CN201360260Y - 一种点对单点或多点的广播控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种点对单点或多点的广播控制系统，包括音频切换器、前级放大器、定压功放、分区控制器、定压音箱，其特征在于：所述分区控制器由中央处理模块、单台64路分区器、键盘模块、继电器驱动模块构成，中央处理模块CPU的P1.7与单台64路分区器RE/DE的对应接口电连接；键盘模块通过RJ45线与中央处理模块连接，单台64路分区器提供键盘模块的电源；继电器驱动模块包含有接口电路、光耦电路、三极管及继电器。本实用新型的单台分区控制器可以实现64路点对点的广播，单台64路分区器采用传统的工业总线RS485，实现了键盘与主机分离的操作方式，满足了远程实时控制的需要，分区控制器和键盘还可以级联，可以实现多点控制。

Description

一种点对单点或多点的广播控制系统

技术领域

本实用新型特别涉及一种点对单点或多点的广播控制系统。

背景技术

广播系统在校园的应用是非常广泛的，每个学校每天都需要用到广播来播放广播体操，眼保健操，通知及上下课铃声等。随着电子信息技术的发展和进步，校园广播系统也迎来了划时代的革命，它的职能也不再局限于公共广播的功能，现代教学中英语听力教学、考试以及住宿生的寻呼找人等新的需求仅靠传统的公共广播已经不能满足。学校对于广播系统要求稳定可靠，功能强大，音质清晰，操作方便。

1.2与本发明相关的现有技术一

校园公共广播是目前校园内应用最广、最普遍的广播系统，由于其系统结构简单，安装调试方便，易于操作，维护量小，很受学校及教师的欢迎。但因为其结构过于简单，无法满足分组、定点或多点等广播要求，使得其系统只能实现上下课铃声、全校广播、广播体操等简单应用，不能完全满足校园的复杂需求。部分公共广播系统具有分区功能，但要通过此类设备组建点对点广播系统，无法满足学校的使用要求。

1.3与本发明相关的现有技术二

校园智能广播现在也已被学校及教师认可，很多学校也安装了这一系统，由于系统采用了调制与解调的方式，系统安装调试复杂，设备众多，因此成本也就昂贵，比较适用于应用比较复杂，要求较高的场所，比如多语种教学、分时上下课等。

1.4与本发明相关的现有技术三

校园数字化广播是一种比较新的实现方案，逐步正在走向校园，但并未迅速普及，其原因除了昂贵的价格外，采用有损压缩和还原的手段造成的声音效果不理想以及对网络流量的占用也阻碍了其发展，此外，由于采用了数字化设备，并配合计算机才能完成分组、分区等操作，使得对操作者的水平要求也较高，同样使部分用户望而却步。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种成本低、安装调试简单、易于操作以及可以支持远程操作的点对单点或多点的广播控制系统。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种点对单点或多点的广播控制系统，它包括音频切换器、前级放大器、定压功放、分区控制器、定压音箱，将系统的音源设备通过音频切换器或直接连接到前级放大器的对应输入端口，将前级放大器的输出与定压功放的音频输入连接，定压功放的输出连接分区控制器的输入，分区控制器直接连接定压音箱，其特征在于：所述分区控制器由中央处理模块、单台64路分区器、键盘模块、继电器驱动模块构成，所述中央处理模块CPU的RXD、TXD、P1.7分别与电平转换电路MAX487的RO、DI、RE/DE引脚电连接，CPU的P0.0～P0.7与锁存电路74HC573的输入连接，CPU的ALE与锁存电路74HC573的第11脚连接；所述单台64路分区器设有3个接口，分别为键盘接口、主控接口和联机接口，主控接口连接上位主机，联机接口连接另一台分区控制器，键盘接口连接键盘模块，单台64路分区器采用差分输出通讯总线的A端、B端，互相连接形成完整的总线系统；所述键盘模块通过RJ45线与中央处理模块连接，键盘模块CPU的SCL、SDA、ADDR、INT#和RST与串行接口芯片CH452的对应端口电连接，串行接口芯片与键盘按键和LED电连接，单台64路分区器提供键盘模块的电源；所述继电器驱动模块由接口电路、光耦电路和三极管及继电器组成，中央处理模块CPU通过通讯总线与接口电路输入相连接，接口电路输出与光耦电路的输入相连接，光耦电路的输出与三极管的基极相连，三极管的发射极接继电器的控制线圈。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述中央处理模块电平转换电路的1、4脚分别与CPU的RXD、TXD电连接，2、3脚短接后与CPU的P1.7电连接，6脚接入单台64路分区器通讯总线的A端，7脚接入通讯总线的B端。

所述键盘模块利用串行接口芯片的SEG7～SEG0和DIG7～DIG0共同形成一个8X8矩阵，分别和键盘64个按键及LED连接。

所述继电器驱动模块装有整流二极管。

所述键盘模块的键盘可以级联其它键盘。

本实用新型具有的优点和积极效果是：

本实用新型中央处理模块和键盘模块采用单片机实时操作系统，单台分区控制器可以实现64路点对点的广播，并且单台64路分区器利用传统的工业总线RS485，实现了键盘与主机分离的操作方式，满足了远程实时控制的需要，而且还可以实现中央处理模块主机的级联，本实用新型键盘模块可以接驳多个操作键盘，或接驳到主管计算机上从而实现多点控制；另外本实用新型还具有成本低，易于操作，安装调试方便等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的分区控制器和键盘级联结构示意图；

图3是本实用新型的接口电路结构示意图；

图4是本实用新型单台64路分区器结构示意图；

图5是本实用新型继电器驱动模块结构示意图；

图6是本实用新型键盘模块结构示意图；

图7是本实用新型键盘模块串行接口芯片CH425A组成的一个“静音”功能键结构示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参阅图1-7，一种点对单点或多点的广播控制系统，它包括音频切换器、前级放大器、定压功放、分区控制器、定压音箱，将系统的音源设备通过音频切换器或直接连接到前级放大器的对应输入端口，将前级放大器的输出与定压功放的音频输入连接，定压功放的输出连接分区控制器的输入，分区控制器直接连接定压音箱。分区控制器共由以下四个模块组成，分别为：中央处理模块，键盘模块、单台64路分区器、继电器驱动模块。

中央处理模块含有CPU、电平转换电路，CPU的串口RXD、TXD与电平转换电路的TTL端连接，CPU的P1.7与单台64路分区器RE/DE的对应接口电连接。中央处理模块中，CPU选用STC89C54，电平转换电路选用MAX487，输入输出接口电路选用82C55，锁存电路选用74HC573，STC89C54的RXD、TXD、P1.7分别与MAX487的RO、DI、RE/DE引脚电连接，STC89C54的P0.0～P0.7与锁存器的输入连接，同时与82C55的输入端相连，ALE与锁存器的11脚连接。

单台64路分区器采用差分输出A、B，互相连接形成完整的总线系统，用于数据传输，MAX487的1、4脚分别与CPU的RXD、TXD电连接，2、3脚短接后与CPU的P1.7电连接，6脚接入通讯总线的A端，7脚接入通讯总线的B端。

键盘模块CPU的SCL、SDA、ADDR、INT#和RST与串行接口芯片CH425A的对应端口电连接，CPU是主模块，通过SCL和SDA同步串行总线的SCL提供时钟，SDA提供双向数据读写，ADDR由CPU提供片选功能，ADDR为低电平时为选中，INT#提供CPU外部中断，当键盘有动作时，串行接口芯片CH425A请求处理，进行键盘数据读取，RST为复位端，CPU根据读取的键盘数据再通过SDA输出控制数据到串行接口芯片CH425A，转换成输出信号，控制LED指示灯。串行接口芯片CH425A与按键和LED电连接。键盘模块中，利用串行接口芯片CH425A的SEG7～SEG0和DIG7～DIG0共同形成一个8X8矩阵，分别和64个按键及LED连接，CH452A可以独立完成64路键盘扫描以及LED灯的显示控制工作。

继电器驱动模块由82C55接口电路、光耦电路和三极管及继电器组成，82C55输出与光耦电路的输入相连接，光耦电路的输出与三极管的基极相连，三极管的发射极接继电器的控制线圈，当82C55接口电路输出为低电平时，光耦导通，输出高电平到三极管的基极，三极管导通，控制线圈施加电压，继电器吸合，LED点亮，形成通路，当82C55接口电路输出为高电平时，光耦截止，没有输出电压到三极管基极，三极管截止，没有电压至控制线圈，继电器断开，LED熄灭，无法形成通路。82C55接口电路受系统CPU控制，64路独立动作。在继电器驱动模块中，82C55接口电路输出与光耦的输入电连接，光耦的输出与三极管的基极电相连，三极管的发射极与继电器的控制线圈电连接，用整流二极管保护回路，保证系统回路安全。

下面以一种128路点对点广播控制系统为例说明本实用新型的工作及结构原理。考虑到实现128路点对点广播的主机要安装在同一个机箱内，会造成安装和调试的不便，不符合人性化设计的需求，故将系统分成两个部分，即64路为一个控制主机，如果需要128路广播时可以采用级联的方式实现。每个64路分区主机都具备一个初始ID，当实现128路广播时，将两个级联的64路主机ID分别设置成“01H”和“02H”。64路主机的级联采用RJ45接口，与操作键盘的接口相同，为避免冲突，操作键盘也需设置相应的ID号，例如，可以设置成ID“03H”。通过系统软件，在程序内约定规则：ID“01H”用于控制1～64路点对点广播，ID“02H”用于控制65～128路点对点广播。系统键盘为了用户使用方便、保证体积小巧，只设计了64个控制按键，为此特别添加了一个功能键“切换键”，它有两个发光管来指示，开机后默认显示红色LED，此时表示按键执行1～64路切换，按键后系统发送的控制命令只有ID为“01H”的主机执行，当按下“切换键”后，绿色LED点亮，表示此时按键命令发送到ID为“02H”的主机，即控制第65～128路广播。64个复用按键上方也分别有红、绿两个LED指示灯，用于区分执行命令发送到哪一台主机，例如，当操作键盘的切换键指示灯显示为红色时，按下“63/127”键，根据以上操作原理，此按键上方的红色指示灯亮，即表示第63路继电器吸合并开始广播，若按下“切换键”，使其绿色指示灯亮后，再按“63/127”键，则此按键上方的绿色指示灯亮，即表示第127路继电器吸合并开始广播。

本实用新型利用中央处理模块单片机STC89C54扩展3片82C55接口电路，从而使其能够解决每个单片机只有28个IO，无法满足系统需要的问题，成功将系统IO扩展到64个以上，用来控制64个继电器。如图3，当单片机处于待机时，只有串口中断是打开的，主机与控制键盘相连，继电器处于断开状态，当用户按下键盘中的“1/65”按键时，主机通过RS485总线收到按键按下信号，并且调用该键值对应的处理程序，CPU通过并行总线找到通道1是由哪一片82C55接口电路来控制的，然后片选该82C55接口电路，被选通，通过并行总线控制这片82C55接口电路，控制通道1的继电器的对应IO端口置为“0”，此时光耦被导通，8050三极管导通截止，DC12V电源施加到继电器线圈上，驱动该继电器触点吸合，相应的指示二极管点亮，声音信号经过该通路被送到与此路相连的定压音箱上，完成声音控制的功能。

串行接口芯片CH452A可以给单片机提供一路复位信号，单片机通过SCL、SDA(串行总线)对其进行操作控制，串行接口芯片CH452A可以独立完成64路键盘扫描工作，当其中有任意一键被按下时，它可以利用INT#信号线(INT#连接到单片机的中断引脚INT0上)触发单片机的INT0端口，当此引脚触发低电平脉冲时，单片机进入中断服务响应程序，并通过串行总线从串行接口芯片CH425A中读取相应的键值，并按照程序的预先设定，启动中断服务程序，查找此按键的预定义功能，再通过串行总线控制串行接口芯片CH425A扫描、显示与其对应的发光管并点亮。如图7所示，这是由串行接口芯片CH425A组成的一个功能键“静音”，根据技术手册可以查询到该键值为“64H”，当用户按下“静音”键时，串行接口芯片CH425A通过INT#向单片机发出中断申请，单片机响应中断后，从串行总线读取“64H”键值，经功能表查询后，确定该键值对应“静音”功能，单片机执行相应的静音动作，同时向串行接口芯片CH425A发出与“静音”键对应的发光管控制字，串行接口芯片CH425A收到后，执行操作将对应的发光管点亮，完成一次按键与显示工作。

Claims (5)

1、一种点对单点或多点的广播控制系统，它包括音频切换器、前级放大器、定压功放、分区控制器、定压音箱，将系统的音源设备通过音频切换器或直接连接到前级放大器的对应输入端口，将前级放大器的输出与定压功放的音频输入连接，定压功放的输出连接分区控制器的输入，分区控制器直接连接定压音箱，其特征在于：所述分区控制器由中央处理模块、单台64路分区器、键盘模块、继电器驱动模块构成，所述中央处理模块CPU的RXD、TXD、P1.7分别与电平转换电路MAX487的RO、DI、RE/DE引脚电连接，CPU的P0.0～P0.7与锁存电路74HC573的输入连接，CPU的ALE与锁存电路74HC573的第11脚连接；所述单台64路分区器设有3个接口，分别为键盘接口、主控接口和联机接口，主控接口连接上位主机，联机接口连接另一台分区控制器，键盘接口连接键盘模块，单台64路分区器采用差分输出通讯总线的A端、B端，互相连接形成完整的总线系统；所述键盘模块通过RJ45线与中央处理模块连接，键盘模块CPU的SCL、SDA、ADDR、INT#和RST与串行接口芯片CH452的对应端口电连接，串行接口芯片与键盘按键和LED电连接，单台64路分区器提供键盘模块的电源；所述继电器驱动模块由接口电路、光耦电路和三极管及继电器组成，中央处理模块CPU通过通讯总线与接口电路输入相连接，接口电路输出与光耦电路的输入相连接，光耦电路的输出与三极管的基极相连，三极管的发射极接继电器的控制线圈。

2、根据权利要求1所述的点对单点或多点的广播控制系统，其特征是：所述中央处理模块电平转换电路MAX487的1、4脚分别与CPU的RXD、TXD电连接，2、3脚短接后与CPU的P1.7电连接，6脚接入单台64路分区器通讯总线的A端，7脚接入通讯总线的B端。

3、根据权利要求1所述的点单对点或多点的广播控制系统，其特征是：所述键盘模块利用串行接口芯片CH452的SEG7～SEG0和DIG7～DIG0共同形成一个8X8矩阵，分别和键盘64个按键及LED连接。

4、根据权利要求1所述的点对单点或多点的广播控制系统，其特征是：所述继电器驱动模块装有整流二极管。

5、根据权利要求1所述的点对单点或多点的广播控制系统，其特征是：所述键盘模块的键盘可以级联其它键盘。

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