4800、9600幾種。它們通常用二進(jìn)制撥碼開關(guān)來設(shè)置，具體設(shè)置方法每種品牌各不相同。以先柯解碼器為例，共計(jì)8位撥碼開關(guān)，其中1、2位為通信波特率設(shè)置開關(guān)，3－8位為地址設(shè)置開關(guān)。

地址碼設(shè)置，由于485通信總線上一般都連結(jié)多個(gè)解碼器為了把它們區(qū)別開，分別對(duì)每個(gè)解碼器設(shè)置一個(gè)地址。地址碼也是用二進(jìn)制來表示的。

通信協(xié)議：

協(xié)議就是數(shù)據(jù)通信時(shí)的信息存儲(chǔ)格式，解碼器的通信協(xié)議大約有100多種，其中比較常見的還有多個(gè)版本，最常使用的派爾高D協(xié)議，就有大概7個(gè)版本。以派爾高D為例，分析一下協(xié)議的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

通信數(shù)據(jù)為7位字節(jié)，分別為：１－２－３－４－５－６－７

1、標(biāo)志位：確定協(xié)議種類；

2、地址位：所發(fā)出動(dòng)作所對(duì)應(yīng)的解碼器地址；

3、4、動(dòng)作位：具體的工作指令；

5、6、速度和預(yù)置位：定義動(dòng)作的速度和預(yù)置到的坐標(biāo)；

7、校驗(yàn)位：校驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確。

通常解碼器會(huì)根據(jù)協(xié)議的格式來識(shí)別協(xié)議的種類，這就是通稱談到的自識(shí)別協(xié)議解碼器，又叫萬碼解碼器。硬盤錄像機(jī)發(fā)出控制命令后，硬盤錄像機(jī)的串行接口RS－232會(huì)以軟件設(shè)置協(xié)議的波特率和數(shù)據(jù)格式發(fā)出控制協(xié)議代碼， RS－232轉(zhuǎn)RS-485碼轉(zhuǎn)換器將RS－232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS－485信號(hào)，然后再傳輸（理論上可傳輸1200米），系統(tǒng)經(jīng)過485總線上的每個(gè)解碼器都會(huì)接收到控制協(xié)議代碼，然后對(duì)比自己的地址，控制協(xié)議代碼與地址相同解碼器才會(huì)執(zhí)行動(dòng)作。使用232轉(zhuǎn)485碼轉(zhuǎn)換器的主要是RS232信號(hào)傳輸距離比較近約15米，而485信號(hào)可傳輸12000米，使控制距離大大加長(zhǎng)。嵌入式硬盤錄像機(jī)本身就有485通信接口，不必再加RS－232轉(zhuǎn) RS-485通傳協(xié)議轉(zhuǎn)換器。

硬盤錄像機(jī)與解碼器之間的通信是單向通信，數(shù)據(jù)硬盤錄像機(jī)發(fā)出到解碼器接收為止，解碼器不向硬盤錄像機(jī)發(fā)送任何數(shù)據(jù)。因此，為了降低成本監(jiān)控系統(tǒng)使用的碼轉(zhuǎn)換器有相當(dāng)?shù)谋壤菃喂Υa轉(zhuǎn)，即由232信號(hào)轉(zhuǎn)換成RS485信號(hào)。因此，在門禁等雙向通信系統(tǒng)中使用監(jiān)控系統(tǒng)碼轉(zhuǎn)可能會(huì)發(fā)生通信不良的問題。

解碼器的電源

解碼器電源一般都使用多電壓輸出的線性變壓器，線性變壓器大致可以分成3種：

1. EI型變壓器；

2. R型變壓器；

3. 環(huán)型變壓器。

EI型變壓器

EI型鐵芯變壓器制造工藝簡(jiǎn)單，成本相對(duì)較低。由于鐵芯片及與其相配套的線圈骨架均已形成系列并大量生產(chǎn)，所以應(yīng)用十分廣泛。

EI型鐵芯變壓器所用的鐵芯材料十分復(fù)雜，有熱軋硅鋼板(俗稱低硒)、冷軋無取向硅鋼帶、冷軋取向硅鋼帶(俗稱高硒)。現(xiàn)在使用的冷軋無取向硅鋼帶主要是0.5毫米厚的(俗稱中硒)，0.35毫米的(俗稱國(guó)產(chǎn)高硒)已經(jīng)淘汰。這些材料中冷軋取向硅鋼帶材質(zhì)最好，其厚度在0.35毫米以下，冷軋無取向硅鋼帶次之，熱軋硅鋼板材質(zhì)質(zhì)量最差。因而同一尺寸的變壓器，不同的鐵芯材料，變壓器輸出的功率差別較大。

R型變壓器

R型變壓器比EI變壓器小30%，薄40%，輕40%。　

R型變壓器漏磁最小，比EI型變壓器小10倍。

R型鐵芯變壓器產(chǎn)生的熱量最少比EI型變壓器小50%。

R型變壓器不會(huì)產(chǎn)生噪音，這一特點(diǎn)遠(yuǎn)勝EI型變壓器或鐵芯有間隙的切形鐵芯變壓器。

R型變壓器與環(huán)形變壓器相比，工作性能更強(qiáng)，可靠性更高，絕緣性能強(qiáng)，安裝簡(jiǎn)便�！�

R型變壓器的構(gòu)造比EI和C型變壓簡(jiǎn)單但可靠性和品質(zhì)都比它們高�！�

環(huán)型變壓器

環(huán)型變壓器的鐵心是用優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼片（片厚一般為0.35mm以下），無縫地卷制而成，這就使得它的鐵心性能優(yōu)于傳統(tǒng)的疊片式鐵心。環(huán)形變壓器的線圈均勻地繞在鐵心上，線圈產(chǎn)生的磁力線方向與鐵心磁路幾乎完全重合，與疊片式相比激磁能量和鐵心損耗將減小25％。環(huán)型變壓器有以下特點(diǎn)：

（1）電效率高鐵心無氣隙，疊裝系數(shù)可高達(dá)95％以上，鐵心磁導(dǎo)率可取1.5～1.8T（疊片式鐵心只能取1.2～1.4T），電效率高達(dá)95％以上，空載電流只有疊片式的10％。

（2）外形尺寸小，重量輕環(huán)形變壓器比疊片式變壓器重量可以減輕一半，只要保持鐵心截面積相等，環(huán)形變壓器容易改變鐵心的長(zhǎng)、寬、高比例，可以設(shè)計(jì)出符合要求的外形尺寸。

（3）磁干擾較小環(huán)形變壓器鐵心沒有氣隙，繞組均勻地繞在環(huán)形的鐵心上，這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了漏磁小，電磁輻射也小，無需另加屏蔽都可以用到高靈敏度的電子設(shè)備上，例如應(yīng)用在低電平放大器和醫(yī)療設(shè)備上。

（4）振動(dòng)噪聲較小鐵心沒有氣隙能減少噪聲。

解碼器485通信線的連接

鏈?zhǔn)竭B接圖是標(biāo)準(zhǔn)的接線方式，所有解碼器均掛接在485總線上，通信距離遠(yuǎn)，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定，最后一個(gè)解碼器需要跳線接通120Ω電阻，用來改善通訊質(zhì)量，建議施工時(shí)利用此種布線方式。

星型連接圖中解碼器都單獨(dú)通過一條485總線與發(fā)送設(shè)備相連，當(dāng)485通信數(shù)據(jù)通過結(jié)點(diǎn)向2個(gè)以上方向傳輸時(shí)，其傳輸距離會(huì)大大縮短。建議在施工時(shí)避免利用此種接線方式。如果采用此種接線方式建議使用485HUB解決。

解碼器的外部結(jié)構(gòu)

解碼器的外部結(jié)構(gòu)可分為兩種，第一種鐵盒噴漆，此種比較常見，大約占解碼器市場(chǎng)85％以上份額。第二種為鑄鋁外殼，市場(chǎng)占有10% ，有防水性好，外觀大方等特點(diǎn)。由于鑄鋁外殼成本較高，使用較少，通常品牌解碼器才會(huì)選用。

在室內(nèi)環(huán)境時(shí)，兩種外殼的解碼器功能沒有區(qū)別。在室外環(huán)境時(shí)，鐵盒解碼器和鑄鋁解碼器功能沒有區(qū)別，但鑄鋁外殼解碼器密封性比較好可以直接放置地面，不會(huì)發(fā)生進(jìn)水等情況，而鐵盒解碼器由于密封性不如鑄鋁結(jié)構(gòu)，通常被掛裝在墻壁或監(jiān)控桿上，配置防水接線頭后，可以防止雨水進(jìn)入，由于鑄鋁結(jié)構(gòu)解碼器通常比鐵殼結(jié)構(gòu)價(jià)格高1倍以上，所以在中低端端市場(chǎng)，鑄鋁結(jié)構(gòu)外殼已經(jīng)不多見了。

鐵殼外結(jié)構(gòu)也有很多種，其中有一種抽拉式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較成功，現(xiàn)在應(yīng)用也最多，抽拉式結(jié)構(gòu)由兩部分組成，一部分為一個(gè)下端面為空的鐵盒立方體，另一部分為像一個(gè)抽屜式的L型鐵板，解碼板、電源等安裝在鐵板上，在將鐵板插入鐵盒，用鍍鋅（防銹）螺絲固定，在出線口處配置2個(gè)防水頭。施工時(shí)L型鐵板插入方向下，可以防止雨水灌入，保護(hù)內(nèi)部電器元件。調(diào)試時(shí)可以卸下L型鐵板上兩個(gè)螺絲，鐵板可拉下，當(dāng)解碼器板全部露出后，L型鐵板上掛鉤自動(dòng)掛住解碼器外殼，更方便安裝。

無線解碼器

頻率范圍

頻率范圍是指無線解碼器在規(guī)定的失真度和額定輸出功率條件下的工作頻帶寬度，即無線解碼器的最低工作頻率至最高工作頻率之間的范圍。單位Hz（赫茲）。無線解碼器實(shí)際的工作頻率范圍可能會(huì)大于定義的工作頻率范圍。

頻率穩(wěn)定度

頻率穩(wěn)定度標(biāo)識(shí)了無線解碼器工作頻率的穩(wěn)定程度。單位為ppm（part per million，百萬分比）。通常無線解碼器的頻率穩(wěn)定度應(yīng)在：±1.5ppm左右。

信道間隔

信道指發(fā)射接收時(shí)占用的頻率值。相鄰信道之間的頻率差值稱為信道間隔。規(guī)定的信道間隔有25KHz(寬帶)、20KHz、12.5KHz(窄帶)等。

調(diào)制方式

無線解碼器的調(diào)制方式主要有以下幾類：

（一） GMSK

高斯濾波最小頻移鍵控。GMSK調(diào)制是在MSK（最小頻移鍵控）調(diào)制器之前插入高斯低通預(yù)調(diào)制濾波器這樣一種調(diào)制方式。GMSK提高了數(shù)字移動(dòng)通信的頻譜利用率和通信質(zhì)量。

（二） CPFSK

連續(xù)相位頻移鍵控。采用CPFSK調(diào)制方式使接收機(jī)易于實(shí)現(xiàn)，與QPSK的調(diào)制方式相比對(duì)相位穩(wěn)定度要求不高，不易受外界溫度噪聲的影響，而且在信號(hào)解調(diào)處理時(shí)實(shí)現(xiàn)低功耗。

（三） QAM

正交振幅調(diào)制。QAM是用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制載波的幅度和相位，使載波的幅度和相位受控于數(shù)字信號(hào)，常用有16QAM、32QAM、64QAM等。這種調(diào)制由于載波的幅度和相位都帶有信息，所以它比QPSK方式所能傳輸?shù)臄?shù)碼率高。

（四） QPSK

四進(jìn)制相移鍵控調(diào)制。QPSK是一種四進(jìn)制的相位鍵控調(diào)制方式，可以看成是兩正交的二相調(diào)制合成。把相繼碼元的四種組合（00、01、10、11）對(duì)應(yīng)于載波的四個(gè)相位（0、±π/2、π）。

數(shù)據(jù)接口

無線解碼器常見接口為RS-232端口。RS-232-C接口（又稱EIA RS-232-C）是目前最常用的一種串行通訊接口。它是在1970年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。它的全名是“數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）和數(shù)據(jù)通訊設(shè)備（DCE）之間串行二進(jìn)制數(shù)據(jù)交換接口技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)”該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用一個(gè)25個(gè)腳的DB25連接器，對(duì)連接器的每個(gè)引腳的信號(hào)內(nèi)容加以規(guī)定，還對(duì)各種信號(hào)的電平加以規(guī)定。

接口速率

無線解碼器常見的接口速率有：1200，2400，4800，9600，19200，38400bps（位/秒）以及更高的N*64Kbps。

接口校驗(yàn)

無線解碼器接口的常見校驗(yàn)形式有奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)。

奇校驗(yàn)規(guī)定：正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是奇數(shù)，若非奇數(shù)，則在最高位b7添1。如：

1 0110，0101

0 0110，0001

偶校驗(yàn)規(guī)定：正確的代碼一個(gè)字節(jié)中1的個(gè)數(shù)必須是偶數(shù)，若非偶數(shù)，則在最高位b7添1。如：

1 0100，0101

0 0100，0001

奇偶校驗(yàn)?zāi)軌驒z測(cè)出信息傳輸過程中的部分誤碼（1位誤碼能檢出，2位及2位以上誤碼不能檢出），同時(shí)，它不能糾錯(cuò)。在發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，只能要求重發(fā)。但由于其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，仍得到了廣泛使用。

天線阻抗

天線阻抗指含有電阻、電感和電容的天線電路里，對(duì)交流電所起的阻礙，單位Ω（歐姆）。常見的天線阻抗為50Ω或75Ω。

編解碼器區(qū)別

在多媒體方面，編碼器主要把模擬視音頻信號(hào)壓縮數(shù)據(jù)編碼文件，而解碼器把數(shù)據(jù)編碼文件轉(zhuǎn)為模擬視音頻信號(hào)的過程。解碼器的分類：

解碼器按照云臺(tái)供電電壓分為交流解碼器和直流解碼器。交流解碼器為交流云臺(tái)提供交流230V或24V電壓驅(qū)動(dòng)云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)；直流云臺(tái)為直流云臺(tái)提供直流12V或24V電源，如果云臺(tái)是變速控制的還要要求直流解碼器為云臺(tái)提供0-33或36V直流電壓信號(hào)，來控制直流云臺(tái)的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。

按照通訊方式分為單向通訊解碼器和雙向通訊解碼器。單向通訊解碼器只接收來自控制器的通訊信號(hào)并將其翻譯為對(duì)應(yīng)動(dòng)作的電壓/電流信號(hào)驅(qū)動(dòng)前端設(shè)備；雙向通訊的解碼器除了具有單向通訊解碼器的性能外還向控制器發(fā)送通訊信號(hào)，因此可以實(shí)時(shí)將解碼器的工作狀態(tài)傳送給控制器進(jìn)行分析，另外可以將報(bào)警探測(cè)器等前端設(shè)備信號(hào)直接輸入到解碼器中由雙向通訊來傳誦現(xiàn)場(chǎng)的報(bào)警探測(cè)信號(hào)，減少線纜的使用。

按照通訊信號(hào)的傳輸方式可分為同軸傳輸和雙絞線傳輸。一般的解碼器都支持雙絞線傳輸?shù)耐ㄓ嵭盘?hào)，而有些解碼器還支持或者同時(shí)支持同軸電纜傳輸方式，也就是將通訊信號(hào)經(jīng)過調(diào)制與視頻信號(hào)以不同的頻率共同傳輸在同一條視頻電纜上。

解碼器的電路是以單片機(jī)為核心，由電源電路、通訊接口電路、自檢及地址輸入電路、輸出驅(qū)動(dòng)電路、報(bào)警輸入接口等電路組成。

解碼器一般不能單獨(dú)使用，需要與系統(tǒng)主機(jī)配合使用。

注意事項(xiàng)

●解碼器到云臺(tái)、鏡頭的聯(lián)接線不要太長(zhǎng)，因?yàn)榭刂歧R頭的電壓為直流12伏左右，傳輸太遠(yuǎn)則壓降太大，會(huì)導(dǎo)致鏡頭不能控制。另外由于多芯控制電纜比屏蔽雙絞線要貴，所以成本也會(huì)增加。

●室外解碼器要做好防水處理，在進(jìn)線口處用防水膠封好是一種不錯(cuò)的方法，而且操作簡(jiǎn)單。

●從主機(jī)到解碼器通常采用屏蔽雙絞線，一條線上可以并聯(lián)多臺(tái)解碼器，總長(zhǎng)度不超過1500米（視現(xiàn)場(chǎng)情況而定）。如果解碼器數(shù)量太大，需要增加一些輔助設(shè)備，如增加控制碼分配器或在最后一臺(tái)解碼器上并聯(lián)一個(gè)匹配電阻（以廠家的說明為準(zhǔn)）。

通信詞典解釋