【正文】 同時(shí)我還要感謝在學(xué)習(xí)和生活中的幫助過和關(guān)懷過我的同學(xué)和朋友們，并在此特別感謝李方波，宮勛和江志裕同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我的幫助和提出的寶貴意見。在此我要向他們致敬。設(shè)計(jì)的智能音視頻切換器系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)四路音頻和四路視頻輸入信號(hào)的自動(dòng)檢測(cè)以及選擇切換功能，并在無信號(hào)時(shí)自動(dòng)報(bào)警，在工作時(shí)間內(nèi)自動(dòng)工作，并可通過以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)上位機(jī)控制。該器件還包括其他支持模塊，諸如振蕩器、片內(nèi)穩(wěn)壓器、電平變換器（提供可以接受 5V 電壓的 I/O 引腳）和系統(tǒng)控制邏輯。4. 判優(yōu)器——當(dāng) DMA、發(fā)送和接收模塊發(fā)出請(qǐng)求時(shí)對(duì) RAM 緩沖器的訪問進(jìn)行控制。 要將單片機(jī)連接到速率為 10 Mbps 的以太網(wǎng)，只需 ENC28J60、兩個(gè)脈沖變壓器和一些無源元件即可。 與主控制器的通信通過兩個(gè)中斷引腳和 SPI 實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá) 10 Mb/s。 芯片 EN28J60 介紹ENC28J60 是帶有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)串行外設(shè)接口（SerialPeripheral Interface，SPI）的獨(dú)立以太網(wǎng)控制器。13 GND 接地端。8 IN2 放大器輸入端 2。為達(dá)到最佳性能要接地。 芯片 MAX4314 介紹MAX4314 引腳說明見下表。將 GSET 拉低，可設(shè)置緩沖器的 0dB 增益。將AGCD 拉到 GND，可使能 AGC。3 GND 地4 Vss 電源負(fù)極。 [2]引腳說明引腳 名稱 功能1 Vcc 電源正極。5V 的雙電源供電，可將視頻消隱電平重建到GND。MAX7450 對(duì)信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，以便通過矩陣開關(guān)或視頻解碼器(ADC)作進(jìn)一步的處理。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器23圖 311 視頻檢測(cè)電路圖圖 312 視頻多路選擇切換輸出電路 如圖 311 和圖 312 所示電路中，視頻輸入信號(hào)先通過 MAX7450 進(jìn)行檢測(cè)在輸出至視頻多路選擇切換芯片 MAX4314 中，進(jìn)行選擇輸出一路正常的視頻信號(hào)，在通過 MAX7450 進(jìn)行輸出檢測(cè)，最后輸出一路視頻信號(hào)。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器22W0，W1 為電位器的滑片端，加在電位器滑片端的電壓不能高于 VCC或低于 VB。H0，H1 這些是電位器的高端終端。該引腳為 IIC 串口的時(shí)鐘輸入，用于串口上同步數(shù)據(jù)傳輸。SDA 為串行數(shù)據(jù)輸入/輸出。VDD 為直流電源輸入端。VB 襯底偏壓。Vcc 為電源輸入端。20V 的雙極電源或+ V 至+30 V 單極電源下。 （詳見圖 39）廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器20圖 39 音頻多路選擇切換輸出電路 芯片 M309 介紹首先對(duì)芯片引腳說明如下表：引腳 名稱 功能1，16 A0，A1 地址輸入2 EN 使能端3 V 負(fù)極電源電壓輸入47 NO1ANO4A 雙向模擬輸入音頻信號(hào)輸入音頻放大音頻多路選擇切換音量控制音頻放大音頻檢測(cè)音頻放大單片機(jī)音頻輸出廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器218,9 COMA,COMB 雙向模擬輸出1013 NO4BNO1B 雙向模擬輸出14 V+ 正極電源電壓輸入15 GND 接地端使用小于177。 如圖 36 為音頻輸入前級(jí)放大，主要實(shí)現(xiàn)輸入阻抗匹配，前級(jí)放大，輸廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器19圖 37 音頻檢測(cè)電路圖出至音頻多路選擇切換和音頻檢測(cè) [3]。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器18圖 36 輸入音頻放大電路圖 NE5532 是高性能低噪聲運(yùn)放，與很多標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放（如 1458）相似，它具有較好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動(dòng)能力及相當(dāng)高的小信號(hào)與電源帶寬。 第 5 腳 R/W 為讀寫信號(hào)線，在高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，在低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器16圖 35 顯示模塊電路圖 1602LCD 介紹首先介紹一下 1602 的主要參 [2]：顯示容量：16x2 個(gè)字符芯片工作電壓：芯片工作電壓:—工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm然后對(duì) 1602LCD 的引腳進(jìn)行說明介紹。上訴 3 個(gè)引腳對(duì)應(yīng)連接至中央處理模塊中的單片機(jī) AT89S52 上（如圖 32 所示） ，以對(duì)其控制。 原理分析時(shí)鐘模塊原理圖如圖 33。時(shí)鐘可工作在 24 小時(shí)或帶 AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。當(dāng)VCC 返回至超過 VPF 電平時(shí)，RST 引腳保持低電平大約 250ms (tREC)，以使供電電源穩(wěn)定下來。如果信號(hào)線依舊保持低電平，DS3231 持續(xù)監(jiān)視信號(hào)線以檢測(cè)上升沿。 按鈕復(fù)位功能 DS3231 提供連接至 RST 輸出引腳的按鈕開關(guān)功能。典型的振蕩器啟動(dòng)時(shí)間在 1 秒以內(nèi)。當(dāng) VCC 低于 VPF 但高于 VBAT 時(shí)，DS3231 由 VCC 供電。僅在溫度值發(fā)生變化時(shí)，或者用戶啟動(dòng)的溫度轉(zhuǎn)換完成時(shí)，才加載包括 AGE 寄存器變化的新值。（2）工作原理DS3231 可劃分為四個(gè)功能組：TCXO、電源控制、按鈕復(fù)位功能和廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器13RTC。時(shí)鐘可工作在 24 小時(shí)或帶 AM/PM 指示的 12 小時(shí)格式。RTC 為低功耗時(shí)鐘/日歷，提供兩個(gè)可編程日歷鬧鐘和一路可編程方波輸出。C 至+85176。該引腳為 I2C 串口的時(shí)鐘輸入，用于串口上同步數(shù)據(jù)傳輸。15 SDA 串行數(shù)據(jù)輸入/輸出。512 . 無連接。該引腳可由按鈕復(fù)位請(qǐng)求來觸發(fā)。引腳指示 VCC 相對(duì)于 VPF 指標(biāo)的狀態(tài)。當(dāng) INTCN 設(shè)定為 1 時(shí)，計(jì)時(shí)寄存器與任一鬧鐘寄存器相匹配時(shí)都會(huì)觸發(fā)INT/SQW 引腳(如果使能鬧鐘功能)。該漏極開路輸出引腳要求外接上拉電阻。此漏極開路輸出引腳要求外接上拉電阻。地址與數(shù)據(jù)通過 I2C 雙向總線串行傳輸。RTC 保持秒、分、時(shí)、星期、日期、月和年信息。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器11 時(shí)鐘模塊設(shè)計(jì) 芯片 DS3231 介紹 DS3231 是低成本、高精度 I2C 實(shí)時(shí)時(shí)鐘(RTC)，具有集成的溫補(bǔ)晶體振蕩器(TCXO) 和晶體。為節(jié)省 I/O 資源，共享 I/O 口，同時(shí)也為了讀取外部設(shè)備方便，對(duì) LCD和 ADC0809 進(jìn)行總線時(shí)序操作。P1P16 和 P17 接口分別于視頻選擇切換芯片 MAX4314 中的 A0，A1 端口和視頻輸出檢測(cè)芯片 MAX7450 中的 LOS 端口相連接。廣西大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 智能音視頻切換器9圖 32 中央控制模塊電路圖 AT89S52 共有 I/O 接口 32 個(gè)。掉電模式可以通過硬件復(fù)位和外部中斷退出。由硬件復(fù)位終止空閑模式只需兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號(hào)，在這種情況下，片上硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，而可以訪問端口引腳。 AT89S52 空閑模式和掉電模式空閑模式 在空閑工作模式下，CPU 處于睡眠狀態(tài)，而所有片上外部設(shè)備保持激活狀態(tài)。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA應(yīng)該接VCC。PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN ）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。如果需要，通過將地址為8EH的SFR 的第0位置“1”，ALE操作將無效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸出脈沖。晶振工作時(shí)， RST腳持續(xù)2 個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。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） 。在使用8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。對(duì)P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。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 編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL 邏輯電平。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 本章小結(jié)本章介紹了硬件整體結(jié)構(gòu)，各部分模塊功能，以及各部分模塊的功能元件的旋影，根據(jù)系統(tǒng)要求確定了硬件電路的模塊化設(shè)計(jì)方案。（4） 音頻切換模塊 音頻輸入信號(hào)通過音頻切換模塊，可對(duì)四路輸入信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)并自動(dòng) 中央處 理模塊時(shí)鐘模塊視頻切換 音頻切換報(bào)警模塊網(wǎng)絡(luò)接口顯示模塊音頻放大