專利名稱：電視電腦程控裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是利用單片微機控制技術來實現(xiàn)對電視接收機進行功能創(chuàng)新，以實現(xiàn)自動化、智能化的工作方式。本裝置以單片微機為核心，內(nèi)部固化系統(tǒng)程序，用于對電視接收機收視工作進行自動控制，使用戶所選定的電視節(jié)目自動、準時、準確地播放。
現(xiàn)代社會隨著電視節(jié)目數(shù)量與質(zhì)量的不斷提高，如何實效地收視電視節(jié)目成了一件費神費腦的事。有了《電視周報》，人們尚要天天查閱它，誰也不可能記下每周中全部精彩的節(jié)目-它們的開始時間和所在頻道-并能及時地想起它，往往稍一耽擱就誤過了一出期盼良久的節(jié)目。人們自然希望，是不是能有一臺有“頭腦”的電視機，它能“記憶”住每周中用戶想看的所有節(jié)目的時間和頻道，然后再去操縱這臺電視機，在用戶預定的節(jié)目到來時，準時地啟動并自動地工作在指定的頻道上，那么這一周中它的主人就可以輕輕松松地生活而又不會錯過每一個他所想看的好節(jié)目，而且他仍能隨時以通常方式手動操作這部電視機-這就是電視電腦程控裝置所解決的問題。
目前國內(nèi)外所推出的高級家用錄像機許多裝備有一項“定時錄影”或是與之類似的功能，能預定錄像機進行錄像的時間。它與本文所述的裝置有明顯內(nèi)涵與外延上的差別。其一，前者僅能控制錄像機本身，不能對電視機收視頻道與時間施加控制;其二，前者為整體錄像機工作控制系統(tǒng)中的一個組成部分，不能單獨直接應用于電視機，它們的工作基理不同。定時錄影錄像機還有不足之處是(1)節(jié)目不能跨日;(2)功能完備性不夠(提示、糾錯);(3)節(jié)目程序表不可循環(huán);(4)預定節(jié)目數(shù)少、時間區(qū)段短(受錄像帶長度的限制)。
鑒于現(xiàn)有技術所存在的問題，本發(fā)明的目的是研制一種電視電腦程控裝置，它以最小配置即可提供每周百余道節(jié)目的定時自動化，并尚有充分的擴展余地;本發(fā)明是專門為普通電視接收機設計的新型功能裝置，適用于現(xiàn)有各種彩色或黑白電視機，技術實現(xiàn)無特殊要求，也不影響電視機的已有功能與性能，它可以直接用于新產(chǎn)品選型與現(xiàn)有電視機的技術更新。當用戶得到一臺裝備有本電視電腦程控裝置的電視機和一份新的《電視節(jié)目報》后，便可以坐下來，挑選出自己中意的所有節(jié)目，然后啟動電視電腦程控裝置，逐一錄入每道節(jié)目的時間區(qū)段與頻道號，該裝置便記憶下了本周這份主人自己的節(jié)目收視程序表，然后去指揮這臺電視機，自動而準時地播放出用戶預定中的全部節(jié)目來。電視電腦程控裝置具有顯見的新穎性、實用性和普及性，會是一項意義與前景深遠的發(fā)明-全新的具有電腦的電視機。
本發(fā)明是安裝在電視機上的電腦程控裝置，該裝置是選用八位MCS-51單片微機(8751/8051)為核心，其外圍接口部分采用了大電流驅(qū)動開關電路。微機內(nèi)部固化系統(tǒng)程序用于對電視機工作狀態(tài)進行自動控制，節(jié)目程序由用戶實用中錄入、存貯。本裝置主體硬件電路結構與邏輯關系如
圖1示。裝置由安裝在電視機面板上的外部器件和安裝在電視機機殼內(nèi)的電路板上的器件組成。安裝在電視機面板上的器件有星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器(1)，頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)，鍵盤(9)，發(fā)光二極管(7)，及電源開關(19);電視機機殼內(nèi)電路板上器件有(一)顯示驅(qū)動部分，包括八驅(qū)動器74LS244(3)，六線緩沖驅(qū)動器7407(4);(二)核心部分單片微機(5)，選用MCS-51系列的8751或8051，其中有4K的ROM/EPROM，128字節(jié)的RAM，4個準雙向8位口和雙CTC定時計數(shù)器，為40腳雙列直插式芯片;(三)接口電路，包括有三-八線譯碼器(12)、接口(13)，在接口(13)中有大電流驅(qū)動開關TWH8778(13′)、六反相器74LS04(13″);(四)電源開關接口部分電路，包括有開關三極管(14)，二極管2CP(15)及功率繼電器(16);(五)裝置電源電路(17)，參見圖6，由電容C1、C2、C3、C4、C5，二極管D1、D2、D3，穩(wěn)壓集成電路7806、直流電池組DC等器件組成。電視機機內(nèi)電源接裝置電源電路(17)的輸入端，經(jīng)穩(wěn)壓濾波成TTL標準電平為裝置供電。電視機主體部分工作狀態(tài)由裝置的程控或手動方式?jīng)Q定，經(jīng)由功率繼電器(16)向電視機主體供電。裝置電源電路(17)具有掉電自動保護功能，市電停斷時，由裝置電源電路(17)中的直流電池組DC供電，以保證數(shù)字鐘部分能繼續(xù)走時，并使用戶節(jié)目程序不丟失。該裝置鍵盤(9)有下列鍵“校時TMSET”鍵、“程控PROG”鍵、“起點STA”鍵、“終點END”鍵、“頻道CHA”鍵，“清除CLR”鍵、“狀態(tài)M/A”鍵、“正校FW”鍵、“逆校BW”鍵等，共9項。單片微機(5)的連接關系是XTAL1和XTAL2接由晶振器(8)和電容(21)組成的時鐘脈沖電路，RST接由電解電容器(20)及電阻(6)組成的復位電路，控制信號A、B、C接接口電路(圖4)中的三-八線譯碼器(12)的輸入端，PW接電源開關電路(圖5)中的PW點，a、b、c、d、e、f、g、sec端接八驅(qū)動器74LS244(3)的輸入端，DR、MR1、MR2、HR1、HR2、CHA接六線緩沖驅(qū)動器7407(4)的輸入端。八驅(qū)動器74LS244(3)與六線緩沖驅(qū)動器7407(4)是顯示驅(qū)動器件，其輸出端分別連接數(shù)碼顯示部分，即星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器(1)和頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)的共同字段、字位選擇端。星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器(1)中WEEK行表示星期日至星期六，TIME行表示小時、分鐘，中間“”點表示秒點;頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)中第一位為功能前導碼，后續(xù)數(shù)字為節(jié)目序號，CHANL位表示頻道號，數(shù)碼顯示器(1)和(2)工作在時間調(diào)定或編程與檢驗時狀態(tài)切換，顯示不同內(nèi)容。接口電路(圖4)的輸出端v、p、n、k、l、g、c、q、a與s、y、o、m、r、h、f、e、d分別連接電視機主頻道板接口端(11)上相應的點。
電視電腦程控裝置的系統(tǒng)程序采用INTEL 51匯編語言編制，編譯程序為ASM51，連接程序使用RL51，仿真調(diào)試器是EMV51A，在iPDS-100開發(fā)系統(tǒng)上完成開發(fā)工作。系統(tǒng)程序全部貯存在單片微機(5)中4K ROM或EPROM中。用戶節(jié)目程序由用戶輸入，存于RAM中。
電視電腦程控裝置的程序設計遵循自頂向下的模塊化設計方法，充分利用了8051/8751片內(nèi)只讀存貯器容量，不再附加硬件開銷而實現(xiàn)全部功能設計要求。
程序由下列諸模塊構成，包括主控程序、校時模塊、節(jié)目程序生成模塊、計時顯示模塊，以及計算子程序和譯碼子程序等。從功能上說，系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)字鐘功能、鍵盤識別控制、狀態(tài)信息指示、節(jié)目程序生成、接口傳送操作與自動工作控制等功能。
系統(tǒng)程序的內(nèi)在關系如下所示，程序流程圖見圖2。
·主程序(ALL-BEG)1.系統(tǒng)初始化(INIT)2.當前時間計算(CALCUL)3.時間顯示譯碼(DEC-TM)4.頻道設置(DEC-TV)5.循環(huán)掃描5.1 CTC內(nèi)中斷5.1.1 顯示服務(DISPLAY)5.1.2 當前時間計算(CALCUL-IN)5.1.3 當前時間譯碼(DEC-TM-IN)5.2 校時TMSET5.2.1 鍵盤掃描與識別5.2.2 時間調(diào)校(ADJUST)5.2.3 時間譯碼顯示(DECODE)5.2.4 延時緩沖(DELAY)5.3 程控PROG5.3.1 節(jié)目程序表處理、顯示及功能碼顯示提示
5.3.2 鍵盤掃描與識別(STA/END/CHA/CLR/FW/BW)5.3.3 節(jié)目程序錄入裝載(ADJUST/DEC-TM/CALCUL)5.3.4 節(jié)目程序自動排序、歸并、增刪處理(SHIFT/DELETE/F-3)5.3.5 延時緩沖(DELAY)5.3.6 容錯應答與指示本裝置主要指標與性能如下·程控部分程控周期-7天～14天(1周～2周)程控精度-每一分鐘程控范圍-全頻道程控容量-每周21～7×21道節(jié)目(128 Byte RAM)·時鐘功能星期、小時、分鐘同時顯示雙向校時系統(tǒng)24小時制工作方式時鐘誤差-±1秒/星期·收視頻道LED數(shù)碼頻道顯示與功能碼提示·工作方式手動/自動自由轉(zhuǎn)換，顯示與音響提示與指示·斷電自動保護功能與低功耗方式工作本裝置的優(yōu)點是設計思想新穎，雖其內(nèi)部結構復雜，集成度高，但外特性卻簡潔完善，應用方便。在本裝置中應用大電流驅(qū)動開關作單片機與電視機間接口連接的中間橋梁，發(fā)揮了大功率、高速數(shù)字控制方式等優(yōu)勢，在裝置中與MCS-51單片微機合作使用，具有適應性好、無噪聲、低功耗、體積小、成本合理等優(yōu)點。
電視電腦程控裝置在電路結構、工藝布局等方面經(jīng)由了多機型實用與優(yōu)化，設計了專用的系統(tǒng)控制軟件，使用操作方便、簡潔、實效，以使每一位普通用戶都可以放心達意地實施自己的每一個想法與操作。增添這一裝置的新型電視機具有強的新穎性、實用性與普及意義，同時具有優(yōu)越的性能成本比，目前國內(nèi)外尚未出現(xiàn)過同類裝置或產(chǎn)品，應用前景廣闊。
本裝置有如下附圖圖1 主體硬件電路結構與邏輯關系2 程序流程3 電視接收機頻道板實例4 接口電路5 電源開關接口部分電路6 裝置電源電路7 電視電腦程控裝置在電視機上安裝后的局部外觀中標號如下1.星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器2.頻道、功能碼數(shù)碼顯示器3.八驅(qū)動器(74LS244)4.六線緩沖驅(qū)動器(7407)5.單片微機(MCS-51)6.電阻7.發(fā)光二極管8.晶振器(12MHz)9.鍵盤10.電視機主頻道板
11.電視機主頻道板接口端12.三-八線譯碼器13.接口13′.大電流驅(qū)動開關(TWH8778)13″.六反相器(74LS04)14.開關三極管15.二極管(2CP)16.功率繼電器17.裝置電源電路C1電解電容220μ/25vC2、C3電容0.1μC4電解電容220μ/16vC5電解電容330μ/16vD1、D2、D3二極管1N4001穩(wěn)壓集成電路7806DC直流電池組18.電視接收機19.電源開關20.電解電容器21.電容20P×222.電阻排10K×9本裝置的實現(xiàn)及使用方法如下本裝置硬件本身因線路簡潔，元件不多，裝配與調(diào)試沒有什么特殊問題，只要求元件完好，焊裝無誤即可。軟件程序的編輯、編譯、調(diào)試、仿真等在英特爾個人開發(fā)系統(tǒng)iPDS-100上進行。單片機8751片內(nèi)EPROM與8051片內(nèi)掩膜ROM的固化可借助英特爾公司系列Ⅳ開發(fā)系統(tǒng)(Intellec Development System series Ⅳ)上的PROM編程固化軟件iPPS(intel PROM Programming Software)實現(xiàn)。
裝配的主要環(huán)節(jié)在于裝置與電視接收機的聯(lián)接。經(jīng)查閱幾十種國內(nèi)外主流彩色與黑白電視接收機線路，雖各類機型功能、制式、指標各不相同，但在頻道置選部分的結構和原理卻基本一致，故裝置與電視機的配接只需改動機內(nèi)相應的主頻道板(10)即可，對原機其它部分均不改動與影響。圖3示為實例電視接收機此部分的電路。改裝采用接口電路(圖4)中的TWH8778(13′)取代各個頻道選擇的機械開關，控制信號來自單片微機(5)。
本裝置可直接裝在電視機面板和機殼內(nèi)，成為一體化新型產(chǎn)品電視機，也可以將面板器件和機內(nèi)電路板器件(即裝置的所有器件)裝入一個小盒內(nèi)作為現(xiàn)有電視機附加件，通過電纜連接機內(nèi)頻道板，完成對現(xiàn)有電視機進行改裝，實現(xiàn)電腦程控功能。
本裝置的使用方法如下(參見裝置外觀圖7)·時間調(diào)定1).按“校時TMSET”鍵進入，頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)的功能提示碼顯示“A”(Adjust調(diào)校)，秒點停閃。
2).按“TMSET”鍵依次進行星期位，小時位和分鐘位的調(diào)定，并由“正校FW”鍵和“逆校BW”鍵進行具體數(shù)值的加減調(diào)校。
3).最后按“TMSET”鍵退出此狀態(tài)，裝置繼續(xù)正常工作。
·工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換1).按“狀態(tài)M/A”鍵可交替在自動程控態(tài)A(Auto)和手動操縱態(tài)M(Manu)之間進行選擇轉(zhuǎn)換，并有相應發(fā)光二極管(7)指示當前狀態(tài)。
2).電視電源控制在手動態(tài)“M”下，按“POWER”鍵直接操作電視機的開關，在自動態(tài)“A”下，電視機開關由內(nèi)存用戶節(jié)目程序決定。
·編程與校驗
1).按“程控PROG”鍵進入，頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)的功能提示碼顯示“P”(Programming程控)，同時顯示器顯示當前內(nèi)存中節(jié)目程序序號，前導碼“d”(defined已定義)表示此程序段已由用戶定義與存入，前導碼“b”(blank空白)表示此號程序段空白可待存入節(jié)目。
2).在“d”前導碼下，依次按“起點STA”、“終點END”、“頻道CHA”可顯示該道節(jié)目程序所定義的收視節(jié)目的開始時間、結束時間和所設定的頻道號，同時可使用“正校FW”和“逆校BW”鍵進行必要的修正或刪改。
3).在“b”前導碼下，依次按“STA”、“END”、“CHA”，配合“FW”和“BW”鍵即可進行新節(jié)目程序段的錄入，起止時間錄入法類同上述“時間調(diào)定”的方法。錄畢后裝置自動將“b”前導碼變?yōu)椤癲”，同樣再可進行核查與修改。若操作中顯示出錯前導碼“E”(Error錯誤)，應進行相應更正操作。
4).按住“清除CLR”鍵2秒鐘可刪除當前所指示節(jié)目序號中的程序，使之由“d”變?yōu)椤癰”，刪除的前導碼提示為“C”(Clear清除)。
系統(tǒng)程序中節(jié)目程序生成模塊將對所有先后錄入內(nèi)存的用戶節(jié)目程序進行自動歸并與排序，同時進行數(shù)據(jù)壓縮與存貯優(yōu)化，以保證最佳的內(nèi)存利用效率和調(diào)用上的方便。
權利要求
1.電視電腦程控裝置是一種安裝在電視接收機上的功能裝置，其特征在于該裝置以單片微機(5)為核心，外圍接口采用大電流驅(qū)動開關(13′)，系統(tǒng)控制程序固化在EPROM或ROM中，節(jié)目程序由用戶自行輸入，最終提高電視機工作的自動化與智能化程度。本裝置由安裝在電視機面板上的外部器件和安裝在電視機機殼內(nèi)電路板上的器件組成。安裝在電視機面板上的器件有星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器(1)，頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)，鍵盤(9)，發(fā)光二極管(7)及電源開關(19)；機殼內(nèi)器件有(一)顯示驅(qū)動部分，八驅(qū)動器74LS244(3)、六線緩沖驅(qū)動器7407(4)；(二)核心部分單片微機(5)；(三)接口電路，三-八線譯碼器(12)、接口(13)(大電流驅(qū)動開關(TWH8778(13′)與六反相器74LS04(13″))；(四)電源開關接口電路，開關三極管(14)，二極管2CP(15)及功率驅(qū)電器(16)；(五)裝置電源電路(17)，由電容C1、C2、C3、C4、C5，二極管D1～D3、穩(wěn)壓集成電路7806，直流電池組DC等器件組成。電視機機內(nèi)電源接裝置電源電路(17)的輸入端，經(jīng)穩(wěn)壓、濾波成TTL標準電平為裝置供電。電視機主體部分工作狀態(tài)由裝置的程控或手動決定，經(jīng)功率繼電器(16)向電視機主體供電。裝置電源電路(17)具有掉電自動保護功能，當市電停斷時，由裝置電源電路(17)中的直流電池組DC供電，保證數(shù)字部分能繼續(xù)走時，并使用戶節(jié)目程序不丟失，市電恢復時繼續(xù)正常工作。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于該裝置鍵盤(9)有如下功能鍵“校時TMSET”鍵、“程控PROG”鍵、“起點STA”鍵、“終點END”鍵、“頻道CHA”鍵、“清除CLR”鍵、“狀態(tài)M/A”鍵、“正校FW”鍵和“逆校BW”鍵，共9項。單片微機(5)的連接關系是XTAL1和XTAL2接由晶振器(8)和電容(21)組成的時鐘脈沖電路，RST接由電解電容器(20)及電阻(6)組成的復位電路，控制信號A、B、C接接口電路中的三-八線譯碼器(12)的輸入端，PW接電源開關電路中的PW點，a、b、c、d、e、f、g、sec端接八驅(qū)動器74LS244(3)的輸入端，DR、MR1、MR2、HR1、HR2、CHA接六線緩沖驅(qū)動器7407(4)的輸入端。八驅(qū)動器74LS244(3)與六線緩沖驅(qū)動器7407(4)是顯示驅(qū)動器件，其輸出端分別連接數(shù)碼顯示部分，即星期、小時、分鐘數(shù)碼顯示器(1)和頻道、功能碼數(shù)碼顯示器(2)的共同字段、字位選擇端。接口電路的輸出端v、p、n、k、l、g、c、q、a與s、y、o、m、r、h、f、e、d分別連接電視機主頻道板接口端(11)上相應的點。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于該裝置可直接裝在電視機面板和機殼內(nèi)，與電視機成為一體化產(chǎn)品，也可以將裝置的所有器件裝入一小盒內(nèi)，作為電視機附加件，通過電纜連接電視機內(nèi)頻道板，實現(xiàn)對已有電視機的改裝，增加電腦程控功能。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于該裝置的系統(tǒng)程序采用INTEL51匯編語言編制，并全部固化在EPROM或ROM中，節(jié)目程序由用戶實時輸入。系統(tǒng)程序包含有主控程序、校時模塊、節(jié)目程序生成模塊、計時顯示模塊，以及計算子程序和譯碼子程序等。從功能上說，系統(tǒng)程序?qū)崿F(xiàn)了數(shù)字鐘功能、鍵盤識別控制、狀態(tài)信息指示、節(jié)目程序生成、接口傳送操作與自動工作控制等功能。
全文摘要
電視電腦程控裝置是一種應用于電視接收機上的新型功能裝置。該裝置選用單片微機為核心，包括控制鍵盤、接口模塊與功能顯示等部分；其系統(tǒng)程序固化在EPROM或ROM中，節(jié)目程序由用戶通過鍵盤實時存入與更新。使用裝配了本裝置的電視機，用戶可以從電視預告表中挑選欲收視的所有節(jié)目，將節(jié)目時間與頻道一次存入，裝置便可按全周順序，自動、準時、準確地操作電視機，進行全部預選節(jié)目的播放，實現(xiàn)電視機工作的自動化與智能化。
文檔編號H04N5/44GK1058310SQ9010338
公開日1992年1月29日 申請日期1990年7月7日 優(yōu)先權日1990年7月7日
發(fā)明者楊培新 申請人:北京航空航天大學