电视发射机逻辑控制电路设计.docx
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电视发射机逻辑控制电路设计
电视发射机逻辑控制电路设计
摘要
电视发射机逻辑控制系统是为了满足末级和末前级电子管工作要求而设计的,是电视发射机长期稳定工作的保证。
它包括对发射机各部分工作状态、开关机和主要功能的控制。
传统逻辑控制电路由大量的开关、延时器、与非门、稳压电路等组成。
电路构成复杂,容易出现故障,且排除困难。
采用单片机的逻辑控制系统无疑可以解决这些问题。
单片机是靠软硬件配合工作的,软件修改起来很容易并且用软件来控制电路会更为精确。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是一些特殊的独特的功能,这是需要很多分立元件进行复杂的组合才能做到的,有些就算进行复杂的组合也很难做到。
本课题设计的电视发射机逻辑控制系统由开关电路、89C51单片机、执行电路构成。
单片机读取由开关电路组成的不同的条件来控制执行电路运作完成指定的功能。
主要完成对发射机开机、关机和过荷保护功能的模拟,达到既简化电路又易于控制的目的。
关键词:
电视发射机89C51单片机开关电路 执行电路
Abstract
TVtransmitterlogiccontrolsystemisdesignedtomeettheendofthefinalstageandpreamptubesworkrequirementsanddesign,itistoensurelong-termstabilityoftelevisiontransmitters.Itincludesportionsoftransmitteroperation,switchandcontrolthemainfunctions.Traditionallogiccontrolcircuitbyalargenumberofswitches,delay,NANDgate,theregulatorcircuit.Circuitcomplex,pronetofailure,andovercomealldifficulties.
SCMlogiccontrolsystemcancertainlysolvetheseproblems.SCMisbyworkingwithsoftwareandhardware,thesoftwareandmodifyitveryeasytousesoftwaretocontrolthecircuitwouldbemoreaccurate.Throughdifferentprogramsofdifferentfunctions,especiallysomespecialuniquefeatures,whichrequiresalotofdiscretecomponentstoachievecomplexcombinations,someevenforcomplexcombinationsarealsodifficulttoachieve.
Theissueoftelevisiontransmitterdesignlogiccontrolsystemconsistsofaswitchingcircuit,89C51microcontroller,executioncircuit.Themicrocontrollerreadsdifferentconditionsbytheswitchingcircuittocontroltheimplementationofcircuitoperatingtocompletetheassignedfunctions.Completionofthemaintransmitterstartup,shutdownandoverloadprotectionfunctionsimulation,boththepurposeofsimplifyingthecircuitandeasytocontrol.
Keywords:
TVtransmitter89C51Microcontrollerswitchcircuitexecutioncircuit
绪论
电视发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置,控制电路是电视发射机实现开机、关机、保护功能的执行机构。
在该课题的研究中保护功能就是指过荷保护,至于其他方面的保护,如驻波比过大保护将在之后的研究中加以补充,不在本次课题研究的范围内。
控制系统的完好程度是电视发射机能否正常工作的主要原因之一。
控制电路是整机故障发生率最高的部分,并且故障排除起来比较麻烦,所以如果能对这一部分加以研究找出更易于控制和检修的方案就会大大降低发射机的成本,故有了我所研究的课题。
电视发射机采用逻辑电路,即电路中仅有高电平或低电平两种状态,通过逐级传递高低电平的变化来表达要实现的功能,最后由执行元件完成。
而单片机正好可以用来模拟这一逻辑上的特点。
课题所设计的电路分为两个模块,一个是开关控制模块,另一个是执行模块。
通过拨动开关产生高低电平,由单片机读取开关条件控制执行电路完成相应的功能。
电视发射机的控制特点,以各种不同的逻辑关系组成严密的控制逻辑程序,根据电子管的工作要求按一定的逻辑顺序工作,且前一步工作完成并正常后,才允许进行下一步,并以高压控制为核心,其余部分为它提供条件和保护,同时又与保安系统连锁,确保发射机安全正常运行,大部分输入指令是以开关或接点的通断来实现的。
这些特点都可以用单片机编程实现。
虽然不同的机型其逻辑控制系统有差异,但只要我们掌握了发射机的这些特点,熟悉了具体机型的运行程序及其之间的因果关系后,当发生故障时,我们的思路变得清晰起来了,也没必要记住那部设备哪里是高电平、低电平等各种逻辑关系,只要依据其要实现的功能步骤及各步的因果关系,对照原理图,现场分析,逐级推导即可。
这无疑降低了工作难度。
在课题中,采用单片机实现电视逻辑控制电路功能。
单片机的电视发射机逻辑控制系统比数字电路制作的逻辑控制系统更好。
并且单片机体积小,集成度高,成本低廉、功能强大广泛的运用于我们生活的方方面面。
单片机是靠程序运行的,修改起来很容易。
通过不同的程序实现不同的功能,尤其是一些特殊的独特的功能,这是需要很多分立元件进行复杂的组合才能做到的,有些就算进行复杂的组合也很难做到。
显然,采用单片机的电视发射机逻辑控制电路,运行的操作更加简单,维护成本更加低廉。
通过完成该课题使我掌握了电视发射机逻辑控制部分基本原理和设计方法,对电视发射机逻辑控制部分的功能有了深刻的了解,并且对大学期间所学习的一些理论进行了实践,使我对所学过的理论知识有了新的认识。
通过这段时间的学习使我对80C51单片机有了更新的了解和认识,这一课题的研究也使我各方面的能力有所提升。
1 整体方案设计
1.1 系统总体构成
本系统以单片机AT89C51为控制核心,由开关控制模块、风机模块、灯丝偏压模块、高压模块和过荷显示模块组成,它们共同完成电视发射机逻辑控制系统中的开机、关机和过荷保护的操作。
其中开关控制模块由一个拨码开关组成,与单片机AT89C51P1口相连接,对开关机状态进行控制,对风机、灯丝偏压、高压以及是否过荷的条件进行控制;单片机读取数据,判断开关机状态以及是否发生过荷,分别按开关机及过荷保护的逻辑顺序依次驱动风机、灯丝、偏压、高压和过荷显示模块。
这五个模块都由一个发光二极管和一个上拉电阻代替,他们分别用于检验是否开风机,是否开灯丝、偏压,是否上高压和是否发生过荷。
1.1.1 逻辑控制功能
逻辑控制系统是为了满足末级和前末级电子管工作要求而设计的。
该系统在开机时,首先控制电源控制系统工作,然后使风机工作,加灯丝偏压,延时5分钟,最后上阳极高压。
关机时先断掉阳极高压,然后关掉灯丝偏压,延时5分钟后关闭风机[3]。
如果发生过荷则拉掉高压,再判断7秒内发生一次过荷还是二次过荷。
若为一次过荷7秒内恢复高压,二次过荷则永久拉掉高压。
1.1.2 系统组成结构
从系统逻辑功能来分,系统可分为开机状态、关机状态和过荷状态。
三个状态都有一个条件判断和执行的操作。
条件可以通过P1端口读取,P1的值由一个开关控制模块来控制。
执行的操作则由单片机的P2口驱动执行模块。
执行模块由风机电路、灯丝、偏压电路、高压电路和过荷显示电路组成。
系统结构框图如图1-1所示:
图1-1系统结构框图
1.2 系统工作原理
电视发射机主要由激励器和功率放放大器组成。
DSJL-1IV/V型电视发射机的组成如图1-2所示,激励器由调制和变频两部分组成,功放由电子管FC-620和电子管FC-735组成。
电视发射机的功放采用金属陶瓷电子管,放大功率大。
功放1输出功率为50W,板极电压为600V。
功放2输出功率为1KW,板极电压为2500V。
为避免因热量堆积造成功率放大器的损坏,发射机在工作时要对功率放大器进行适当的冷却处理,因此在上高压之前开风机。
而逻辑控制系统的核心是高压控制部分,其余部分给它准备条件和提供保护。
为了保证在上高压之前风道畅通和风量充足,逻辑控制系统中设置一个风接点,当正常开风机后,风使风接点闭合。
风接点闭合才能加灯丝偏压,即开风机是加灯丝偏压的前提条件。
同样,开风机和加灯丝偏压作为上高压的条件。
为保护高压控制部分,逻辑控制系统还设置高压本控开关和高压钮子开关,高压本控和高压钮子开关断开也作为上高压的条件。
另外,为防止开机时高压对功放造成损坏,高压又分为高压一档和高压二档。
当加灯丝偏压后延时5分钟,上高压一档1000V,1秒延时后再上高压二档2500V[1-3]。
图1-2电视发射机方框图
电视发射机的逻辑控制系统实际上就是通过控制4个继电器来控制电网到风机之间的开关、电子管灯丝电源开关、电子管帘栅电源开关和电子管板极电源开关[3]。
整个逻辑控制系统由8位拨码开关、单片机和执行电路组成。
单片机不断地从P1口读取数据,并判断是开机、关机还是过荷状态。
假如是开机,通过P2口依次开风机、灯丝、偏压和高压;假如是关机,通过P2口依次关风机、灯丝、偏压和高压;假如是过荷状态则拉掉高压,7秒内一次过荷高压恢复,二次过荷永久拉掉高压。
8位拨码开关的每一个开关代表一种开关机条件。
P1.0代表开风机的条件,P1.1代表开灯丝、偏压的条件,P1.2代表门开关、行程开关、风接点这些上高压前必须满足的条件,P1.3代表高压本控开关P1.4代表高压纽子开关,P1.5代表一次过荷,P1.6代表二次过荷,P1.7代表过荷恢复。
单片机P2口接了五个发光二极管它们分别代表开风机、开灯丝、开偏压、加高压和过荷显示。
故当P1.0为高电平时,P2.0口接的发光二极管亮,开风机;当P1.0和P1.1都为高电平时,开灯丝、偏压;当P1.0到P1.4都为高电平时延时5分钟加高压;当P1.0到P1.5都为高电平时为一次过荷的状态,拉掉高压,过荷显示灯闪一次,延时7秒,若有二次过荷则过荷显示灯闪两次,高压不恢复,若只有一次过荷则高压恢复;P1.0到P1.7都为高电平为过荷恢复的状态,恢复高压;P1.0到P1.3为高电平其余为低电平是关机的状态,关掉高压,关掉灯丝、偏压,延时5分钟再关掉风机。
2 硬件电路设计
2.1 系统主芯片
整个系统硬件主要由单片机89C51、开关控制模块及驱动执行模块组成。
开关控制部分由拨码开关组成,而驱动执行部分由5个200欧姆的电阻和5个发光二极管组成。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128bytes的随机存取
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- 电视 发射机 逻辑 控制电路 设计