中波發(fā)射臺(tái)微機(jī)控制系統(tǒng)接口電路的設(shè)計(jì)

阿不力孜·牙生

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心）

中波發(fā)射臺(tái)微機(jī)控制系統(tǒng)接口電路的設(shè)計(jì)

阿不力孜·牙生

（作者單位：新疆新聞出版廣電局節(jié)目傳輸中心）

中波臺(tái)微機(jī)控制系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)與微機(jī)之間的接口電路設(shè)計(jì)的好壞不僅影響系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，還直接影響系統(tǒng)的資源利用率和編程效率。因此，在設(shè)計(jì)接口電路時(shí)，必須考慮電路的科學(xué)合理性和抗干擾性能。

接口電路；發(fā)射機(jī)狀態(tài)量；控制精度

中波臺(tái)分布式微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中波臺(tái)的“三滿”播出過(guò)程的自動(dòng)化和智能化，減輕值班員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)房的有人留守?zé)o人值班工作模式，并為發(fā)射機(jī)故障智能化判斷等方面奠定了基礎(chǔ)。中波發(fā)射臺(tái)微機(jī)控制系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)與微機(jī)之間的接口電路設(shè)計(jì)的好壞不僅影響系統(tǒng)的控制精度、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性，還直接影響系統(tǒng)的資源利用率和編程效率。以下是筆者設(shè)計(jì)的中波臺(tái)分布式微機(jī)控制系統(tǒng)中的幾個(gè)典型的接口電路及對(duì)其的編程方法，系統(tǒng)采用LJD-51-XC型單片機(jī)工業(yè)控制板，該控制板具有以AD574芯片為核心的12位16路A/D轉(zhuǎn)換器通道，16路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸入通道和8路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸出通道和RS485通訊通道。

1　發(fā)射機(jī)狀態(tài)信號(hào)的取樣采集

發(fā)射機(jī)狀態(tài)信息主要是指功放狀態(tài)、調(diào)制器狀態(tài)、激勵(lì)器狀態(tài)、電源狀態(tài)等用指示燈來(lái)顯示的發(fā)射機(jī)狀態(tài)量，發(fā)射機(jī)狀態(tài)信號(hào)的取樣接口電路，如圖1發(fā)射機(jī)的狀態(tài)信號(hào)取樣采用發(fā)射機(jī)狀態(tài)指示燈的下方串接一個(gè)光電耦合器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，指示燈發(fā)光時(shí)至I/O信號(hào)為低電平（0），反之則高電平

圖1　發(fā)射機(jī)狀態(tài)信號(hào)的取樣接口原理圖

圖2　發(fā)射機(jī)電流信號(hào)取樣電路圖

2　發(fā)射機(jī)模擬量的取樣采集

為了判斷并監(jiān)控發(fā)射機(jī)的工作狀態(tài)，微機(jī)對(duì)發(fā)射機(jī)的三相供電電壓，發(fā)射機(jī)內(nèi)部的+24V、±18V、±12V，230V、140、±5V等直流電壓及音頻信號(hào)載波信號(hào)、高品驅(qū)動(dòng)、機(jī)房溫度等模擬量進(jìn)行取樣采集并進(jìn)行保存、判斷。這里有一個(gè)要求，向A/D轉(zhuǎn)換器送入的信號(hào)幅度一般不要超過(guò)5V。所以，我們?cè)O(shè)計(jì)相應(yīng)的取樣接口電路來(lái)實(shí)現(xiàn)各種模擬量統(tǒng)一變換，使其符合A/D轉(zhuǎn)換器送入的信號(hào)幅度要求。以下是各種模擬量的取樣接口電路：①射機(jī)電流信號(hào)的取樣電路，（請(qǐng)看圖2）。發(fā)射機(jī)電流信號(hào)的取樣主要在電流表下方串接一個(gè)電阻，然后電阻上的電壓降進(jìn)行差分式放大來(lái)實(shí)現(xiàn)，串接電阻值越小越好，盡量減少其對(duì)電流表指示的影響；②正電壓的取樣電路，請(qǐng)看（圖3）其中R、RA、RB的值應(yīng)取100K以上，盡量減少分壓電流；③負(fù)值電壓的采樣電路，請(qǐng)看（圖4）其中二極管起鉗制輸入信號(hào)0V以上的作用；④三相電壓采樣電路，請(qǐng)看（圖5）每一相點(diǎn)經(jīng)過(guò)降壓、整流、濾波、分壓以后送至A/D轉(zhuǎn)換器；⑤功率及音頻采樣電路，請(qǐng)看（圖6），其主要功能是：從發(fā)射機(jī)輸出的已調(diào)波信號(hào)進(jìn)行取樣，對(duì)取樣信號(hào)進(jìn)行檢波、濾波后把音頻及直流載波電平送給A/D轉(zhuǎn)換器。

圖3　正電壓的取樣電路圖

圖4　負(fù)值電壓的采樣電路

圖5　三相電壓采樣電路

圖6　功率及音頻采樣電路

阿不力孜·牙生（1969-），男，新疆庫(kù)車人，本科，高級(jí)工程師。研究方向：應(yīng)用物理。他的研發(fā)項(xiàng)目曾獲得過(guò)國(guó)家廣電總局科技進(jìn)步獎(jiǎng)。