發(fā)射機(jī)房天控顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
2014-07-29 01:27:43張京保
中國(guó)新通信 2014年4期
張京保
【摘要】 我臺(tái)現(xiàn)使用的發(fā)射機(jī)天控系統(tǒng)采用自動(dòng)控制顯示。在顯示系統(tǒng)失靈的情況下天控系統(tǒng)中的交換開關(guān)、通道和天線的帶電、帶高頻情況會(huì)成為盲點(diǎn)，給人身安全和安全播音帶了嚴(yán)重威脅。通過(guò)建立數(shù)據(jù)輸入輸出系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)、通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)、開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù)和天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)，從而在現(xiàn)有的顯示系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立起一套獨(dú)立于控制系統(tǒng)的顯示系統(tǒng)，增強(qiáng)設(shè)備的安全性和可靠性，杜絕安全事故和停播事故的發(fā)生。
【關(guān)鍵詞】 天控顯示系統(tǒng) 通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù) 開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù) 天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)
一、設(shè)計(jì)思路
（1）根據(jù)我臺(tái)發(fā)射機(jī)房天線交換控制系統(tǒng)的實(shí)際情況，列出5部發(fā)射機(jī)能連通到8副天線的全部194條線路。分別建立天控系統(tǒng)開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù)和天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)共兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。這兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)被寫入80C51單片機(jī)里，分別用于通路的選擇和通路顯示屏上的通路、天線交換開關(guān)上指示燈顯示控制用。（2）天控系統(tǒng)開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù)的信號(hào)來(lái)源為天線交換控制柜中19個(gè)交換開關(guān)的狀態(tài)返回的19個(gè)繼電器。（3）天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的是所有194條線路上所經(jīng)過(guò)的線段和開關(guān)。當(dāng)某條線路貫通時(shí)，通路顯示屏?xí)@示為貫通狀態(tài)。當(dāng)貫通的通路上加載有高壓時(shí)，該通路會(huì)以不同的顏色顯示為“高壓”狀態(tài)。（4）開關(guān)指示燈位于每個(gè)天線交換開關(guān)處，主要用來(lái)實(shí)時(shí)顯示開關(guān)上是否帶有高壓。開關(guān)指示燈的顯示是跟天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)的是所有194條線路一致的。（5）天線交換開關(guān)柜將19個(gè)繼電器的狀態(tài)信號(hào)，通過(guò)5塊74LS165模塊進(jìn)行并入串出轉(zhuǎn)換后送入80C51單片機(jī)中，單片機(jī)對(duì)送入的數(shù)字代碼按照5部發(fā)射機(jī)從1到5的順序，與單片機(jī)存儲(chǔ)單元中的天控系統(tǒng)開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行尋址比對(duì)，找出此時(shí)天線交換控制系統(tǒng)中全部貫通的通路的序號(hào)。（6）當(dāng)單片機(jī)通過(guò)尋址、判斷后確定貫通通路為194條線路中的某一條或幾條后，再通過(guò)查找出的標(biāo)號(hào)調(diào)用相對(duì)應(yīng)的天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)輸入到74LS164部分，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行串入并出轉(zhuǎn)換，以及和對(duì)發(fā)射機(jī)是否“加高壓”的判斷后，最終控制通路顯示屏和開關(guān)顯示燈處的顯示裝置。
二、開關(guān)線路數(shù)據(jù)庫(kù)（簡(jiǎn)稱K數(shù)據(jù)庫(kù)）
（1）K數(shù)據(jù)庫(kù)的信號(hào)來(lái)源于的天線交換控制柜中反映19個(gè)交換開關(guān)的狀態(tài)的19個(gè)繼電器（位于TB3、TB4、TB5、TB6）。（2）每個(gè)交換開關(guān)有兩種狀態(tài)分別用“0”和“1”表示，“0”代表轉(zhuǎn)向返回信號(hào)，“1”代表直通返回信號(hào)。如圖
三、天控系統(tǒng)通道顯示數(shù)據(jù)庫(kù)（簡(jiǎn)稱L數(shù)據(jù)庫(kù)）
（1）L數(shù)據(jù)庫(kù)與K數(shù)據(jù)庫(kù)為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，即K數(shù)據(jù)庫(kù)中的第n條代碼就對(duì)應(yīng)L數(shù)據(jù)庫(kù)中的第n條通路。（2）L數(shù)據(jù)庫(kù)中的代碼為64位二進(jìn)制代碼，從右到左分別對(duì)應(yīng)天線交換系統(tǒng)中的42條線路和19個(gè)開關(guān)（61位），最高3位用“1”補(bǔ)充，這是由于用來(lái)輸出L數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)輸出單元是由8塊74LS165模塊組成，74LS165模塊為8位串入并出器件，故為了匹配，需有64位數(shù)據(jù)。（3）L數(shù)據(jù)庫(kù)中代碼為低電平有效，故L數(shù)據(jù)庫(kù)代碼中“0”代表線路位上的“通”， L數(shù)據(jù)庫(kù)代碼中“1”代表線路位上的“斷”。
四、數(shù)據(jù)的比選、調(diào)用
1、開關(guān)信號(hào)（簡(jiǎn)稱C信號(hào)）的采集和輸入（1） 我們將從位于天線交換控制柜中的TB3、TB4、TB5、TB6單元，反映19個(gè)交換開關(guān)的直通或返回狀態(tài)的19個(gè)繼電器，取得的采集點(diǎn)信號(hào)稱之為C信號(hào)。C信號(hào)共有24位，二進(jìn)制代碼應(yīng)該為“0000 0XXX XXXX XXXX XXXX XXXX”（X為“0”或“1”）；（2） 采集到的24位二進(jìn)制數(shù)據(jù)共有兩種用途：一是通過(guò)74LS165模塊組送到單片機(jī)進(jìn)行處理，二是直接送到通路顯示屏用于19個(gè)天線交換開關(guān)的“直通、轉(zhuǎn)向”狀態(tài)的顯示。（3）C信號(hào)是并行送入到74LS165模塊組，經(jīng)過(guò)74LS165模塊組處理后將24位數(shù)據(jù)串行輸出到單片機(jī)的存儲(chǔ)器中（輸入一組數(shù)據(jù)需24個(gè)時(shí)鐘脈沖）。（4） 74LS165是8位并行輸入/串行輸出移位寄存器，74LS165模塊組由3塊74LS165模塊級(jí)聯(lián)組成，構(gòu)成24位并行輸入/串行輸出移位寄存器。
2、數(shù)據(jù)的比選。（1） 數(shù)據(jù)比選的順序。采集到的任意一組24位數(shù)據(jù)代碼和K數(shù)據(jù)庫(kù)中的194條數(shù)據(jù)代碼，按照從1到194的順序逐一進(jìn)行比較。（2） 比選的方法。任意一組24位數(shù)據(jù)代碼與K數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)代碼逐位相與，若相與的結(jié)果與K數(shù)據(jù)庫(kù)中的該條數(shù)據(jù)代碼相等，則輸出該條代碼對(duì)應(yīng)的序號(hào)Nk（1≤N≤194、1≤k≤5），送入單片機(jī)存儲(chǔ)器2單元里，用于調(diào)用L數(shù)據(jù)庫(kù)中Ln的數(shù)據(jù)。（3）L數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用。當(dāng)單片機(jī)將采集到的C信號(hào)與K數(shù)據(jù)庫(kù)中的194條數(shù)據(jù)代碼全部進(jìn)行完比對(duì)后，得到結(jié)果Nk（1≤N≤194、1≤k≤5），單片機(jī)再用Nk（1≤N≤194、1≤k≤5）調(diào)用L數(shù)據(jù)庫(kù)中Ln的數(shù)據(jù)輸出到74LS164模塊組。
3、L數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的輸出。（1）單片機(jī)根據(jù)比選的結(jié)果Nk（1≤N≤194、1≤k≤5）調(diào)用L數(shù)據(jù)庫(kù)中Ln的數(shù)據(jù)輸出到74LS164模塊組。（2）74LS164模塊組將單片機(jī)送來(lái)的64位二進(jìn)制代碼逐位串行輸入到其中的存儲(chǔ)器里，待全部64位代碼輸入后，再一并輸出到通路顯示屏和開關(guān)顯示燈處。（3）74LS164模塊組由8片74LS164模塊級(jí)聯(lián)構(gòu)成。74LS165是8位串行輸入/并行輸出移位寄存器。
五、顯示系統(tǒng)
顯示部分由通路顯示屏和開關(guān)顯示燈兩部分組成。
1、通路顯示屏。（1） 通路顯示屏的顯示。通路顯示屏的顯示包括兩方面內(nèi)容：通路線段的顯示和通路開關(guān)的顯示。（2） 通路上線段的顯示通路上線段是指發(fā)射機(jī)到同軸交換開關(guān)之間的線段、同軸交換開關(guān)到交換開關(guān)之間、交換開關(guān)之間以及交換開關(guān)到天線之間的線段，通路顯示屏共有42條線段。每段通道由LED燈帶制成，燈帶為低電平有效，即：每段燈帶對(duì)應(yīng)的L數(shù)據(jù)庫(kù)中的代碼位為“0”時(shí)，該段燈帶發(fā)光，表示該線段在發(fā)射機(jī)到天線貫通的通道上。（3） 通路上開關(guān)的顯示。通路上開關(guān)是指通路所要經(jīng)過(guò)的交換開關(guān)，共有19個(gè)。開關(guān)通道由LED燈帶制成，開關(guān)顯示燈的亮滅由74LS164模塊組輸出的L數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)代碼的開關(guān)段位（43-61位）的“0”、 “1”狀態(tài)決定，為低電平有效，即：每段燈帶對(duì)應(yīng)的L數(shù)據(jù)庫(kù)中的代碼位為“0”時(shí)，該段燈帶發(fā)光，表示該開關(guān)在發(fā)射機(jī)到天線貫通的通道上。（4） 通路上開關(guān)直通、轉(zhuǎn)向的顯示。通路顯示屏在制作時(shí)，應(yīng)將開關(guān)上的直通和轉(zhuǎn)向通道都制作出來(lái)，至于該開關(guān)上到底是直通還是亮轉(zhuǎn)向，則由天線交換開關(guān)柜直接送到顯示屏的C信號(hào)（二進(jìn)制代碼，“0”代表轉(zhuǎn)向，“1”代表直通）決定的。（5） 加高壓情況下通路的顯示。當(dāng)發(fā)射機(jī)到天線之間的，且通路上沒(méi)有加高壓時(shí)，在通路顯示屏上的貫通通路會(huì)以藍(lán)色顯示出來(lái)；當(dāng)通路上加有高壓時(shí)，在通路顯示屏上的貫通通路會(huì)以紅色顯示出來(lái)。這就要求在選取通路顯示屏上的LED燈帶和LED燈時(shí)，需要選取雙色LED燈。
2、開關(guān)顯示燈。開關(guān)顯示燈使用防干擾燈泡，設(shè)置于天線交換開關(guān)實(shí)際位置處，當(dāng)其所代表的交換開關(guān)上帶高壓時(shí)，開關(guān)顯示燈發(fā)光做警示。（1） 開關(guān)顯示燈的亮滅由74LS164模塊組輸出的L數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)代碼的開關(guān)段位（43-61位）的“0”、 “1”狀態(tài)和發(fā)射機(jī)是否加有高壓兩方面原因所決定。用Fk（1≤k≤5）表示發(fā)射機(jī)，F(xiàn)k=0表示發(fā)射機(jī)未加高壓，F(xiàn)k=1表示發(fā)射機(jī)加高壓。Ln& Fk= Ln時(shí)，通路上加高壓，開關(guān)顯示燈發(fā)光；Ln& Fk= 0 時(shí)，通路上無(wú)高壓，開關(guān)顯示燈不發(fā)光。顯示屏上總的顯示為：Ln& F1+ Ln& F2+ Ln& F3+ Ln& F4+ Ln& F5。（2） 由于單片機(jī)輸出的信號(hào)為低電壓，而開關(guān)顯示燈使用的是高電壓。單片機(jī)控制開關(guān)顯示燈的工作就屬于低電平控制到電壓的工作模式。所以要在74LS164模塊組與防干擾燈泡之間使用電磁繼電器來(lái)控制開關(guān)顯示燈的通斷。電磁繼電器線包為低電平時(shí)繼電器上的開關(guān)吸合，交換開關(guān)的指示燈發(fā)光，電磁繼電器線包為高電平時(shí)繼電器上的開關(guān)斷開，交換開關(guān)的指示燈不發(fā)光。
