CN103166651A - 发射机数字调制器的功率控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种发射机数字调制器的功率控制装置，包括：功率控制模块；并口扩展模块，与功率控制模块的并口连接，用于将并口扩展为分时复用的地址总线和数据总线的接口；电平转换模块，与功率控制模块的UART接口连接，用于针对UART接口进行电平转换，功率控制模块通过UART接口与外部设备信息交互；存储模块，与功率控制模块的一I2C接口连接，功率控制模块通过I2C接口和存储模块进行地址锁存，且功率控制模块利用另一I2C接口与外部音频板进行信息交互；晶振，用于为功率控制模块提供工作时钟信号；复位模块，用于提供发射机数字调制器的复位信号。本发明能够满足PSM短波发射机调制器的数字化改造需求，且电路结构简单、生产成本低。

Description

发射机数字调制器的功率控制装置

技术领域

本发明涉及短波发射技术，特别是涉及一种对PSM短波发射机数字调制器的功率控制装置。

背景技术

目前，国内的无线电台大多采用PSM短波发射机调制器，且现有的PSM短波发射机调制器基本上均为模拟方式实现的调制器。

发明人在实现本发明过程中发现：随着数字化的日渐推广，PSM短波发射机调制器也开始了向数字化改造的进程，而PSM短波发射机调制器的功率控制部分无疑是PSM短波发射机调制器数字化改造的关键。

有鉴于上述现有的PSM短波发射机调制器的数字化改造的需求，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的数字调制器的功率控制装置，能够满足对PSM短波发射机调制器数字化改造的需求，使其更具有实用性。经过不断的研究设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种数字调制器的功率控制装置，所要解决的技术问题是，满足PSM短波发射机调制器的数字化改造需求，且电路结构简单、生产成本低，非常适于实用。

本发明的目的及解决其技术问题可采用以下的技术方案来实现。

依据本发明提出的一种数字调制器的功率控制装置，包括：功率控制模块，用于控制发射机的功率；并口扩展模块，与所述功率控制模块的并口连接，用于将并口扩展为分时复用的地址总线和数据总线的接口；电平转换模块，与所述功率控制模块的UART接口连接，用于针对所述UART接口进行电平转换，所述功率控制模块通过所述UART接口与外部设备进行信息交互；存储模块，与所述功率控制模块的一I 2C接口连接，所述功率控制模块通过所述I2C接口和存储模块进行地址锁存，且所述功率控制模块利用另一I2C接口与外部音频板进行信息交互；晶振，用于为所述功率控制模块提供工作时钟信号；复位模块，用于为所述功率控制模块提供所述发射机数字调制器的复位信号。

本发明的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述的功率控制模块包括：P89C669芯片。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述的并口扩展模块包括：74ALS373芯片和8255A芯片，所述功率控制模块的并口与所述74ALS373芯片连接，所述8255A芯片与所述74ALS373芯片连接。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述的电平转换模块包括：MAX232芯片。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述功率控制模块包括：两个UART接口，所述功率控制模块通过一个UART接口与外接计算机进行信息交互，所述功率控制模块通过另一个UART接口与外接的显示模块连接。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述复位模块包括：复位按键和MAC813L芯片，所述复位按键与所述MAC813L芯片连接，所述MAC813L芯片与所述功率控制模块的复位接口连接。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述功率控制模块、并口扩展模块、电平转换模块、存储模块、晶振以及复位模块分别配置有一滤波电容。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述功率控制模块通过其P1接口与输入输出接口板进行信息交互。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中发射机的功率状态包括：高功率状态、低功率状态以及零功率状态，所述功率控制模块控制所述发射机处于高功率状态或者低功率状态或者零功率状态。

较佳的，前述的发射机数字调制器的功率控制装置，其中所述功率控制模块在判断出发射机的驻波比、高压打火及PSM过流参数均正常时，允许发射机处于高功率状态；和/或，所述功率控制模块判断出发射机在预定时间间隔内出现第一预定次数的故障时，锁定发射机处于低功率状态；和/或，所述功率控制模块判断出发射机在预定时间间隔内出现第二预定次数的故障时，切断所述发射机数字调制器的工作指令，并锁定所述发射机处于零功率状态；所述第一预定次数小于第二预定次数。

借由上述技术方案，本发明的数字调制器的功率控制装置至少具有下列优点及有益效果：本发明通过采用并口扩展模块进行地址总线和数据总线的复用以及存储模块进行地址锁存，使功率控制模块能够通过其并口与众多的外部设备进行通信，满足了数字调制器的功率控制装置的并口通信需求；通过采用电平转换模块，使功率控制模块能够通过其串口与计算机等外部设备进行信息交互，满足了数字调制器的功率控制装置的串口通信需求；通过采用复位模块，使功率控制模块能够根据用户的手动控制对数字调制器进行复位控制；从而本发明满足了PSM短波发射机调制器的数字化改造需求，且电路结构简单、生产成本低，非常适于实用。

综上所述，本发明在技术上有显著的进步，并具有明显的积极技术效果，成为一新颖、进步、实用的新设计。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征以及优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的数字调制器的功率控制装置的结构图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的数字调制器的功率控制装置其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明的数字调制器的功率控制装置主要包括：功率控制模块、并口扩展模块、电平转换模块、存储模块、晶振以及复位模块。另外，该数字调制器的功率控制装置还可以包括：电源模块等。

功率控制模块与并口扩展模块、电平转换模块、存储模块、晶振、复位模块以及电源模块分别连接。功率控制模块主要用于对发射机的功率进行控制。该功率控制模块可以包括如附图1所示的P89C669芯片(即PHILIPS公司生产P89C669单片机)。

本发明可以将发射机的功率状态划分为：高功率状态、低功率状态以及零功率状态三种状态，从而功率控制模块可以根据实际情况控制发射机处于高功率状态或者处于低功率状态或者处于零功率状态。下面简单例举功率控制模块对发射机的功率控制的三种实现方式：

实现方式一、功率控制模块对发射机的驻波比、高压打火以及PSM过流参数是否正常进行判断，如果三个参数均正常，则允许发射机处于高功率状态，否则，禁止发射机处于高功率状态。

实现方式二、功率控制模块对发射机在预定时间间隔内出现的故障次数进行判断，如果故障次数达到第一预定次数，则功率控制模块锁定发射机处于低功率状态，否则，允许发射机处于高功率状态。

实现方式三、功率控制模块对发射机在预定时间间隔内出现的故障次数进行判断，如果故障次数达到第二预定次数，则功率控制模块切断发射机数字调制器的工作指令，并锁定发射机处于零功率状态，否则，允许向数字调制器发送工作指令，并允许发射机处于低功率状态。

上述第一预定次数小于第二预定次数。另外，功率控制模块对发射机的功率控制方式还可以根据实际应用中的具体需要包括其它控制方式，在此不再一一例举说明。

另外，功率控制模块(如P89C669芯片)还可以通过其P1和P2接口与输入输出接口板的接口连接，从而功率控制模块可以基于其P1和P2接口与外接的输入输出接口板进行信息交互。

本发明中的功率控制模块可以执行人机交互、功率控制、故障处理和过荷保护等处理操作。人机交互处理操作如通过与按键和显示屏的配合使用接收外部输入的功率状态参数、控制功率的升降参数、音频参数、校正参数、帘栅值、发光方案选择参数等，并向显示模块输出发射机以及数字调制器当前的各种工作参数等，以方便用户对发射机以及数字调制器的监管等目的。人机交互处理操作的一个具体例子，某个按键被点击后，人机交互界面以中断方式向功率控制模块传输相应的信息，功率控制模块根据该信息向发射机数字调制器下发相应的命令，并向显示模块发送其下发的控制命令，从而在显示屏上可以观察到功率控制模块执行的操作。本发明的功率控制模块在进行功率控制、故障处理和过荷保护操作时，可以按照串行轮询方式检测发射机各端口输出的信号，以确定发射机的当前工作状态，并根据发射机的当前工作状态给短波发射机数字激励器的音频板下发对应的命令。

上述功率控制如控制功率的状态(高功率状态/低功率状态)、功率值的升降以及功率值的存储等，该存储的功率值可以成为下次开机时的记忆功率值。故障处理和过荷保护如上述例举的三种实现方式等。

由于功率控制模块的输入输出量较多，因此，本发明采用了并口扩展模块，将并口扩展模块与功率控制模块的并口连接。功率控制模块的并口如附图1所示的P0接口。

并口扩展模块可以具体包括：74ALS373芯片和8255A芯片，74ALS373芯片与功率控制模块的并口连接，8255A芯片与74ALS373芯片连接。图1中未示出74ALS373芯片。

并口扩展模块主要用于将功率控制模块的并口扩展为分时复用的地址总线和数据总线的接口，从而大大增加了功率控制模块与外部设备之间的信号通路。

电平转换模块与功率控制模块的UART接口(串口)连接。该UART接口属于功率控制模块的P3接口，在本发明中，功率控制模块的该P3接口被作为普通的I/O接口使用。图1中仅示出了功率控制模块的一个UART接口，在实际应用中，可以使用功率控制模块的多个UART接口，如两个UART接口与两个电平转换模块连接，且每一个UART接口与一个外部设备连接。

电平转换模块主要用于针对与其连接的UART接口进行电平转换，以便于功率控制模块可以通过其UART接口与外部设备(如计算机或者显示模块等)进行信息交互。在两个电平转换模块与功率控制模块的两个UART接口分别连接的情况下，功率控制模块可以通过这两个UART接口与两个基于串口通信的设备分别进行通信，如功率控制模块通过一个UART接口与外接计算机进行信息交互，功率控制模块通过另一个UART接口与外接的显示模块进行信息传输。本发明中的电平转换模块可以具体为MAX232芯片。

本发明的功率控制装置可以利用图1中示出的UART1接口进行程序下载操作，以更新功率控制装置中安装的软件版本。另外，功率控制装置还可以通过UART1与PC机的信息传输，来使计算机监控功率控制模块以及数字调制器甚至发射机的工作状态以及其内部重要参数变化等。功率控制装置可以利用图1中示出的UART2与发射机数字调制器的显示模块(也可以称为激励器显示屏模块)进行信息传输。

存储模块与功率控制模块的一I2C接口(串口)连接。该I2C接口属于功率控制模块的P3接口，在本发明中，该P 3接口被作为普通的I/O接口使用。图1中仅示出了一个I2C接口，在实际应用中，可以使用功率控制模块的多个I2C接口。一个具体的例子，在I2C接口上加10K的上拉电阻后，功率控制模块可以与外部的其它模块进行信息交互。

存储模块主要用于地址锁存，以便于P0接口在被复用为地址总线和数据总线的情况下，功率控制装置能够进行正确的寻址处理。该存储模块可以为24C256芯片。本发明的功率控制装置在同时利用了功率控制模块的两个I2C接口的情况下，其中一个I2C接口与存储模块连接，另一个I2C接口与外部音频板(即发射机数字调制器的音频板)连接，这样，功率控制模块基于I2C接口和存储模块可以实现地址锁存，并且可以利用另一I2C接口与外部音频板进行信息交互。在功率控制模块与外部音频板之间的I2C通信通路中，功率控制模块既可以作为主机发起通信，又可做从机接收数据，使用方便灵活。

晶振与功率控制模块连接，在附图1中，晶振与功率控制模块的XTAL1引脚和XTAL2引脚分别连接。

晶振主要用于为功率控制模块提供工作时钟信号，在图1中，晶振为功率控制模块提供频率为11.0592MHz的工作时钟信号，功率控制模块基于晶振提供的工作时钟信号进行数据读写等操作。

复位模块与功率控制模块连接，在图1中，复位模块与功率控制模块的RST引脚连接。

复位模块主要用于为发射机数字调制器提供复位信号，以使发射机数字调制器能够根据用户的控制在工作异常等情况下执行复位操作。本发明中的复位模块可以包括：复位按键和MAC813L芯片，复位按键与MAC813L芯片连接，而MAC813L芯片与功率控制模块的复位接口(如图1中的RST引脚)连接。MAC813L芯片可以使复位信号更加稳定。

考虑到电路的不稳定性以及电磁干扰等因素，本发明可以为功率控制模块、并口扩展模块、电平转换模块、存储模块、晶振以及复位模块分别配置一滤波电容，如为各元件分别配置一0.1uF的滤波电容，从而增加了发射机数字调制器的功率控制装置的电路稳定性，并减小了电磁干扰。

电源模块主要用于为功率控制装置中的其它模块提供电力资源。本发明中的电源模块除了为功率控制装置中的各元件提供电力资源外，还可以为功率控制装置之外的其它模块提供电力资源，例如，电源模块为输入输出接口板、显示屏模块以及外接存储器等提供电力资源。电源模块为各模块提供的供电电压可以为+5V。本发明的功率控制装置的电源输入处可以设置有指示灯，这样，在功率控制装置正常上电后，该指示灯应亮，从而用户可以根据该指示灯及时排除上电故障。

本发明的功率控制装置与现有的PSM短波发射机模拟调制器的九单元功率控制部分相比，本发明大大降低了电路的复杂度，减少了大量的门电路、计数器以及触发器等多种元器件，降低了生产成本。由于本发明的功率控制装置的功率控制功能主要依靠软件来实现，从而使得功率控制的修改和增减也更加简便，而对于用户来说，使用和调试也更加方便。

本发明的功率控制装置可以实现对PSM短波发射机模拟调制器的数字化改造，改造后的设备(即PSM短波发射机数字调制器)比现有的PSM短波发射机模拟调制器在发射机的性能指标上有很大的改善，例如，短波发射机的主要指标：信噪比、失真度、频率响应、调制度、不对称度等都有很大改善。应用现有的模拟调制器的发射机和应用本发明的数字调制器的发射机在实际应用中的各项指标比较如表一所示：

表一

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，包括：

功率控制模块，用于控制发射机的功率；

并口扩展模块，与所述功率控制模块的并口连接，用于将所述并口扩展为分时复用的地址总线和数据总线的接口；

电平转换模块，与所述功率控制模块的UART接口连接，用于针对所述UART接口进行电平转换，所述功率控制模块通过所述UART接口与外部设备进行信息交互；

存储模块，与所述功率控制模块的一I2C接口连接，所述功率控制模块通过所述I2C接口和所述存储模块进行地址锁存，且所述功率控制模块利用另一I2C接口与外部音频板进行信息交互；

晶振，用于为所述功率控制模块提供工作时钟信号；

复位模块，用于为所述功率控制模块提供所述发射机数字调制器的复位信号。

2.根据权利要求1所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述的功率控制模块包括：P89C669芯片。

3.根据权利要求2所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述的并口扩展模块包括：74ALS373芯片和8255A芯片，所述功率控制模块的并口与所述74ALS373芯片连接，所述8255A芯片与所述74ALS373芯片连接。

4.根据权利要求2所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述的电平转换模块包括：MAX232芯片。

5.根据权利要求2所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制模块包括：两个UART接口，所述功率控制模块通过一个UART接口与外接计算机进行信息交互，所述功率控制模块通过另一个UART接口与外部的显示模块连接。

6.根据权利要求2所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述复位模块包括：复位按键和MAC813L芯片，所述复位按键与所述MAC813L芯片连接，所述MAC813L芯片与所述功率控制模块的复位接口连接。

7.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制模块、并口扩展模块、电平转换模块、存储模块、晶振以及复位模块分别配置有一滤波电容。

8.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述功率控制模块通过其P1接口与输入输出接口板进行信息交互。

9.根据权利要求1至6中任一权利要求所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于，所述发射机的功率状态包括：高功率状态、低功率状态以及零功率状态，所述功率控制模块控制所述发射机处于高功率状态或者低功率状态或者零功率状态。

10.根据权利要求9所述的发射机数字调制器的功率控制装置，其特征在于：

所述功率控制模块在判断出发射机的驻波比、高压打火以及PSM过流参数均正常时，允许发射机处于高功率状态；和/或

所述功率控制模块判断出发射机在预定时间间隔内出现第一预定次数的故障时，锁定所述发射机处于低功率状态；和/或

所述功率控制模块判断出发射机在预定时间间隔内出现第二预定次数的故障时，切断所述发射机数字调制器的工作指令，并锁定所述发射机处于零功率状态；

所述第一预定次数小于第二预定次数。

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