專利名稱：音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于電通信技術領域，涉及一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備。
背景技術：
目前楊浦發(fā)射機房共承擔著6套頻率的發(fā)射任務(其中3套為實驗頻率)。原先 的監(jiān)聽設備只有3個獨立的中波收訊機，平時只能對其中3個頻率同時進行高周監(jiān)聽。對 于實驗頻率而言，只有根據(jù)實際工作情況來判斷是否需要監(jiān)聽。這樣的監(jiān)聽系統(tǒng)，顯然存在 一定的弊端1、音頻通路中，設備與設備之間的連接點，稱之為結點。對每個結點工作狀態(tài)的實 時了解，可有效幫助日常工作中排除一些隱患，更能作為一種輔助手段提高應急能力。由此 可見，僅僅只有高周監(jiān)聽這一個監(jiān)聽結點是不夠的。2、在日常的值機工作中，值機人員很難了解備份信號源的信號質(zhì)量，這是由于彩 監(jiān)只能表明信號的有無，而不能反映信號的質(zhì)量是否符合標準。當信號的質(zhì)量發(fā)生問題時， 值機人員因為缺乏監(jiān)聽手段，可能導致無法及時發(fā)覺隱患。一旦主路信號發(fā)生故障，須要切 換到備路信號時，若此時備路信號恰好也有故障，那將大大延長故障處理時間，影響播音的 連續(xù)性。3、一般情況下，處理故障所用時間的多少因人而異，而一個完善的音頻監(jiān)聽系統(tǒng) 將大大提高機房工作人員的工作能力。反之，可能會影響工作人員對故障的判斷能力。4、由于中波收訊機的接收信號情況，受天線位置，以及天氣影響較大。因此，工作 人員很難從開路監(jiān)聽中正確判斷發(fā)射機的實際播音情況。綜上所述，隨著廣電總局對安全播音要求的日益提高，本機房原有的監(jiān)聽系統(tǒng)已 經(jīng)無法滿足現(xiàn)今的需求。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備。為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案。一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，包括監(jiān)測點選擇控制單元，頻率選擇控制單元，和電源系 統(tǒng)；監(jiān)測點選擇控制單元用以通過動態(tài)掃描模式完成對監(jiān)聽點的選擇控制；頻率選擇控制 單元與監(jiān)測點選擇控制單元相連，通過選用矩陣式輸入模式，用中斷響應的方式對多個頻 率的選擇進行控制；電源系統(tǒng)分別與監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連，用以
{共 O作為本實用新型的一種優(yōu)選方案，所述監(jiān)測點選擇控制單元包括監(jiān)測點選擇按鍵 輸入模塊，監(jiān)測點選擇單片機，和監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊；監(jiān)測點選擇按鍵輸入模 塊，通過采用n(n ^ 1)個按鈕對m(m ^ 1)個監(jiān)測點進行選擇控制；監(jiān)測點選擇單片機，一 方面通過對η個按鈕輸入信號的動態(tài)掃描獲得監(jiān)測點選擇信號，控制i(i > 1)個4選1模 擬開關輸出選中監(jiān)測點的k(k> 1)個頻率的信號；另一方面輸出控制信號控制一監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊；同時輸出一路監(jiān)聽狀態(tài)信號到頻率選擇控制單元用以告之當前的監(jiān) 測點選擇情況；監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊，用以接收監(jiān)測點選擇單片機輸出的控制信 號，對LED燈進行控制，從而顯示當前選中監(jiān)測點的狀態(tài)。作為本實用新型的另一種優(yōu)選方案，頻率選擇控制單元包括頻率選擇輸入模塊， 頻率選擇單片機，8選1模擬開關，數(shù)碼管顯示處理模塊，和當前參與頻率狀態(tài)指示模塊；所 述頻率選擇輸入模塊通過采用3X4的矩陣式輸入模塊完成k個頻率的選擇控制；所述頻 率選擇單片機通過接收頻率選擇輸入模塊的輸出信號和所述監(jiān)測點選擇單片機輸出的一 路監(jiān)聽狀態(tài)信號，輸出選中頻率輸出信號和選中頻率數(shù)碼管顯示信號，同時輸出控制信號 控制一當前參與頻率狀態(tài)指示模塊；所述8選1模擬開關通過所述選中頻率輸出信號的控 制，輸出所述選中監(jiān)測點的k個頻率的信號中的某一選中頻率的信號；所述數(shù)碼管顯示處 理模塊用以接收所述選中頻率數(shù)碼管顯示信號，通過移位寄存器驅動數(shù)碼管對當前選擇的 頻率進行顯示；所述當前參與頻率狀態(tài)指示模塊用以接收所述頻率選擇單片機輸出的控制 信號，對LED燈進行控制，從而顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽。作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，所述監(jiān)聽設備連有一報警系統(tǒng)，所述報警系 統(tǒng)通過RS-232通信接口分別與所述監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連，用以 及時反映故障點的監(jiān)聽情況，當報警器系統(tǒng)對某一頻率某一結點進行報警時，音頻系統(tǒng)監(jiān) 聽設備會自動切換到該頻率該結點進行單獨監(jiān)聽。作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，所述報警系統(tǒng)中設有單片機，所述單片機作 為主機與所述監(jiān)測點選擇單片機和頻率選擇單片機構成主從式多機通信系統(tǒng)。作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，所述音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備還包括一輪聽面板， 用以實現(xiàn)對廣播節(jié)目輪流監(jiān)聽的操作。作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，所述輪聽面板包括LED狀態(tài)燈，通路選擇按 鍵，數(shù)碼管顯示，鍵盤，及復位按鍵；所述LED狀態(tài)燈用以顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽； 所述通路選擇按鍵用以選擇監(jiān)聽點；所述數(shù)碼管顯示用以顯示當前輪聽的頻率；所述鍵盤 用以實現(xiàn)單聽、禁聽、輪聽、頻率輸入操作；所述復位按鍵用以實現(xiàn)初始化。作為本實用新型的再一種優(yōu)選方案，所述電源系統(tǒng)包括正5V電源電路，負5V電源 電路；所述正5V電源電路包括Π型濾波電路和電容濾波電路；所述負5V電源電路包括電 容濾波電路。本實用新型的有益效果在于它采用了動態(tài)實時掃描和矩陣式輸入方式，大幅度 提高了芯片引腳資源的利用率和程序響應的實時性，且本實用新型能對機房各個頻率，各 個節(jié)點進行立體化，多元化的檢測，有效地幫助了值機人員更好地了解節(jié)目信號質(zhì)量，排除 系統(tǒng)故障，更高效地保證了節(jié)目的安全播出。

圖1為本實用新型的輪聽面板操作示意圖；圖2為本實用新型的系統(tǒng)框圖；圖3為監(jiān)測點選擇控制單元的硬件電路圖；圖4-1到4-4為單片機與8個4選1模擬開關的連接電路圖；圖5為4052芯片的管腳示意圖；[0024]圖6-1到6-3為頻率選擇輸入模塊的按鍵輸入電路圖；圖7為當前參與頻率狀態(tài)指示模塊電路圖；圖8為單片機與8選1模擬開關的連接電路圖；圖9為4051芯片硬件電路框圖；圖10-1到10-2為數(shù)碼管顯示處理模塊的電路圖；圖11為74LS164芯片的封裝圖；圖12為8位移位寄存器的時序邏輯圖；圖13為本實用新型的語音報警框圖；圖14-1與圖14-2為本實用新型的電源系統(tǒng)電路圖；圖15為監(jiān)測點選擇控制單元的主程序流程圖；圖16為監(jiān)測點選擇控制單元的串口中斷子程序流程圖；圖17為頻率選擇控制單元的主程序流程圖；圖18為頻率選擇控制單元的N路監(jiān)聽子程序流程圖；圖19為頻率選擇控制單元的定時器中斷子程序流程圖；圖20為頻率選擇控制單元的外部中斷子程序流程圖；圖21為頻率選擇控制單元的串口中斷子程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。實施例一一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，包括監(jiān)測點選擇控制單元，頻率選擇控制單元，和電源系 統(tǒng)；所述監(jiān)測點選擇控制單元用以通過動態(tài)掃描模式完成對監(jiān)聽點的選擇控制；頻率選擇 控制單元與監(jiān)測點選擇控制單元相連，通過選用矩陣式輸入模式，用中斷響應的方式對多 個頻率的選擇進行控制；電源系統(tǒng)分別與監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連， 用以供電。所述監(jiān)測點選擇控制單元包括監(jiān)測點選擇按鍵輸入模塊，監(jiān)測點選擇單片機， 和監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊；監(jiān)測點選擇按鍵輸入模塊，通過采用n(n ^ 1)個按鈕 對m(m ^ 1)個監(jiān)測點進行選擇控制；監(jiān)測點選擇單片機，一方面通過對η個按鈕輸入信 號的動態(tài)掃描獲得監(jiān)測點選擇信號，控制i(i ^ 1)個4選1模擬開關輸出選中監(jiān)測點的 k(k ^ 1)個頻率的信號；另一方面輸出控制信號控制一監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊；同 時輸出一路監(jiān)聽狀態(tài)信號到頻率選擇控制單元用以告之當前的監(jiān)測點選擇情況；監(jiān)測點選 擇結果狀態(tài)顯示模塊，用以接收監(jiān)測點選擇單片機輸出的控制信號，對LED燈進行控制，從 而顯示當前選中監(jiān)測點的狀態(tài)。頻率選擇控制單元包括頻率選擇輸入模塊，頻率選擇單片機，8選1模擬開關，數(shù) 碼管顯示處理模塊，和當前參與頻率狀態(tài)指示模塊；所述頻率選擇輸入模塊通過采用3X4 的矩陣式輸入模塊完成8個頻率的選擇控制；所述頻率選擇單片機通過接收頻率選擇輸入 模塊的輸出信號和所述監(jiān)測點選擇單片機輸出的一路監(jiān)聽狀態(tài)信號，輸出選中頻率輸出信 號和選中頻率數(shù)碼管顯示信號，同時輸出控制信號控制一當前參與頻率狀態(tài)指示模塊；所 述8選1模擬開關通過所述選中頻率輸出信號的控制，輸出所述選中監(jiān)測點的8個頻率的信號中的某一選中頻率的信號；所述數(shù)碼管顯示處理模塊用以接收所述選中頻率數(shù)碼管顯 示信號，通過移位寄存器驅動數(shù)碼管對當前選擇的頻率進行顯示；所述當前參與頻率狀態(tài) 指示模塊用以接收所述頻率選擇單片機輸出的控制信號，對LED燈進行控制，從而顯示當 前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽。所述監(jiān)聽系統(tǒng)還連接有一報警系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)通過RS-232通信接口分別與 所述監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連，用以及時反映故障點的監(jiān)聽情況，當 報警器系統(tǒng)對某一頻率某一結點進行報警時，音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備會自動切換到該頻率該結 點進行單獨監(jiān)聽。所述報警系統(tǒng)中設有單片機，所述單片機作為主機與所述監(jiān)測點選擇單片機和頻 率選擇單片機構成主從式多機通信系統(tǒng)。所述音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備還包括輪聽面板，用以實現(xiàn)對廣播節(jié)目輪流監(jiān)聽的操作。所述輪聽面板包括LED狀態(tài)燈，通路選擇按鍵，數(shù)碼管顯示，鍵盤，及復位按鍵；所 述LED狀態(tài)燈用以顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽；所述通路選擇按鍵用以選擇監(jiān)聽點； 所述數(shù)碼管顯示用以顯示當前輪聽的頻率；所述鍵盤用以實現(xiàn)單聽、禁聽、輪聽、頻率輸入 操作；所述復位按鍵用以實現(xiàn)初始化。所述電源系統(tǒng)包括正5V電源電路，負5V電源電路；所述正5V電源電路包括Π型 濾波電路和電容濾波電路；所述負5V電源電路包括電容濾波電路。實施例二本實施例提供的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備對需要監(jiān)聽的6個頻率，設置了備份信號源、 音頻處理器輸入、音頻處理器輸出、發(fā)射機輸出4個結點的監(jiān)聽。在本實施例中，則增加了 一定的冗余量，共設計了 8個頻率，每個頻率4個監(jiān)聽結點，共32個監(jiān)聽點。對于一個機房的監(jiān)聽設備來講，操作簡單、通用性強，無疑是非常重要的。由于本 實施例實際上要對32個監(jiān)聽點進行選擇操作，合適的人機對話方式，無疑將對本設備在機 房中的使用起到?jīng)Q定性的作用。對于這32個監(jiān)聽點的操作方式一者，可以選擇簡單的對32個按鍵進行動態(tài)掃描的方式，此方式在硬件電路中較 容易實現(xiàn)，對于程序編寫的難度也不是很高，適合簡單系統(tǒng)的開發(fā)應用。但是，在按鍵個數(shù) 較多的情況下往往會引起控制芯片的引腳資源不夠，對于較復雜的程序而言，會影響程序 的實時性和導致內(nèi)存資源的浪費；二者，可以采用矩陣式輸入的人機對話模式，這種方法在較為復雜的系統(tǒng)中可以 大幅提高芯片引腳資源的利用率和程序響應的實時性。故綜合考慮后，本實施例采用了矩陣式輸入模塊與動態(tài)掃描輸入模塊相結合的方 式。對于較為復雜的頻率選擇控制單元選用矩陣式輸入模塊，用中斷響應的方式對8 個頻率的選擇進行控制；對于較為簡單的監(jiān)測點選擇控制單元選用2個按鈕與單片機進行 動態(tài)掃描，完成選擇控制?？紤]到日常工作中，主要針對高周信號進行監(jiān)聽，故在本實施例 中對高周信號的輪聽設定為20秒間隔，對其它監(jiān)聽點的輪聽設定為5秒間隔。輪聽面板本實用新型的輪聽面板操作示意圖如圖1所示，音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備開啟后，系統(tǒng) 自動進入初始狀態(tài)，所有設定頻率自動參加輪聽，監(jiān)聽點默認為高周通路，輪聽間隔為“20”秒。LED狀態(tài)燈顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽，數(shù)碼管顯示當前輪聽的頻率。如要對某一頻率單聽，可在鍵盤上輸入該頻率的數(shù)值，再按單聽鍵，則系統(tǒng)開始單 聽該頻率；重復上述操作，系統(tǒng)復原為輪聽狀態(tài)；為了便于操作，也可以直接按單聽鍵單聽 當前的監(jiān)聽頻率。如要對某一頻率禁聽，可在鍵盤上輸入該頻率的數(shù)值，再按禁聽鍵，則系統(tǒng)開始禁 聽該頻率；重復上述操作，系統(tǒng)將該頻率復原為輪聽狀態(tài)；為了便于操作，也可以直接按禁 聽鍵禁聽當前的監(jiān)聽頻率。如要對監(jiān)聽點進行選擇，按面板左下方通路選擇按鈕選擇所需的監(jiān)聽點，此時系 統(tǒng)自動跳轉到對應的監(jiān)聽點，對應的監(jiān)聽點LED燈常亮。當報警器系統(tǒng)對某一頻率某一結點進行報警時，音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備會自動切換到 該頻率該結點進行單獨監(jiān)聽。音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備本實用新型的系統(tǒng)框圖如圖2所示，所述系統(tǒng)共有2片單片機，完成對8個頻率， 每個頻率4個監(jiān)測點，共32路信號的選擇控制，以及狀態(tài)指示。其主要包括兩部分一、監(jiān)測點選擇控制單元1、監(jiān)測點選擇按鍵輸入模塊此模塊的輸入模式采用了 2個按鈕對4個監(jiān)測點進行選擇控制，單片機采用動態(tài) 掃描按鍵的方法，這樣可大大減少程序開發(fā)的周期，通過2個按鈕完成4個監(jiān)測點的循環(huán)選 擇，對單片機的資源損耗也不大。2、監(jiān)測點選擇單片機(即單片機)通過對2個按鈕輸入信號的動態(tài)掃描，單片機將對8個4選1模擬開關進行控制， 每個模擬開關均輸入1個頻率的4個監(jiān)測點信號。這樣，監(jiān)測點選擇控制單元就能完成8 個頻率的某個監(jiān)測點的控制輸出，這8個輸出信號，將直接送到頻率選擇控制單元的8選1 模擬開關中，作下一步處理。同時，單片機將輸出一路信號到頻率選擇控制單元的單片機，目的是為了“告訴” 頻率選擇控制單元的單片機當前的監(jiān)測點選擇情況。因為按照設計要求，每個監(jiān)測點頻率 之間的自動切換時間是不同的。3、監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊這里，將由單片機輸出控制信號，對LED燈進行控制，從而顯示當前選中監(jiān)測點的 狀態(tài)。二、頻率選擇控制單元1、頻率選擇輸入模塊這里的輸入模式，將完成8個頻率的選擇控制。如果單純采用動態(tài)掃描的方法，需 要至少17個按鍵來完成8個頻率的輪聽、單聽、禁音功能。同時本模塊的單片機程序還承 擔著串口中斷與定時器中斷的執(zhí)行任務。顯然，采用動態(tài)掃描的方法，會對單片機的接口資 源造成和程序內(nèi)存造成極大的浪費。故本實施例采用了一個3X4的矩陣式輸入模塊。對 單片機而言，只占據(jù)了 7個引腳資源，同時，由于引入了外部中斷，能讓單片機有更多的內(nèi) 存資源來完成對其他程序模塊的編寫。2、頻率選擇單片機(即單片機)[0077]通過矩陣式鍵盤輸入信號的控制，單片機將完成對后級8選1模擬開關的控制，從 而最終輸出某一頻率的選擇信號。3、當前參與頻率狀態(tài)指示模塊這里，將由單片機輸出控制信號，對8個LED狀態(tài)燈進行控制，從而顯示當前有哪 幾個頻率參加監(jiān)聽。4、數(shù)碼管顯示處理模塊由于要通過4個數(shù)碼管對當前選擇的頻率進行顯示，故用單片機，采用串口通信 形式，通過4片74LS164移位寄存器，來完成4個數(shù)碼管的控制工作。硬件電路監(jiān)測點選擇控制單元的硬件電路如圖3所示，其為監(jiān)測點選擇按鍵輸入模塊，單 片機監(jiān)測點選擇控制模塊，以及監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊的硬件接法。其中，S1、S2代 表監(jiān)測點選擇按鍵，當沒有按鍵按下時，送入后級AT89C2051單片機的兩個信號均為5V高 電平，有任意一個按鍵按下，則送出一個低電平到單片機中。考慮到輸入按鍵較少(只有2 個)，這里單片機對輸入信號的判別僅采用了動態(tài)掃描的方式。按鍵輸入的信號經(jīng)過單片 機判別后，一來，由單片機輸出4個監(jiān)測點選擇結果的狀態(tài)顯示信號，控制4個LED燈，來進 行狀態(tài)指示；二來，則由單片機的7、8、9腳輸出當前的監(jiān)測點選擇信號，來控制后級的8個 4選1模擬開關。單片機與8個4選1模擬開關的連接電路圖如圖4-1到圖4_4所示，這里采用的 4選1模擬開關為4052芯片，芯片的管腳定義如圖5所示?？梢钥吹?，4052芯片的控制腳 為6，10，9 ；信號輸入腳為12，14，15，11腳；信號輸出腳為13腳；信號輸入腳為1，5，2，4腳; 信號輸出腳為9腳；16腳供電5V ；7腳供電-5V ；8腳接地。通過6，10，9腳的控制，可以分 別對12，14，15，11的4路輸入信號與1，5，2，4的4路輸入信號進行選擇。該芯片的真值表 如表1所示。圖3中所述的單片機的7，8，9腳輸出的控制信號與4052芯片的6，10，9腳相 連，從而對該模擬開關進行控制。由此可以看出，1塊4052芯片實際上是由2個4選1模擬 開關組成的，因此，在本設計中，共用了 4塊4052芯片完成對8個頻率，分別4個通路的信 號選擇。表 1 考慮到須要判別的通路較多，為節(jié)約單片機的引腳資源和程序資源，采用了如圖 6-1到圖6-3所示的頻率選擇輸入模塊的按鍵輸入。這里選擇了矩陣式的輸入方式，采用了 一個3X4的矩陣輸入模塊，配合頻率選擇控制單元中的單片機的中斷功能，盡可能地減少單片機的資源消耗。矩陣鍵盤又稱行列鍵盤，它是用四條I/O線作為行線，三條I/O線作為 列線組成的鍵盤，在行線和列線的每個交叉點上設置一個按鍵，這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就 為3X4個。這種行列式鍵盤結構能有效地提高單片機中I/O 口的利用率。如圖6-1到圖6-3所示，在Pl. 4,Pl. 5,Pl. 6這3個口上，并接出了三路，送到了一 塊4082的4輸入與門里，顯然，在沒有任何按鍵按下的情況下，該4082輸出的是一個5V高 電平，該輸出信號連到了單片機的外部中斷接口，此時，單片機并不進入外部中斷程序。如 果任意鍵按下，那么4082將輸出一個與按鍵時間相等的低電平，此時，單片機將進入外部 中斷程序進行鍵盤掃描。鍵盤掃描方法是行線PI. 0-P1. 3為輸出線，列線PI. 4-P1. 6為輸 入線。當單片機進入外部中斷后，表明有鍵按下，此時調(diào)用延時程序來去除按鍵抖動，延時 完成后再判斷是否有鍵按下。當判斷確實有鍵按下之后，行線輪流輸出低電平，根據(jù)讀入列 線的數(shù)據(jù)可以確定鍵值。首先，單片機將1. 0輸出為低電平，其它PI. 1-P1. 3輸出高電平， 此時讀取列線的數(shù)據(jù)全為高電平，說明沒有在第一行有鍵按下；其次，單片機將Pl. 1輸出 低電平，其它Pl. 0、Pl. 2、Pl. 3仍為高電平，此時再來讀取列線數(shù)據(jù)，若發(fā)現(xiàn)列線讀到的數(shù) 據(jù)有低電平，我們可以根據(jù)鍵盤布局來確定鍵值。當前參與頻率狀態(tài)指示模塊電路圖如圖7所示，采用了 LED燈來對選中的頻率做 狀態(tài)指示，單片機通過輸出低電平來控制各LED的顯示。單片機與8選1模擬開關的連接電路圖如圖8所示，經(jīng)過單片機處理后輸出的“選 中頻率輸出信號”通過單片機的P0. Ο,ΡΟ. Ι,ΡΟ. 2,Ρ0. 3共4個口送到了一片4051芯片，即 8選1模擬開關中。4051芯片與4052類似，其硬件電路框圖如圖9所示，其真值表如表2 所示?？梢钥吹剑?051芯片的控制腳為6，11，10，9腳，輸入腳為13，14，15，12，1，5，2，4腳， 輸出腳為3腳，供電為16腳5V，7腳-5V，接地為8腳。數(shù)碼管顯示處理模塊的電路圖如圖10-1到圖10-2所示，它采用了單片機串口傳 輸數(shù)據(jù)給移位寄存器來驅動數(shù)碼管的顯示。74LS164為8位移位寄存器，串行輸入，并行輸 出。其封裝形式如圖11所示，真值表如表3所示，時序邏輯如圖12所示。為了串接多個移 位寄存器，本系統(tǒng)采用了工作方式0作為串行接口通信模式。方式0是擴展移位寄存器的 工作方式，以串行擴展I/O接口。輸出時，將發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器中的內(nèi)容串行地移到外部的 移位寄存器；輸入時，將外部移位寄存器內(nèi)容移入內(nèi)部的輸入移位寄存器，然后寫入內(nèi)部的 接收數(shù)據(jù)緩沖器。在頻率選擇控制單元中，單片機的TXD 口輸出時鐘信號，統(tǒng)一控制4片 74LS164芯片，做數(shù)據(jù)的移位動作；單片機的RXD 口則做串行數(shù)據(jù)輸出線，來對4片74LS164 芯片做數(shù)據(jù)輸入，然后，由這4片74LS164芯片分別將串行輸入的數(shù)據(jù)轉換為并行8路的數(shù) 據(jù)輸出，從而分別控制4個數(shù)碼管。表2 表3 本實用新型要與語音報警器進行通信來及時反映故障點的監(jiān)聽情況，因此，所述 系統(tǒng)中的兩塊單片機要與語音報警器中的單片機進行多機通信來獲取故障點的信息。主從 式多機通信系統(tǒng)中，只有一臺主機，但從機可以多臺。主機發(fā)送的信息可以傳送到所有的從 機或指定的從機，從機發(fā)送的信息只有為主機所接收。各從機之間不能直接通信。其采用 的串口模式為工作方式3，它是一個9位的異步串行通信接口，TXD為數(shù)據(jù)發(fā)送端，RXD為數(shù) 據(jù)接收端。由語音報警器中的單片機作為主機向輪聽設備中的頻率選擇單片機和監(jiān)測點選 擇單片機傳送故障信息，即如圖13所示的語音報警框圖。電源系統(tǒng)是整個電路設計中的重要組成部分。如果說單片機是整個設計的靈魂， 那么電源就是整個電路的心臟。電源設計的可靠程度如何，直接影響到整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 圖14-1與圖14-2為本實用新型音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備的電源系統(tǒng)電路圖，所述監(jiān)聽系統(tǒng)需要 正5V，負5V，以及正、負5V三路電源供電，其中正5V是供給單片機使用，正負5V是供給4 選1模擬開關和8選1模擬開關使用的?？紤]到機房環(huán)境復雜，電源干擾十分嚴重，尤其對 單片機工作的穩(wěn)定性有相當大的影響，故在正5V電源供給電路中加入了 Π型濾波網(wǎng)絡進 行電源濾波，而在正、負5V電源供給電路均增加了電容濾波電路，以確保各芯片能正常穩(wěn) 定的工作。軟件流程監(jiān)測點選擇控制單元的主程序流程圖如圖15所示。圖16為監(jiān)測點選擇控制單元 的串口中斷子程序流程圖。頻率選擇控制單元的主程序流程圖如圖17所示。圖18為頻率 選擇控制單元的N路監(jiān)聽子程序流程圖。圖19為頻率選擇控制單元的定時器中斷子程序流程圖。圖20為頻率選擇控制單元的外部中斷子程序流程圖。圖21為頻率選擇控制單元 的串口中斷子程序流程圖。 這里本實用新型的描述和應用是說明性的，并非想將本實用新型的范圍限制在上 述實施例中。這里所披露的實施例的變形和改變是可能的，對于那些本領域的普通技術人 員來說實施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領域技術人員應該清楚的是，在不脫 離本實用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實用新型可以以其他形式、結構、布置、比例， 以及用其他元件、材料和部件來實現(xiàn)。
權利要求一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于，包括監(jiān)測點選擇控制單元，用以通過動態(tài)掃描模式完成對監(jiān)聽點的選擇控制；頻率選擇控制單元，與監(jiān)測點選擇控制單元相連，通過選用矩陣式輸入模式，用中斷響應的方式對多個頻率的選擇進行控制；電源系統(tǒng)，分別與監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連，用以供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于，所述監(jiān)測點選擇控制單元 包括監(jiān)測點選擇按鍵輸入模塊，通過采用η個按鈕對m個監(jiān)測點進行選擇控制，其中η > 1， m ^ 1 ；監(jiān)測點選擇單片機，一方面通過對η個按鈕輸入信號的動態(tài)掃描獲得監(jiān)測點選擇信 號，控制i個4選1模擬開關輸出選中監(jiān)測點的k個頻率的信號；另一方面輸出控制信號控 制一監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊；同時輸出一路監(jiān)聽狀態(tài)信號到頻率選擇控制單元用以 告之當前的監(jiān)測點選擇情況；其中i彡1，k彡1 ；監(jiān)測點選擇結果狀態(tài)顯示模塊，用以接收監(jiān)測點選擇單片機輸出的控制信號，對LED 燈進行控制，從而顯示當前選中監(jiān)測點的狀態(tài)。
3.根據(jù)權利要求2所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于，頻率選擇控制單元包括 頻率選擇輸入模塊，通過采用3X4的矩陣式輸入模塊，完成k個頻率的選擇控制；頻率選擇單片機，通過接收頻率選擇輸入模塊的輸出信號和所述監(jiān)測點選擇單片機輸 出的一路監(jiān)聽狀態(tài)信號，輸出選中頻率輸出信號和選中頻率數(shù)碼管顯示信號，同時輸出控 制信號控制當前參與頻率狀態(tài)指示模塊；8選1模擬開關，通過所述選中頻率輸出信號的控制，輸出所述選中監(jiān)測點的k個頻率 的信號中的某一選中頻率的信號；數(shù)碼管顯示處理模塊，用以接收所述選中頻率數(shù)碼管顯示信號，通過移位寄存器驅動 數(shù)碼管對當前選擇的頻率進行顯示；當前參與頻率狀態(tài)指示模塊，用以接收所述頻率選擇單片機輸出的控制信號，對LED 燈進行控制，從而顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽。
4.根據(jù)權利要求3所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于所述監(jiān)聽設備連有一報警 系統(tǒng)，所述報警系統(tǒng)通過RS-232通信接口分別與所述監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控 制單元相連，用以及時反映故障點的監(jiān)聽情況，當報警器系統(tǒng)對某一頻率某一結點進行報 警時，音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備會自動切換到該頻率該結點進行單獨監(jiān)聽。
5.根據(jù)權利要求4所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于所述報警系統(tǒng)中設有單片 機，所述單片機作為主機與所述監(jiān)測點選擇單片機和頻率選擇單片機構成主從式多機通信 系統(tǒng)。
6.根據(jù)權利要求1所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于所述監(jiān)聽設備還包括一輪 聽面板，用以實現(xiàn)對廣播節(jié)目輪流監(jiān)聽的操作。
7.根據(jù)權利要求6所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于，所述輪聽面板包括LED狀 態(tài)燈，用以顯示當前有哪幾個頻率參加監(jiān)聽；通路選擇按鍵，用以選擇監(jiān)聽點； 數(shù)碼管顯示，用以顯示當前輪聽的頻率；鍵盤，用以實現(xiàn)單聽、禁聽、輪聽、頻率輸入操作； 復位按鍵，用以實現(xiàn)初始化。
8.根據(jù)權利要求1所述的音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，其特征在于所述電源系統(tǒng)包括正5V電 源電路，負5V電源電路；所述正5V電源電路包括Π型濾波電路和電容濾波電路；所述負 5V電源電路包括電容濾波電路。
專利摘要本實用新型公開了一種音頻系統(tǒng)監(jiān)聽設備，包括監(jiān)測點選擇控制單元，頻率選擇控制單元，和電源系統(tǒng)；所述監(jiān)測點選擇控制單元用以通過動態(tài)實時掃描模式完成對監(jiān)聽點的選擇控制；所述頻率選擇控制單元與監(jiān)測點選擇控制單元相連，通過選用矩陣式輸入模式，用中斷響應的方式對多個頻率的選擇進行控制；電源系統(tǒng)分別與監(jiān)測點選擇控制單元和頻率選擇控制單元相連，用以供電。本實用新型采用了矩陣式輸入方式，大幅度提高了芯片引腳資源的利用率和程序響應的實時性，且本實用新型能對機房各個頻率，各個節(jié)點進行立體化，多元化的檢測，有效地幫助了值機人員更好地了解節(jié)目信號質(zhì)量，排除系統(tǒng)故障，更高效地保證了節(jié)目的安全播出。
文檔編號H04B1/06GK201682504SQ20102003297
公開日2010年12月22日 申請日期2010年1月12日 優(yōu)先權日2010年1月12日
發(fā)明者王毓祺, 蔣國慶, 謝錕 申請人:上海東方明珠傳輸有限公司