CN1058310A

CN1058310A - 电视电脑程控装置

Info

Publication number: CN1058310A
Application number: CN90103383A
Authority: CN
Inventors: 杨培新
Original assignee: Beihang University
Current assignee: Beihang University; Beijing University of Aeronautics and Astronautics
Priority date: 1990-07-07
Filing date: 1990-07-07
Publication date: 1992-01-29

Abstract

电视电脑程控装置是一种应用于电视接收机上的新型功能装置。该装置选用单片微机为核心，包括控制键盘、接口模块与功能显示等部分；其系统程序固化在EPROM或ROM中，节目程序由用户通过键盘实时存入与更新。使用装配了本装置的电视机，用户可以从电视预告表中挑选欲收视的所有节目，将节目时间与频道一次存入，装置便可按全周顺序，自动、准时、准确地操作电视机，进行全部预选节目的播放，实现电视机工作的自动化与智能化。

Description

本发明是利用单片微机控制技术来实现对电视接收机进行功能创新，以实现自动化、智能化的工作方式。本装置以单片微机为核心，内部固化系统程序，用于对电视接收机收视工作进行自动控制，使用户所选定的电视节目自动、准时、准确地播放。

现代社会随着电视节目数量与质量的不断提高，如何实效地收视电视节目成了一件费神费脑的事。有了《电视周报》，人们尚要天天查阅它，谁也不可能记下每周中全部精彩的节目-它们的开始时间和所在频道-并能及时地想起它，往往稍一耽搁就误过了一出期盼良久的节目。人们自然希望，是不是能有一台有“头脑”的电视机，它能“记忆”住每周中用户想看的所有节目的时间和频道，然后再去操纵这台电视机，在用户预定的节目到来时，准时地启动并自动地工作在指定的频道上，那么这一周中它的主人就可以轻轻松松地生活而又不会错过每一个他所想看的好节目，而且他仍能随时以通常方式手动操作这部电视机-这就是电视电脑程控装置所解决的问题。

目前国内外所推出的高级家用录像机许多装备有一项“定时录影”或是与之类似的功能，能预定录像机进行录像的时间。它与本文所述的装置有明显内涵与外延上的差别。其一，前者仅能控制录像机本身，不能对电视机收视频道与时间施加控制;其二，前者为整体录像机工作控制系统中的一个组成部分，不能单独直接应用于电视机，它们的工作基理不同。定时录影录像机还有不足之处是：（1）节目不能跨日;（2）功能完备性不够（提示、纠错）;（3）节目程序表不可循环;（4）预定节目数少、时间区段短（受录像带长度的限制）。

鉴于现有技术所存在的问题，本发明的目的是研制一种电视电脑程控装置，它以最小配置即可提供每周百余道节目的定时自动化，并尚有充分的扩展余地;本发明是专门为普通电视接收机设计的新型功能装置，适用于现有各种彩色或黑白电视机，技术实现无特殊要求，也不影响电视机的已有功能与性能，它可以直接用于新产品选型与现有电视机的技术更新。当用户得到一台装备有本电视电脑程控装置的电视机和一份新的《电视节目报》后，便可以坐下来，挑选出自己中意的所有节目，然后启动电视电脑程控装置，逐一录入每道节目的时间区段与频道号，该装置便记忆下了本周这份主人自己的节目收视程序表，然后去指挥这台电视机，自动而准时地播放出用户预定中的全部节目来。电视电脑程控装置具有显见的新颖性、实用性和普及性，会是一项意义与前景深远的发明-全新的具有电脑的电视机。

本发明是安装在电视机上的电脑程控装置，该装置是选用八位MCS-51单片微机（8751/8051）为核心，其外围接口部分采用了大电流驱动开关电路。微机内部固化系统程序用于对电视机工作状态进行自动控制，节目程序由用户实用中录入、存贮。本装置主体硬件电路结构与逻辑关系如图1示。装置由安装在电视机面板上的外部器件和安装在电视机机壳内的电路板上的器件组成。安装在电视机面板上的器件有：星期、小时、分钟数码显示器（1），频道、功能码数码显示器（2），键盘（9），发光二极管（7），及电源开关（19）;电视机机壳内电路板上器件有：（一）显示驱动部分，包括：八驱动器74LS244（3），六线缓冲驱动器7407（4）;（二）核心部分单片微机（5），选用MCS-51系列的8751或8051，其中有4K的ROM/EPROM，128字节的RAM，4个准双向8位口和双CTC定时计数器，为40脚双列直插式芯片;（三）接口电路，包括有：三-八线译码器（12）、接口（13），在接口（13）中有大电流驱动开关TWH8778（13′）、六反相器74LS04（13″）;（四）电源开关接口部分电路，包括有：开关三极管（14），二极管2CP（15）及功率继电器（16）;（五）装置电源电路（17），参见图6，由电容C₁、C₂、C₃、C₄、C₅，二极管D₁、D₂、D₃，稳压集成电路7806、直流电池组DC等器件组成。电视机机内电源接装置电源电路（17）的输入端，经稳压滤波成TTL标准电平为装置供电。电视机主体部分工作状态由装置的程控或手动方式决定，经由功率继电器（16）向电视机主体供电。装置电源电路（17）具有掉电自动保护功能，市电停断时，由装置电源电路（17）中的直流电池组DC供电，以保证数字钟部分能继续走时，并使用户节目程序不丢失。该装置键盘（9）有下列键：“校时TMSET”键、“程控PROG”键、“起点STA”键、“终点END”键、“频道CHA”键，“清除CLR”键、“状态M/A”键、“正校FW”键、“逆校BW”键等，共9项。单片微机（5）的连接关系是XTAL1和XTAL2接由晶振器（8）和电容（21）组成的时钟脉冲电路，RST接由电解电容器（20）及电阻（6）组成的复位电路，控制信号A、B、C接接口电路（图4）中的三-八线译码器（12）的输入端，PW接电源开关电路（图5）中的PW点，a、b、c、d、e、f、g、sec端接八驱动器74LS244（3）的输入端，DR、MR₁、MR₂、HR₁、HR₂、CHA接六线缓冲驱动器7407（4）的输入端。八驱动器74LS244（3）与六线缓冲驱动器7407（4）是显示驱动器件，其输出端分别连接数码显示部分，即星期、小时、分钟数码显示器（1）和频道、功能码数码显示器（2）的共同字段、字位选择端。星期、小时、分钟数码显示器（1）中WEEK行表示星期日至星期六，TIME行表示小时、分钟，中间“：”点表示秒点;频道、功能码数码显示器（2）中第一位为功能前导码，后续数字为节目序号，CHANL位表示频道号，数码显示器（1）和（2）工作在时间调定或编程与检验时状态切换，显示不同内容。接口电路（图4）的输出端v、p、n、k、l、g、c、q、a与s、y、o、m、r、h、f、e、d分别连接电视机主频道板接口端（11）上相应的点。

电视电脑程控装置的系统程序采用INTEL 51汇编语言编制，编译程序为ASM51，连接程序使用RL51，仿真调试器是EMV51A，在iPDS-100开发系统上完成开发工作。系统程序全部贮存在单片微机（5）中4K ROM或EPROM中。用户节目程序由用户输入，存于RAM中。

电视电脑程控装置的程序设计遵循自顶向下的模块化设计方法，充分利用了8051/8751片内只读存贮器容量，不再附加硬件开销而实现全部功能设计要求。

程序由下列诸模块构成，包括主控程序、校时模块、节目程序生成模块、计时显示模块，以及计算子程序和译码子程序等。从功能上说，系统程序实现了数字钟功能、键盘识别控制、状态信息指示、节目程序生成、接口传送操作与自动工作控制等功能。

系统程序的内在关系如下所示，程序流程图见图2。

·主程序（ALL-BEG）：

1.系统初始化（INIT）

2.当前时间计算（CALCUL）

3.时间显示译码（DEC-TM）

4.频道设置（DEC-TV）

5.循环扫描：

5.1 CTC内中断：

5.1.1 显示服务（DISPLAY）

5.1.2 当前时间计算（CALCUL-IN）

5.1.3 当前时间译码（DEC-TM-IN）

5.2 校时TMSET：

5.2.1 键盘扫描与识别

5.2.2 时间调校（ADJUST）

5.2.3 时间译码显示（DECODE）

5.2.4 延时缓冲（DELAY）

5.3 程控PROG：

5.3.1 节目程序表处理、显示及功能码显示提示

5.3.2 键盘扫描与识别

（STA/END/CHA/CLR/FW/BW）

5.3.3 节目程序录入装载

（ADJUST/DEC-TM/CALCUL）

5.3.4 节目程序自动排序、归并、增删处理

（SHIFT/DELETE/F-3）

5.3.5 延时缓冲（DELAY）

5.3.6 容错应答与指示

本装置主要指标与性能如下：

·程控部分：程控周期-7天～14天（1周～2周）

程控精度-每一分钟

程控范围-全频道

程控容量-每周21～7×21道节目（128 Byte RAM）

·时钟功能：星期、小时、分钟同时显示

双向校时系统

24小时制工作方式

时钟误差-±1秒/星期

·收视频道：LED数码频道显示与功能码提示

·工作方式：手动/自动自由转换，显示与音响提示与指示

·断电自动保护功能与低功耗方式工作

本装置的优点是设计思想新颖，虽其内部结构复杂，集成度高，但外特性却简洁完善，应用方便。在本装置中应用大电流驱动开关作单片机与电视机间接口连接的中间桥梁，发挥了大功率、高速数字控制方式等优势，在装置中与MCS-51单片微机合作使用，具有适应性好、无噪声、低功耗、体积小、成本合理等优点。

电视电脑程控装置在电路结构、工艺布局等方面经由了多机型实用与优化，设计了专用的系统控制软件，使用操作方便、简洁、实效，以使每一位普通用户都可以放心达意地实施自己的每一个想法与操作。增添这一装置的新型电视机具有强的新颖性、实用性与普及意义，同时具有优越的性能成本比，目前国内外尚未出现过同类装置或产品，应用前景广阔。

本装置有如下附图：

图1 主体硬件电路结构与逻辑关系图

图2 程序流程图

图3 电视接收机频道板实例图

图4 接口电路图

图5 电源开关接口部分电路图

图6 装置电源电路图

图7 电视电脑程控装置在电视机上安装后的局部外观图

图中标号如下：

1.星期、小时、分钟数码显示器

2.频道、功能码数码显示器

3.八驱动器（74LS244）

4.六线缓冲驱动器（7407）

5.单片微机（MCS-51）

6.电阻

7.发光二极管

8.晶振器（12MHz）

9.键盘

10.电视机主频道板

11.电视机主频道板接口端

12.三-八线译码器

13.接口

13′.大电流驱动开关（TWH8778）

13″.六反相器（74LS04）

14.开关三极管

15.二极管（2CP）

16.功率继电器

17.装置电源电路

C₁电解电容220μ/25v

C₂、C₃电容0.1μ

C₄电解电容220μ/16v

C₅电解电容330μ/16v

D₁、D₂、D₃二极管1N4001

稳压集成电路7806

DC直流电池组

18.电视接收机

19.电源开关

20.电解电容器

21.电容20P×2

22.电阻排10K×9

本装置的实现及使用方法如下：

本装置硬件本身因线路简洁，元件不多，装配与调试没有什么特殊问题，只要求元件完好，焊装无误即可。软件程序的编辑、编译、调试、仿真等在英特尔个人开发系统iPDS-100上进行。单片机8751片内EPROM与8051片内掩膜ROM的固化可借助英特尔公司系列Ⅳ开发系统（Intellec Development System series Ⅳ）上的PROM编程固化软件iPPS（intel PROM Programming Software）实现。

装配的主要环节在于装置与电视接收机的联接。经查阅几十种国内外主流彩色与黑白电视接收机线路，虽各类机型功能、制式、指标各不相同，但在频道置选部分的结构和原理却基本一致，故装置与电视机的配接只需改动机内相应的主频道板（10）即可，对原机其它部分均不改动与影响。图3示为实例电视接收机此部分的电路。改装采用接口电路（图4）中的TWH8778（13′）取代各个频道选择的机械开关，控制信号来自单片微机（5）。

本装置可直接装在电视机面板和机壳内，成为一体化新型产品电视机，也可以将面板器件和机内电路板器件（即装置的所有器件）装入一个小盒内作为现有电视机附加件，通过电缆连接机内频道板，完成对现有电视机进行改装，实现电脑程控功能。

本装置的使用方法如下（参见装置外观图7）：

·时间调定：

1）.按“校时TMSET”键进入，频道、功能码数码显示器（2）的功能提示码显示“A”（Adjust调校），秒点停闪。

2）.按“TMSET”键依次进行星期位，小时位和分钟位的调定，并由“正校FW”键和“逆校BW”键进行具体数值的加减调校。

3）.最后按“TMSET”键退出此状态，装置继续正常工作。

·工作状态转换：

1）.按“状态M/A”键可交替在自动程控态A（Auto）和手动操纵态M（Manu）之间进行选择转换，并有相应发光二极管（7）指示当前状态。

2）.电视电源控制：在手动态“M”下，按“POWER”键直接操作电视机的开关，在自动态“A”下，电视机开关由内存用户节目程序决定。

·编程与校验：

1）.按“程控PROG”键进入，频道、功能码数码显示器（2）的功能提示码显示“P”（Programming程控），同时显示器显示当前内存中节目程序序号，前导码“d”（defined已定义）表示此程序段已由用户定义与存入，前导码“b”（blank空白）表示此号程序段空白可待存入节目。

2）.在“d”前导码下，依次按“起点STA”、“终点END”、“频道CHA”可显示该道节目程序所定义的收视节目的开始时间、结束时间和所设定的频道号，同时可使用“正校FW”和“逆校BW”键进行必要的修正或删改。

3）.在“b”前导码下，依次按“STA”、“END”、“CHA”，配合“FW”和“BW”键即可进行新节目程序段的录入，起止时间录入法类同上述“时间调定”的方法。录毕后装置自动将“b”前导码变为“d”，同样再可进行核查与修改。若操作中显示出错前导码“E”（Error错误），应进行相应更正操作。

4）.按住“清除CLR”键2秒钟可删除当前所指示节目序号中的程序，使之由“d”变为“b”，删除的前导码提示为“C”（Clear清除）。

系统程序中节目程序生成模块将对所有先后录入内存的用户节目程序进行自动归并与排序，同时进行数据压缩与存贮优化，以保证最佳的内存利用效率和调用上的方便。

Claims

1、电视电脑程控装置是一种安装在电视接收机上的功能装置，其特征在于：该装置以单片微机(5)为核心，外围接口采用大电流驱动开关(13′)，系统控制程序固化在EPROM或ROM中，节目程序由用户自行输入，最终提高电视机工作的自动化与智能化程度。本装置由安装在电视机面板上的外部器件和安装在电视机机壳内电路板上的器件组成。安装在电视机面板上的器件有：星期、小时、分钟数码显示器(1)，频道、功能码数码显示器(2)，键盘(9)，发光二极管(7)及电源开关(19)；机壳内器件有：(一)显示驱动部分，八驱动器74LS244(3)、六线缓冲驱动器7407(4)；(二)核心部分单片微机(5)；(三)接口电路，三-八线译码器(12)、接口(13)(大电流驱动开关(TWH8778(13′)与六反相器74LS04(13″))；(四)电源开关接口电路，开关三极管(14)，二极管2CP(15)及功率驱电器(16)；(五)装置电源电路(17)，由电容C₁、C₂、C₃、C₄、C₅，二极管D₁～D₃、稳压集成电路7806，直流电池组DC等器件组成。电视机机内电源接装置电源电路(17)的输入端，经稳压、滤波成TTL标准电平为装置供电。电视机主体部分工作状态由装置的程控或手动决定，经功率继电器(16)向电视机主体供电。装置电源电路(17)具有掉电自动保护功能，当市电停断时，由装置电源电路(17)中的直流电池组DC供电，保证数字部分能继续走时，并使用户节目程序不丢失，市电恢复时继续正常工作。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置键盘（9）有如下功能键：“校时TMSET”键、“程控PROG”键、“起点STA”键、“终点END”键、“频道CHA”键、“清除CLR”键、“状态M/A”键、“正校FW”键和“逆校BW”键，共9项。单片微机（5）的连接关系是XTAL1和XTAL2接由晶振器（8）和电容（21）组成的时钟脉冲电路，RST接由电解电容器（20）及电阻（6）组成的复位电路，控制信号A、B、C接接口电路中的三-八线译码器（12）的输入端，PW接电源开关电路中的PW点，a、b、c、d、e、f、g、sec端接八驱动器74LS244（3）的输入端，DR、MR₁、MR₂、HR₁、HR₂、CHA接六线缓冲驱动器7407（4）的输入端。八驱动器74LS244（3）与六线缓冲驱动器7407（4）是显示驱动器件，其输出端分别连接数码显示部分，即星期、小时、分钟数码显示器（1）和频道、功能码数码显示器（2）的共同字段、字位选择端。接口电路的输出端v、p、n、k、l、g、c、q、a与s、y、o、m、r、h、f、e、d分别连接电视机主频道板接口端（11）上相应的点。

3、根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：该装置可直接装在电视机面板和机壳内，与电视机成为一体化产品，也可以将装置的所有器件装入一小盒内，作为电视机附加件，通过电缆连接电视机内频道板，实现对已有电视机的改装，增加电脑程控功能。

4、根据权利要求3所述的装置，其特征在于：该装置的系统程序采用INTEL51汇编语言编制，并全部固化在EPROM或ROM中，节目程序由用户实时输入。系统程序包含有主控程序、校时模块、节目程序生成模块、计时显示模块，以及计算子程序和译码子程序等。从功能上说，系统程序实现了数字钟功能、键盘识别控制、状态信息指示、节目程序生成、接口传送操作与自动工作控制等功能。