淺析OEM設(shè)備的典型電路

彭傳勇（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺）

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淺析OEM設(shè)備的典型電路

彭傳勇
（廣西廣播電視無線傳播樞紐臺）

［摘 要］選取了廣西整?。▍^(qū)）廣播電視無線發(fā)射臺站運行支撐管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺OEM設(shè)備中的典型電路進(jìn)行詳細(xì)的分析，便于各無線發(fā)射臺站維護(hù)人員更輕松、快捷地了解和熟悉OEM設(shè)備。

［關(guān)鍵詞］OEM設(shè)備；典型電路；原理分析

1　引言

本文對廣西整?。▍^(qū)）廣播電視無線發(fā)射臺站運行支撐管理系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺OEM設(shè)備的典型電路作了原理分析，希望對將來設(shè)備電路改造、功能拓展以及設(shè)備維護(hù)能起到一定的幫助和啟發(fā)。

2　OEM設(shè)備的電路總體架構(gòu)

OEM設(shè)備是典型的嵌入式系統(tǒng)，完成如監(jiān)測、控制、數(shù)據(jù)采集等多種任務(wù)?？傮w架構(gòu)如圖1，按功能區(qū)分主要有電源、顯示、通信、檢測、控制等部分。

圖1　總體架構(gòu)

CPU采用美國ATMEL公司Atmaga系列的單片機(jī)64/1280，它基于AVR 內(nèi)核、真正的 RISC 結(jié)構(gòu)，是低功耗的8位微控制器。64和1280雖然是功能和外部的引腳不同，其內(nèi)核的結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)是一樣的，只是存儲器容量大小、I/O接口多或少而已，兩種工作主頻8M HZ和16M HZ，OEM設(shè)備用16MHZ。

3　OEM設(shè)備的典型電路

（1）通信電路

①UDP/IP通信電路，以NEC28J60獨立以太網(wǎng)控制器來實現(xiàn)，如圖2所示。

NEC28J60低電平上電復(fù)位啟動，網(wǎng)絡(luò)發(fā)的信號差分輸入13、12引腳 （TPIN+/TPIN-），轉(zhuǎn)換成單片機(jī)收的數(shù)據(jù)通過SPI同步串行外設(shè)接口與單片機(jī)連接，反之，單片機(jī)發(fā)的數(shù)據(jù)經(jīng)SPI接口進(jìn)入NEC28J60轉(zhuǎn)換成網(wǎng)絡(luò)收的信號，17、16引腳差分輸出（TPOUT+/TPOUT-）。SPI接口10 Mbps ，LEDA、LEDB為網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)和數(shù)據(jù)收發(fā)情況指示。

圖2　NEC28J60電路

②串行通信電路。以RS485和RS232芯片來實現(xiàn)，如圖3所示。

MAX232芯片管腳功能，1、2、3、4、5、6腳和4只電容構(gòu)成電荷泵電路，產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源；7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道，其中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道，8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。MAX485芯片管腳功能1為RO數(shù)據(jù)輸出端，2為數(shù)據(jù)輸出端使能（低電平有效），3為數(shù)據(jù)輸入端使能（高電平有效），4為DI數(shù)據(jù)輸入端，6為485差分正輸出，7為485差分負(fù)輸出。

單片機(jī)發(fā)的信號TXD從10腳輸入轉(zhuǎn)換成232的輸出信號TOUT，從7腳輸出至串口端子；232入的信號8 腳RIN輸入轉(zhuǎn)換成單片機(jī)收的信號RXD，從9腳輸入至單片機(jī)。

圖3　串行通信電路

雙485芯片組成全雙工模式，一個485芯片則組成半雙工模式。單片機(jī)發(fā)的信號TXD（高電平），進(jìn)入74LS14施密特反相器1腳分兩路后，一路經(jīng)二級反相6腳輸出高電平到MAX485數(shù)據(jù)輸入使能3腳，另一路經(jīng)一級反相10腳入MAX485數(shù)據(jù)輸入端4腳轉(zhuǎn)換成485芯片7、6腳輸出的差分信號T- T+；485芯片7、6腳入的差分信號R- 、R+在數(shù)據(jù)輸出使能3腳接地為低電平，數(shù)據(jù)輸出端1腳輸出轉(zhuǎn)換成單片機(jī)收的信號RXD進(jìn)入74LS14芯片3腳，二級反相從74LS14芯片12腳至單片機(jī)。MAX485接口電平較低，兩線間的電位差為2-6V，容易被電磁脈沖干擾損壞，所以一般在收發(fā)端的四個腳T+、T-、R+、R-加裝穩(wěn)壓二極管保護(hù)。

（2）音視頻選擇器電路

①視頻處理電路

圖4　視頻處理電路

如圖4所示，輸入的視頻被前端視頻信號調(diào)節(jié)器MAX7450優(yōu)化，輸出標(biāo)準(zhǔn)電平的視頻信號至視頻分配放大器MAX4138分出三路視頻，一路直接視頻輸出監(jiān)測，二路至視頻復(fù)用器MAX4314切換出供監(jiān)視用的視頻，三路至視頻復(fù)用器MAX4314切換出播出用的視頻。選出的播出視頻被視頻分配放大器MAX4138分出四路視頻，一路直接視頻播出監(jiān)視；二路至MAX7450、上拉電路算出播出視頻的檢測電平，高電平為有、低電平為無；余下的兩路視頻供播出使用。

視頻切換電路采用視頻四路復(fù)用器MAX4314。MAX4134四路信號IN0—IN3輸入，兩路地址A0、A1輸入，輸入中斷/SHDN低電平有效。四路視頻CH1DST—CH4DST通過選擇控制信號 A0、A1（地址碼）從四路中選中一路送至輸出端OUT。

視頻檢測電路采用視頻信號調(diào)節(jié)器MAX7450。MAX7450優(yōu)化視頻成標(biāo)準(zhǔn)電平的視頻信號，鉗位消隱電平至GND（亮度增益）。根據(jù)視頻同步頭的檢測判定輸入視頻的有無，同步頭沒有即視頻無，LOS為高電平，檢測到同步頭LOS為低電平。

②音頻處理電路

如圖5所示，輸入的音頻如果是平衡音頻信號，先通過運放NE5532轉(zhuǎn)換成不平衡音頻信號；輸出要求平衡音頻的，可把不平衡音頻信號電路轉(zhuǎn)換成平衡音頻信號。輸入的音頻信號分成四路，一路至運放NE5532組成的音頻檢測電路算出輸入音頻的檢測電平；二路至雙路數(shù)字電位器DS1808進(jìn)行音量調(diào)節(jié)后，運放NE5532放大成音頻輸出監(jiān)視信號；三路至監(jiān)聽用的模擬開關(guān)MAX309切換出監(jiān)聽音頻，送至雙路數(shù)字電位器DS1808音量調(diào)節(jié)后供監(jiān)聽使用；四路至播出用的模擬開關(guān)MAX309切換出播出音頻，送至雙路數(shù)字電位器DS1808音量調(diào)節(jié)后供播出使用。

圖5　音頻處理電路

音頻切換電路采用模擬開關(guān)MAX309。MAX309雙向四路模擬開關(guān)，NO1A—NO4A、NO1B—NO4B雙向模擬輸入，COMA、COMB雙向模擬輸出，EN為輸入中斷（低電平有效），地址A0、A1控制輸入的選擇。

音頻檢測電路采用運放NE5532加電壓比較器LM339。音頻信號經(jīng)NE5532一級放大后入LM339的-端與+端的+5V進(jìn)行比較，電平幅度大于2V使穩(wěn)壓二極管擊穿-端電壓為7V，大于+端的+5V，LM339輸出低電平；如果無音頻信號，LM339輸出高電平。電壓比較器LM339輸出是集電極開路（OC）結(jié)構(gòu) , 需要上拉電阻才能有對外輸出電流的能力，選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電平的數(shù)值。

圖6　電源復(fù)位器電路

音頻音量調(diào)節(jié)采用雙路數(shù)字電位器DS1808，是雙通道、數(shù)字信號和模擬量兩種方式控制的對數(shù)變化的電位器。模擬量控制電位器的三個外接端，高端（H）、低端（L）和中間抽頭（W），13、14腳的SDA、SCL為數(shù)控端，當(dāng)不使用數(shù)控時，兩腳置于高電平。DS1808的衰減為前12級每級1dB、中間12級每級2dB、后面8級每級3dB，總共60dB的衰減范圍。

（3）電源復(fù)位器電路

如圖6所示，在正常工作狀態(tài)下，CPU分別輸出高、低兩個電平給Q1、Q2導(dǎo)通，繼電器線圈的一端接地，+24V電壓加在線圈的兩端，繼電器動作使常開點接通即NO與公共端連接，公共端接AC220的火線，常開腳接輸出電源插座，所以輸出AC220。中斷或者復(fù)位狀態(tài)下，CPU不輸出電平值，使得Q1或者Q2截止，繼電器線圈的一端不接地，+24V沒有加在繼電器線圈上，常閉。

4　總結(jié)

本文對OEM設(shè)備的典型電路進(jìn)行了分析，這些電路非常具有代表性，希望能幫助廣大的臺站維護(hù)人員對OEM設(shè)備有更深的理解和認(rèn)識，便于日后更好地進(jìn)行設(shè)備維修和更新改造。