以PC機為核心的教學閉路電視播放控制系統(tǒng)設(shè)計方案

　　本教學閉路電視播放控制系統(tǒng)，克服了目前此類系統(tǒng)節(jié)目套數(shù)少、同類教室節(jié)目只能相同等不足，使各教室所播節(jié)目在內(nèi)容上、時間上互相沒有影響，并對教室電視機實現(xiàn)可授權(quán)的完全控制。

　　1 系統(tǒng)組成

　　整個系統(tǒng)由控制中心和分布在各教室的電視機等組成，各電視機同控制中心通過同軸電纜(節(jié)目信號線)以及專用的控制總線連接，各電視機同控制總線的連接相當于并聯(lián)。電視機內(nèi)嵌入了由51系列單片機構(gòu)成的接收控制單元，這個單元主要用于接收控制中心的宏控制指令并解析成電視機的一個或幾個遙控指令，來實現(xiàn)對電視機的各種具體控制。各單元有各自的地址，整個系統(tǒng)可共有252個地址也就是252個播放設(shè)備，也可以根據(jù)實際需要增加地址位數(shù)來增加系統(tǒng)可容納播放設(shè)備的數(shù)量。

　　2 控制中心組成

　　控制中心組成框圖如圖1所示。

　　控制設(shè)備由PC機及相應(yīng)接口組成。以PC作為控制臺，其上運行自主開發(fā)的控制軟件，控制宏指令經(jīng)串行口送出，經(jīng)光電隔離和功率放大后送到各被控設(shè)備(控制中心的播放設(shè)備和教室的電視機)。播放設(shè)備主要由錄放像機、調(diào)制器、有線電視接收設(shè)備、混合器、信號放大器等組成。各錄放像機的音、視頻信號經(jīng)調(diào)制后同有線電視信號一起在混合器混合，并經(jīng)信號放大器放大由同軸電纜送到各教室。在調(diào)制器的選頻上，應(yīng)與本地有線電視節(jié)目統(tǒng)籌考慮，使之互不影響，還應(yīng)考慮到本地有線電視節(jié)目擴充的可能。

　　3 接收控制單元

　　各教室電視機的關(guān)系如圖2所示。每臺電視機內(nèi)嵌一塊由51系列單片機等組成的接收控制單元，此單元與電視機的關(guān)系如圖3所示

　　沒接控制單元之前，電視機的狀態(tài)由遙控器控制，遙控器的紅外信號被電視機的遙控接收器接收并解調(diào)整形，然后送到電視機的CPU實現(xiàn)對電視機的各種操作。加接控制單元后，遙控接收器收到的控制信號不再直接送到電視機的CPU，而是送到控制單元解碼，對于已授權(quán)功能對應(yīng)之指令控制單元將予以轉(zhuǎn)發(fā)。而沒授權(quán)功能對應(yīng)之指令將不轉(zhuǎn)發(fā)。

　　當控制中心通過控制總線送來控制宏指令時，控制單元首先對之進行校驗，在傳輸無誤的前提下再對之進行解析，解析成電視機CPU可接受的指令或指令組?？刂茊卧哂心M遙控器編碼的能力，對解析出的指令以遙控器編碼方式發(fā)送給電視機的CPU，實現(xiàn)對電視機的控制目的。

　　4 錄放像機同控制總線的接口

　　實際上，錄放像機同控制總線的接口也就是錄放像機的控制單元。它同電視機控制單元沒有本質(zhì)的區(qū)別，只不過是遙控器的編碼方式有所不同，控制中心傳送的指令含義不同，對指令的解析也不同。

　　由于選用的錄放像機均是較新的產(chǎn)品，導致對遙控器指令的分析特別困難，所以采用了直接同錄像機按鍵接口的方法，也就是將控制中心的指令解析成錄放像機上各功能按鍵的按動。采用這種方法的控制單元組成如圖4所示。

　　它由兩部分組成，虛線左邊的部分基本等同于電視機的控制單元，但缺少了對遙控器信號的接收和解碼部分。為了降低成本，多臺錄放像機可用一種控制單元但各輸出接口具有不同的地址。對錄像機的控制也不再模擬遙控器，而是直接短路相應(yīng)的功能按鍵。一般功能鍵均是一個無鎖的開關(guān)，按動某鍵，則此鍵對應(yīng)地開關(guān)閉合，而且此開關(guān)一端接地。這樣，如果想通過接口控制開關(guān)實際上讓開關(guān)的上端接地即可。 實際的錄像機接口電路如圖5。

　　IC1(4067)是16通道的模擬開關(guān)，當由J3送來的控制信號經(jīng)光電隔離作為地址送到IC1時，則對應(yīng)錄像機的按鍵開關(guān)被接通，達到按鍵目的。需要注意的是有些按鍵不能一直按著，而是按一下即抬起，所以對應(yīng)的開關(guān)也只能是接通較短的時間就要斷開。去按鍵的信號線由J2接出，這一部分放在錄像機內(nèi)并通過J3與控制單元的解碼部分相連。電源+5V由錄像機通過J2的20腳直接提供。

　　5 軟件的編制及通信協(xié)議

　　本系統(tǒng)的軟件由三部分組成：第一部分為電視機控制單元的程序，用C51語言編寫；第二部分是錄放像機控制單元的程序，同樣用C51語言編寫；第三部分是PC機上控制臺程序，用VC++6.0編寫。這三部分程序互相配合，遵守相同的通信協(xié)議。

　　主控制臺(PC機)同電視機控制單元以及錄放像機控制單元的通信采用6個字節(jié)的小數(shù)據(jù)包。第一字節(jié)為一個固定的包開始標志，第二字節(jié)為地址碼，第三字節(jié)為地址的反碼，第四字節(jié)為指令碼，而第五字節(jié)為指令反碼，最后字節(jié)為校驗碼。由于第一個固定字節(jié)是開始標志，故這個字節(jié)的值和其反碼的值不能再作為地址碼和指令碼，加之0和0xFF不用作地址，則設(shè)備總數(shù)在這種協(xié)議下是252臺。

　　本系統(tǒng)最大的優(yōu)點是各電視在收看時間和節(jié)目上互不影響，還可對電視機的遙控器進行授權(quán)。在一般權(quán)利下，電視機的遙控器只有調(diào)整音量的權(quán)利，收看的節(jié)目由控制中心指定。在控制中心授權(quán)下(授權(quán)過程也在控制臺完成)，遙控器可實現(xiàn)其全部功能。

　　作者：黑龍江呼蘭師范?？茖W校設(shè)備科150500 李利軍