校園無線廣播智能遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

相關(guān)專題: 無線 芯片

目前校園廣播系統(tǒng)正朝著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展。根據(jù)市場需求及前景預(yù)測,生產(chǎn)校園教學(xué)無線廣播設(shè)備具有得天獨厚的優(yōu)勢。本文結(jié)合智能遠(yuǎn)程控制校園無線廣播系統(tǒng),重點介紹無線廣播控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。

1  新型智能遠(yuǎn)程控制校園無線廣播系統(tǒng)簡介

智能遠(yuǎn)程控制校園無線廣播系統(tǒng)是集無線通信、音響以及數(shù)字技術(shù)為一體的全新校園無線廣播系統(tǒng)。校園無線廣播系統(tǒng)采用電話撥號收發(fā)的雙音多頻DTMF(Dual Tone Multi-Frequency)通信方式。雙音多頻是一項可靠、成熟的通信技術(shù),因其提供更高的撥號速率,迅速取代了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)盤式電話機(jī)使用的撥號脈沖信令。近年來,DTMF也應(yīng)用于交互式控制系統(tǒng)中,如語言菜單、語言郵件、電話銀行和ATM終端等。DTMF對傳輸電路的要求低,通過普通的電話線就可以接收和發(fā)送信號,傳送的距離遠(yuǎn),并且有多種型號的通用雙音頻元器件可供選用。校園無線廣播系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)采用立體聲無線調(diào)頻方式。為了避免尋址控制信號干擾廣播音頻信號,左聲道為廣播音頻信號,右聲道為用于接收機(jī)尋址的雙音頻信號。調(diào)制后的射頻信號通過發(fā)射到空間的電磁波傳送到各廣播點的接收機(jī)。接收機(jī)通過天線接收到射頻信號后,檢波獲得立體聲兩個通道的音頻信號。左聲道廣播音頻信號送至功放放大;右聲道的雙音頻控制信號送至雙音頻解碼電路解碼,得到相應(yīng)的二進(jìn)制控制代碼。該控制代碼送入接收機(jī)中的單片機(jī),單片機(jī)根據(jù)機(jī)內(nèi)設(shè)置的機(jī)號編碼,開啟或關(guān)閉該接收機(jī)功放部分的電源,以實現(xiàn)定點/分區(qū)控制各相關(guān)廣播點FM接收機(jī)的功能。智能遠(yuǎn)程控制無線廣播系統(tǒng)框圖如圖1所示。圖1左側(cè)分別為手動按鍵、遠(yuǎn)程通信終端、PC機(jī),主要用于實現(xiàn)無線廣播系統(tǒng)的控制功能。PC機(jī)除具有控制功能外,還可以給系統(tǒng)提供廣播音源信號。

2  校園廣播系統(tǒng)控制的硬件設(shè)計

智能遠(yuǎn)程控制校園無線廣播系統(tǒng)主要包括FM發(fā)射機(jī)、FM接收機(jī)、控制系統(tǒng)以及廣播音源四大部分。本文重點討論無線廣播的控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)又可以分為手動按鍵控制、PC上位機(jī)控制、遠(yuǎn)程電話遙控三種方式。整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件為數(shù)字尋址編碼機(jī),各種控制手段最終都將通過尋址編碼機(jī)去控制整個無線廣播系統(tǒng)。

2.1 數(shù)字編碼機(jī)

數(shù)字編碼機(jī)的核心元件為單片機(jī)AT89C52以及DTMF發(fā)送器9200。手動按鍵控制、電話遠(yuǎn)程控制以及PC上位機(jī)控制,最終都將借助編碼機(jī)中的單片機(jī)將控制信息通過9200發(fā)送出去。不同控制方法最大的區(qū)別在于:分別通過手動按鍵、遠(yuǎn)程通信終端及PC機(jī)這些不同的方法和手段將對整個無線廣播系統(tǒng)進(jìn)行控制指令送至單片機(jī)。編碼機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2中,8870為DTMF接收芯片,用于接收遠(yuǎn)程電話的DTMF信號。7289為集輸入鍵盤和輸出顯示于一身的串行接口芯片,外接手動操作按鍵。根據(jù)不同的控制方法得到的控制代碼送至單片機(jī)以后,單片機(jī)以串行接口的方式將控制代碼送給DTMF發(fā)送芯片9200。9200根據(jù)不同的代碼產(chǎn)生相應(yīng)的雙音頻信號,再將此雙音頻信號通過發(fā)射機(jī)調(diào)制后發(fā)射到空中,通過電磁波的傳播到達(dá)各個接收機(jī)。

2.2 手動控制部分

手動控制部分電路的核心元件為:集鍵盤輸入和輸出顯示于一身的集成芯片ZLG7289A。ZLG7289A具有串行接口功能,可同時驅(qū)動8 位共陰式數(shù)碼管,各位數(shù)碼顯示管可以獨立控制消隱和閃爍等屬性,并且提供循環(huán)左移/ 循環(huán)右移顯示的指令。ZLG7289A同時還可連接多達(dá)64 鍵的鍵盤矩陣, 鍵盤控制器內(nèi)含去抖動電路。

手動操作按鍵時,若有鍵按下,則將鍵值送入7289芯片內(nèi),7289再將鍵值送到編碼機(jī)中的單片機(jī),單片機(jī)對鍵值經(jīng)過處理后,作為控制代碼送給編碼機(jī)中的9200。這樣就可以通過操作按鍵最終實現(xiàn)定點或分區(qū)的尋址控制。在無線廣播系統(tǒng)中,廣播點較多的情況下可以在手動按鍵面板中設(shè)置多片7289,每片7289均有自己的片選信號,以便單片機(jī)進(jìn)行設(shè)備選擇。

2.3 PC機(jī)控制部分

PC機(jī)對整個無線廣播系統(tǒng)控制的實現(xiàn)依賴于專用的播控軟件,其主要功能有兩個方面:音源信息的管理以及尋址控制。音源信息方面,可以利用計算機(jī)乃至網(wǎng)絡(luò)的共享資源,添加各種音源信息,極大地豐富無線廣播的內(nèi)容。同時對音源節(jié)目管理也非常方便,可以通過播控軟件進(jìn)行各種播放管理:定時播放、循環(huán)播放、音源節(jié)目的選擇等;尋址控制方面,需要定點或分區(qū)播放時,PC機(jī)向編碼機(jī)中的單片機(jī)送出相應(yīng)的代碼,通過單片機(jī)靈活的接口功能,根據(jù)代碼的不同控制要求,向9200發(fā)送相應(yīng)控制代碼,進(jìn)而達(dá)到控制各有關(guān)無線廣播接收機(jī)的目的。PC機(jī)與單片機(jī)采用串行通信,PC機(jī)為上位機(jī),單片機(jī)為下位機(jī)。

2.4 電話遠(yuǎn)程控制部分

電話遠(yuǎn)程控制可以實現(xiàn)異地遙控整個無線廣播系統(tǒng)。遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以程控交換信號(DTMF雙音多頻信號、振鈴信號等)作為系統(tǒng)控制命令,使用戶可以在遠(yuǎn)端利用固定電話或移動電話發(fā)送DTMF雙音多頻信號,實現(xiàn)對近端無線廣播系統(tǒng)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制。

編碼機(jī)接收到遠(yuǎn)端電話傳來的DTMF信號后,由專用DTMF接收芯片對其進(jìn)行解碼,解碼后的信號由單片機(jī)進(jìn)行處理。根據(jù)遠(yuǎn)端通信設(shè)備上傳送過來的撥號進(jìn)行相應(yīng)的操作。首先要進(jìn)行密碼核對,如果密碼正確,則可以進(jìn)一步根據(jù)遠(yuǎn)端通信設(shè)備上送來的信息執(zhí)行相應(yīng)的操作(如定點或分組開/關(guān)無線廣播系統(tǒng)有關(guān)接收機(jī)等操作),最終實現(xiàn)對校園無線廣播系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制。

 

作者:曾和蘭   來源:電子技術(shù)應(yīng)用
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