單片機(jī)在廣播發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用

李昌鑫

（作者單位：甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)）

1 單片計(jì)算機(jī)簡介

單片機(jī)作為一種大規(guī)模集成電路芯片，主要由運(yùn)算器、控制器和寄存器三大部分構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)，所以又稱為微控制器。在芯片內(nèi)部，是相互連接的?？刂破饔沙绦蛴?jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時(shí)序發(fā)生器和操作器等組成，它是向各部分發(fā)布操作命令的，協(xié)調(diào)和指揮整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)的操作。運(yùn)算器由算數(shù)邏輯單元、累加器和寄存器等組成，它的功能是接到命令后進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)算，并將運(yùn)算后結(jié)果存入相應(yīng)的寄存器中。單片機(jī)是靠程序工作的，通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，解決問題的一系列指令集合就是程序，這些程序預(yù)先存放在存儲(chǔ)器中，在需要時(shí)這些存儲(chǔ)的指令就會(huì)被取出并被執(zhí)行。由于單片機(jī)系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、處理功能強(qiáng)、速度快、控制能力強(qiáng)、低電壓和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，所以在工業(yè)領(lǐng)域已有被廣泛應(yīng)用。特別是在電子技術(shù)領(lǐng)域，單片機(jī)的應(yīng)用更是無處不在。

現(xiàn)行的DAM發(fā)射機(jī)的主控部分都采用單片計(jì)算機(jī)，用來控制和協(xié)調(diào)整個(gè)設(shè)備的動(dòng)作，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖、差錯(cuò)控制、數(shù)據(jù)交換、地址識(shí)別、標(biāo)識(shí)和報(bào)告設(shè)備狀態(tài)等功能。相對(duì)于門電路組成的邏輯控制電路，采用單片機(jī)控制有著顯著優(yōu)點(diǎn)：使用大規(guī)模集成電路可靠性和安全性大大提高；對(duì)機(jī)器的邏輯控制功能通過軟件實(shí)施控制，可以通過更新軟件進(jìn)行功能擴(kuò)展和升級(jí)；通過液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示機(jī)器工作時(shí)的各運(yùn)行狀態(tài)及電氣參數(shù)，比較直觀方便。

2 單片計(jì)算機(jī)在廣播發(fā)射機(jī)中的運(yùn)用

以甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)兩部DAM發(fā)射機(jī)為例，整機(jī)工作由單片機(jī)控制，主控板使用了一片功能強(qiáng)大的Intel16位運(yùn)算芯片80C196KC作為主控芯片，再通過3片閃存芯片D8155DH進(jìn)行端口擴(kuò)展，EPROM28256、MC146818為程序存儲(chǔ)和狀態(tài)信息記憶，其中28256為廠家信息和程序存儲(chǔ)芯片，MC146818為狀態(tài)信息存儲(chǔ)芯片，通過外接口電路，對(duì)機(jī)器開關(guān)機(jī)程式進(jìn)行控制，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)開關(guān)機(jī)，并可遠(yuǎn)程操控。而且對(duì)輸出功率、反射功率、各電源電壓、電流、連鎖狀況、風(fēng)源、天線及網(wǎng)絡(luò)駐波等各實(shí)時(shí)工作狀態(tài)進(jìn)行檢測和顯示，在機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)進(jìn)行保護(hù)控制并對(duì)即時(shí)顯示各類故障。

當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重?fù)p害發(fā)射機(jī)的一類故障時(shí)，如聯(lián)鎖、風(fēng)冷、高壓電源等故障，控制器就會(huì)產(chǎn)生關(guān)機(jī)命令并送至功率控制電路使發(fā)射機(jī)即時(shí)關(guān)機(jī)，并且會(huì)鎖存顯示。出現(xiàn)二類欠推動(dòng)過推動(dòng)及過流等故障時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生關(guān)機(jī)命令，但在2.4秒后會(huì)重新開機(jī)，如果故障繼續(xù)存在，就產(chǎn)生關(guān)機(jī)命令同時(shí)鎖存顯示。對(duì)于三類輕微的不連續(xù)的駐波比故障，控制器會(huì)給出一個(gè)瞬時(shí)關(guān)功放和封鎖射頻推動(dòng)信號(hào)，并進(jìn)行非鎖存顯示。而當(dāng)檢測到連續(xù)的駐波比故障時(shí)，就產(chǎn)生“降功率”命令并鎖存顯示。在實(shí)際播出中發(fā)射機(jī)的故障有各種各樣，有些是需要即時(shí)關(guān)機(jī)處理的，有些是可以等待結(jié)束播出后再處理的，根據(jù)事先編好的故障等級(jí)處理程序，控制器會(huì)做出相應(yīng)的判斷。由此可見，微控制器功能強(qiáng)大，能對(duì)不同的故障做出判斷并發(fā)出相應(yīng)的處理指令，響應(yīng)速度快、可靠性高。在機(jī)器運(yùn)行保護(hù)和故障檢測方面相較于門電路組成的邏輯控制電路具有明顯優(yōu)勢。

當(dāng)機(jī)器在工作中出現(xiàn)射頻功率加不到額定值的故障，分析功率加不到額定值有兩個(gè)可能：一是末級(jí)功放有模塊損壞，二是控制部分由問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)面板顯示器顯示的數(shù)值中相對(duì)推動(dòng)一項(xiàng)的數(shù)值顯示為19，而正常時(shí)應(yīng)為32，數(shù)據(jù)出入較大，問題的癥結(jié)就在這里。檢查主控板上相關(guān)相對(duì)推動(dòng)的接口電路，很快查出相對(duì)推動(dòng)的電平轉(zhuǎn)換中的一塊運(yùn)放集成塊損害，更換后立即恢復(fù)正常。另一臺(tái)機(jī)器在播出中出現(xiàn)瞬間關(guān)功放的現(xiàn)象，由于是不定時(shí)而且瞬間出現(xiàn)，屢次查不出結(jié)果，而當(dāng)用手搖動(dòng)+15 V與主控板接口電路連接電纜時(shí)，故障瞬間出現(xiàn)，且顯示屏顯示為+15 V故障，分析由于是偶爾而且是瞬間故障出現(xiàn)，電源損壞的幾率較小，檢查接口電路和插接件均正常，最后懷疑電纜內(nèi)連線有似接非接的斷路情況，更換電纜后此現(xiàn)象再未出現(xiàn)，故障排出。從中可以看出顯示器直觀顯示數(shù)據(jù)信息對(duì)機(jī)器故障判斷和維護(hù)帶來了諸多便利。而且使用計(jì)算機(jī)擴(kuò)展電路，還可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射機(jī)的自動(dòng)開關(guān)機(jī)、自動(dòng)監(jiān)測及遠(yuǎn)程控制，為臺(tái)站的安全播出提供了有力的技術(shù)保障，讓發(fā)射臺(tái)站有人留守，無人值班成為現(xiàn)實(shí)，大大節(jié)省了發(fā)射臺(tái)站的人力成本。

總之，計(jì)算機(jī)技術(shù)在發(fā)射機(jī)中的應(yīng)用，讓廣播發(fā)射行業(yè)上了一個(gè)新的臺(tái)階，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其在廣播發(fā)射領(lǐng)域的應(yīng)用將會(huì)越來越廣泛。