【正文】 視頻輸入視頻輸出音頻輸出音頻輸入廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器3輸出一路正常信號，實(shí)現(xiàn)智能音頻切換功能。 硬件整體構(gòu)成智能音視頻切換器硬件設(shè)計(jì)時(shí)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，圍繞系統(tǒng)功能要求，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為幾個(gè)大功能模塊，分別是：中央處理模塊、顯示模塊、時(shí)鐘模塊、報(bào)警模塊、音頻切換模塊和視頻切換模塊。設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)框圖。無上位機(jī)時(shí)，系統(tǒng)可獨(dú)立工作。、視頻信號的狀態(tài)。 4 路輸入信號中選擇一路有效的信號送到輸出端（具有 1 路音頻、 1 路視頻信號輸出）。正常圖像信號恢復(fù)時(shí)，該電路又能自動(dòng)將視頻輸入切換回到正常播出圖像信號位置。該切換器設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是具備手動(dòng)和自動(dòng)切換，能夠智能選擇控制輸出，硬件結(jié)構(gòu)簡單，方便易用。選擇可用信號的當(dāng)前切換通道可在 LCD 顯示屏上動(dòng)態(tài)顯示。本切換器采用單片機(jī) AT89S52 作為系統(tǒng)微控制器。在手動(dòng)狀態(tài)下，可由開關(guān)控制，手動(dòng)切換任意輸入的音視頻信號至輸出端；在自動(dòng)狀態(tài)下，通過單片機(jī)對各路輸入信號的檢測，智能的選出一路正常的音視頻信號作為輸出信號。且該切換器具備以太網(wǎng)接口（獨(dú)立 IP 地址） ，并可通過以太網(wǎng)連接上位計(jì)算機(jī)。 關(guān)鍵詞： 音視頻切換 單片機(jī) AT89S52 LCD 顯示 智能選控廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器IISmart Audio Video SwitcherAbstractThis article describes the four selected audio and video of a smart switch allows 4channel audio, 4 video inputs, and input signal from 4 to select a way of effective signal to the output (including 1 channel audio, 1 channel video signal output). The switch used as a system microcontroller AT89S52 microcontroller. In manual mode, controlled by the switch to manually switch any input to output audio and video signals。此外，在監(jiān)控錄像、閉路電視的設(shè)備中，音視頻切換器也是主要的功能器件。，在工作時(shí)間內(nèi)能自動(dòng)工作。無信號時(shí)自動(dòng)報(bào)警。第 二 章 智能音視頻切換器硬件設(shè)計(jì)方案及步驟 系統(tǒng)硬件整體設(shè)計(jì)思路任何智能化電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，不外乎都采用模塊化設(shè)計(jì)方案，智能音視頻切換器的設(shè)計(jì)業(yè)不例外，本設(shè)計(jì)是采用單片機(jī)作為核心控制，配以相應(yīng)的外圍模塊共同構(gòu)成整機(jī)電路。（2） 綜合考慮其功能要求、性能指標(biāo)，即可靠性、抗干擾性等各方面因素，確定系統(tǒng)核心單片機(jī)，建立開發(fā)平臺。其硬件結(jié)構(gòu)圖如圖21 所示：廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器2 圖 21 硬件整體結(jié)構(gòu)圖下面分別介紹一下各個(gè)模塊的功能： （1） 顯示模塊 顯示模塊為顯示各路信號電平。（5） 視頻切換模塊視頻輸入信號通過視頻切換模塊，可對四路輸入信號進(jìn)行檢測并自動(dòng)輸出一路正常信號，實(shí)現(xiàn)智能視頻切換功能。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器4第 三 章 智能音視頻切換器的硬件電路設(shè)計(jì) 在第 2 章中，我們對智能音視頻切換器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹，在此基礎(chǔ)上形成了智能音視頻切換器的硬件設(shè)計(jì)方案。片上 Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。對 P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。此外， 分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（） ，具體如下表所示。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。看門狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。在flash 編程時(shí)，此引腳（ PROG）也用作編程輸入脈沖。這一位置“1” ，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。當(dāng) AT89S52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。在flash編程期間， EA也接收 12伏VPP電壓。這種狀態(tài)可以通過軟件產(chǎn)生。空閑模式被硬件復(fù)位終止后，為了防止預(yù)想不到的寫端口，激活空閑模式的那一條指令的下一條指令不應(yīng)該是寫端口或外部存儲(chǔ)器。復(fù)位重新定義了 SFR 的值，但不改變片上 RAM 的值。其中網(wǎng)卡接口占 P10 至 P13 這 4 個(gè) I/O 接口，分別為 NSO,NSI,NSCK 和NCS。通過這些端口來實(shí)現(xiàn)單片機(jī)對這兩個(gè)芯片的控制。P0 接外設(shè)的數(shù)據(jù)端，P2 端口接高位地址。該器件包含電池輸入端，斷開主電源時(shí)仍可保持精確的計(jì)時(shí)。少于 31 天的月份，將自動(dòng)調(diào)整月末日期，包括閏年補(bǔ)償。精密的、經(jīng)過溫度補(bǔ)償?shù)碾妷夯鶞?zhǔn)和比較器用來監(jiān)視 VCC 狀態(tài)，檢測電源故障、提供復(fù)位輸出，并在必要時(shí)自動(dòng)切換到備用電源。如不使用，可保持開路2 Vcc 用于主電源的 DC 電源引腳。如未使用，可保持開路。由于首次上電時(shí) INTCN 位設(shè)定為 1，因此引腳缺省設(shè)置為中斷輸出并禁止鬧鐘。如果 VCC 下降至低于 VPF，RST 引腳被拉低。引腳內(nèi)部通過標(biāo)稱值為 50kΩ 的上拉電阻連接至 VCC。外部必須接地。該引腳為 I2C 串口的數(shù)據(jù)輸入/輸出。DS3231 為由 32kHz 溫補(bǔ)晶體振蕩器驅(qū)動(dòng)的串行 RTC。C 范圍內(nèi)，RTC 的精度保持在177。INT/SQW 提供由鬧鐘條件決定的斷信號或者方波輸出。內(nèi)部寄存器通過 I2C 總線接口訪問。他們的工作原理在以下各部分加以說明。VCC 初次上電時(shí)就會(huì)讀取溫度值，然后每 64 秒讀取一次。當(dāng) VCC 低于 VPF 并低于 VBAT 時(shí)，器件由 VBAT 供電。在 VCC 加電后或者有效的 I2C 地址寫入后大約 2 秒鐘，器件會(huì)測量一次溫度，并使用計(jì)算的修正值校準(zhǔn)振蕩器。若 DS3231 不在復(fù)位周期，會(huì)持續(xù)監(jiān)視 RST 信號的下降沿。一旦檢測到按鈕釋放，DS3231 強(qiáng)制 RST 引腳為低電平并保持 tRST 時(shí)間。如果在 VCC 加載時(shí)振蕩器沒有工作(參考電源控制部分)，將會(huì)跳過 tREC，RST 立刻變?yōu)楦唠娖健r(shí)鐘提供兩個(gè)可編程定時(shí)鬧鐘和一個(gè)可編程方波輸出。圖 33 時(shí)鐘模塊電路圖 在圖中，電阻 RC1，RC2 和 RC15 為外接上拉電阻，以滿足芯片工作要求。 報(bào)警模塊設(shè)計(jì) 報(bào)警模塊原理圖如圖 34 所示 圖 34 報(bào)警模塊電路圖 通過 ALARM 端口與單片機(jī) AT89S52 相連，當(dāng)高電平輸入時(shí)，三極管 9013導(dǎo)通，蜂鳴器報(bào)警，當(dāng)?shù)碗娖捷斎霑r(shí)，三極管不導(dǎo)通，蜂鳴器不報(bào)警。1602LCD 采用的是標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳（帶背光）接口，各個(gè)引腳說明如下表廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器17所示：編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù)3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù)4 RS 數(shù)據(jù)/命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù)5 R/W 讀/寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù)6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù)7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD 原理圖分析原理圖如圖 35，第 3 腳 VL 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高。當(dāng) RS 和 R/W 共同為低電平時(shí)，LCD 可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng) RS 為低電平而 R/W 為高電平時(shí)，LCD 可以讀忙信號，當(dāng) RS 為高電平 R/W為低電平時(shí)，LCD 可以寫入數(shù)據(jù)。其參數(shù)如下：（1）小信號帶寬：10MHz；（2）輸出驅(qū)動(dòng)能力：600Ω，10V；（3）輸入噪聲電壓：5nV/√HZ（典型值） ；（4）DC 電壓增益：50000；（5）AC 電壓增益：10KHz 時(shí) 2200；（6）電源帶寬：140KHz；（7）轉(zhuǎn)換速率：9V/μS；（8）大電源電壓范圍：177。 如圖 37 為音頻檢測電路，通過 A1LOST 輸出至 ADC 轉(zhuǎn)換器，通過檢測輸出電平大小，當(dāng)給定閾值時(shí)，輸出大于此閾值，輸入音頻信號正常，反之，小于該閾值，則輸入信號不正常。15V 的電源電壓將降低模擬信號的范圍。單極電源電壓供電下，V 接地。此引腳充當(dāng)正軌。此引腳充當(dāng)負(fù)軌。為 5V 直流電壓供電端。該引腳為 IIC 串口的數(shù)據(jù)輸入 /輸出。