黃鈺鋒 覃 松

（作者單位：河池市廣播電視臺）

河池市廣播電視臺電視播出機(jī)房有河池新聞綜合和河池教育兩個電視頻道，而機(jī)房值班人員通常只有一人，既要監(jiān)視播出機(jī)房的設(shè)備和附屬設(shè)備的工作狀態(tài)，又要負(fù)責(zé)兩個電視頻道的監(jiān)看、監(jiān)聽，安全播出的任務(wù)比較繁重。因此，需要利用各種技術(shù)措施輔助監(jiān)測，在電視視頻和伴音異常時能及時提醒值班人員。河池市廣播電視臺工作人員結(jié)合臺里的實際情況，自行研制了一套簡單易用的報警器，可實現(xiàn)對兩個電視頻道的視音頻監(jiān)測報警，基本滿足實際需求，達(dá)到預(yù)期效果。

1 基于AT89S52的多路音視頻報警器系統(tǒng)設(shè)計原理

報警器系統(tǒng)設(shè)計如圖1。

圖1 報警器系統(tǒng)圖

系統(tǒng)原理如圖1，主要由電源模塊、檢波電路、單片機(jī)處理模塊、顯示指示模塊和報警模塊共5個部分組成。電源模塊為其他各個模塊供電，采集的音視頻信號經(jīng)過檢波電路后輸入單片機(jī)，再經(jīng)過單片機(jī)處理后，送至報警模塊，并由顯示模塊顯示。

2 基于AT89S52的多路音視頻報警器硬件電路設(shè)計

2.1 單片機(jī)模塊

單片機(jī)由單塊集成電路構(gòu)成，內(nèi)部包含有計算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲器和I/0接口電路等。在此次電路設(shè)計中，基于設(shè)計成本和設(shè)計需要，選用了比較常用的低功耗、高性能CMOS8位微控制器AT89S52，它具有8K系統(tǒng)可編程Flash存儲器。它使用Atmel公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。

選用12 MHz晶振X1和電容C1、C2組成振蕩電路，保證單片機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。R1、C3組成上電復(fù)位電路，上電瞬間，電容充電電流最大，電容相當(dāng)于短路，RST端為高電平，自動復(fù)位；電容兩端的電壓達(dá)到電源電壓時，電容充電電流為零，電容相當(dāng)于開路，RST端為低電平，程序正常運(yùn)行。

2.2 信號檢波輸出電路

電視圖像載頻（圖像載頻65.75 MHz）頻率很高，直接選頻檢波難度很大，對元器件的要求也很高?？梢砸揽楷F(xiàn)有的監(jiān)播設(shè)備，從接收回來的兩臺電視機(jī)上分別取得音視頻信號，再接入自制報警器的信號采集入口，河池新聞綜合頻道的視頻接入V1-IN、音頻接入A1-IN。河池教育頻道的視頻接V2-INin、音頻接入A2-IN_in。綜合頻道的視頻信號通過C4輸入到二極管D16、D17、R11和C5上進(jìn)行倍壓整流。檢波管D16、D17選用1N60高頻檢波管。輸入到運(yùn)放LM324同相端3腳，反相端2腳接R12、R13，通過電源分壓產(chǎn)生0.25V電壓VREF，目的是去除信號輸入的噪聲干擾，防止比較器誤判斷。比較器1腳輸出A-V1，接入單片機(jī)P1.0口，作為判斷電視信號的有無，當(dāng)1腳為高電平時，電視視頻信號正常，當(dāng)1腳為低電平時，電視視頻信號中斷。新聞綜合音頻通過C6、D18、D19、C7和R14檢波后輸入比較器5腳。輸出7腳接入單片機(jī)P1.1腳。同理，教育頻道視音頻信號分別通過比較器8腳、14腳輸出到單片機(jī)的P1.2、P1.3口。

2.3 顯示模塊

顯示模塊是用于通道信號指示作用，分別對應(yīng)指示于音頻通道1，視頻通道1，音頻通道2，視頻通道2；Q1、Q2、Q3和Q4為PNP管，在這個電路中起開關(guān)作用，當(dāng)MCU的I/O口輸出低電平時，三極管導(dǎo)通，指示燈點亮，當(dāng)I/O口輸出高電平時，三極管截止，指示燈熄滅；當(dāng)音頻通道檢測到有音頻信號輸入時，對應(yīng)音頻通道指示燈打開，當(dāng)檢測到音頻通道沒有信號輸入時，啟動定時器計時，如果設(shè)置定時器計時到還沒檢測到有音頻信號輸入，則關(guān)閉對應(yīng)音頻通道指示燈；監(jiān)測視頻通道有視頻輸入時，對應(yīng)視頻通道指示燈打開，當(dāng)檢測到?jīng)]有視頻信號輸入時，對應(yīng)視頻通道指示燈熄滅。

2.4 報警模塊

報警電路是當(dāng)音視頻信號中斷時，驅(qū)動蜂鳴器，發(fā)出警報聲，起到提示值班員留意播出情況的作用。蜂鳴器選用高分貝有源蜂鳴器BJ-1/12 V，RL1選用12 V小型直流繼電器，D15選用快速恢復(fù)二極管1N5819，三極管Q5選用中功率PNP管。Buz端接單片機(jī)的P2.4口，當(dāng)P2.4輸出低電平時，Q5導(dǎo)通，繼電器RL1產(chǎn)生磁場，開關(guān)吸合，蜂鳴器響。斷電時繼電器RL1會產(chǎn)生浪涌電壓通過續(xù)流二極管D15回路釋放，防止Q5發(fā)射級被瞬間高壓擊穿，起到保護(hù)電路的作用。

3 基于AT89S52的多路音視頻報警器軟件設(shè)計

報警器的軟件設(shè)計流程圖如圖2。

圖2 程序流程圖

4 基于AT89S52的多路音視頻調(diào)試與應(yīng)用效果

硬件調(diào)試：電路安裝完成后，接入音視頻信號，將TV1P、TV2P開關(guān)置于ON，查看顯示模塊LED等是否點亮，測量運(yùn)放LM324的1、7、8、14腳是否為高電平，然后斷開音視頻信號，觀察顯示模塊電路LED等是否熄滅，到設(shè)置時間后報警器是否發(fā)出警報聲，并測量運(yùn)放LM323的1、7、8、14腳是否為低電平。

軟件調(diào)試：將外部設(shè)備連接到單片機(jī)開發(fā)板上進(jìn)行軟件調(diào)試，主要調(diào)試定時器時間。在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)定時小于10 s，在電視劇比較安靜或是比較黑暗的場景時，頻繁出現(xiàn)報警的情況。經(jīng)過反復(fù)調(diào)試，把定時時間設(shè)置成20 s后，達(dá)到最佳效果。

該報警器在河池市廣播電視臺播出機(jī)房使用已經(jīng)使用了超過半年時間，至今依然運(yùn)行穩(wěn)定，在無音視頻信號時能及時發(fā)出警報，提醒值班人員留意播出情況，保證了電視節(jié)目的安全播出。

5 結(jié)語

此次設(shè)計以AT89S52為核心，實現(xiàn)了對河池市廣播電視臺兩個音視頻的實時監(jiān)測。系統(tǒng)體積小，實現(xiàn)成本低，可靠性強(qiáng)，并且有擴(kuò)展性。只要將信號通過檢波電路后接入單片機(jī)的I/O，再對程序進(jìn)行小修改，就能實現(xiàn)對多路信號的同時監(jiān)測，具有較好的應(yīng)用價值和發(fā)展前景。