以PC機為核心的教學(xué)閉路電視播放控制系統

摘要：介紹自行設計的教學(xué)閉路電視控制系統，在功能和實(shí)現方法上有很多特色之處。

關(guān)鍵詞：教學(xué)閉路電視 PC機 播放控制 控制單元

本教學(xué)閉路電視播放控制系統，克服了目前此類(lèi)系統節目套數少、同類(lèi)教室節目只能相同等不足，使各教學(xué)所播節目在內容上、時(shí)間上互相沒(méi)有影響，并對教室電視機實(shí)現可授權的完全控制。

1 系統組成

整個(gè)系統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(guò)同軸電纜（節目信號線(xiàn)）以及專(zhuān)用的控制總線(xiàn)連接，各電視機同控制總線(xiàn)的連接相當于并聯(lián)。電視機內嵌入了由51系列單片機構成的接收控制單元，這個(gè)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(gè)或幾個(gè)遙控指令，來(lái)實(shí)現對電視機的各種具體控制。各單元有各自的地址，整個(gè)系統可共有252個(gè)地址也就是252個(gè)播放設備，也可以根據實(shí)際需要增加地址位數來(lái)增加系統可容納播放設備的數量。

2 控制中心組成

控制中心組成框圖如圖1所示?？刂圃O備由PC機及相應接口組成。以PC作為控制臺，其上運行自主開(kāi)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到各被控設備（控制中心的播放設備和教室的電視機）。播放設備主要由錄放像機、調制器、有線(xiàn)電視接收設備、混合器、信號放大器等組成。各錄放像機的音、視頻信號經(jīng)調制后同有線(xiàn)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。

在調制器的選頻上，應與本地有線(xiàn)電視節目統籌考慮，使之互不影響，還考慮到本地有線(xiàn)電視節目擴充的可能。

3 接收控制單元

各教學(xué)電視機的關(guān)系如圖2所示。每如電視機內嵌一志由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(méi)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整形，然后送到電視機的CPU實(shí)現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，對于已授權功能對應之指令控制單元將予以轉發(fā)。而沒(méi)授權功能對應之指令將不轉發(fā)。

當控制中心通過(guò)控制總線(xiàn)送到控制宏指令時(shí)，控制單元首先對之進(jìn)行校驗，在傳輸無(wú)誤的前提下再對之進(jìn)行解板，解板成電視機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(shí)現對電視機的控制目的。

4 錄放像機同控制總線(xiàn)的接口

實(shí)際上，錄放像機同控制總線(xiàn)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(méi)有本質(zhì)的區別，只不過(guò)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，對指令的解板也不同。

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像放像機上各功能按鍵的按動(dòng)。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(xiàn)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，而是直接短路相應的功能按鍵。一般功能鍵均是一個(gè)無(wú)鎖的開(kāi)關(guān)，按動(dòng)某鍵，則此鍵對應地開(kāi)關(guān)閉合，而且此開(kāi)關(guān)一端接地。這樣，如果想通過(guò)接口控制開(kāi)關(guān)實(shí)際上讓開(kāi)關(guān)的上端接地即可。

實(shí)際的錄像機接口電路如圖5。IC1（4067）是16通道的模擬開(kāi)關(guān)，當由J3送來(lái)的控制信號經(jīng)光電隔離作為地址送到IC1時(shí)，則對應錄像機的按鍵開(kāi)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(zhù)，而是按一下即抬起，所以對應的開(kāi)關(guān)也只能是接通較短的時(shí)間就要斷開(kāi)。去按鍵的信號線(xiàn)由J2接出，這一部分放在錄像機內并通過(guò)J3與控制單元的解碼部分相連。電源+5V由錄像機通過(guò)J2的20腳直接提供。

5 軟件的編制及通信協(xié)議

本系統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(yǔ)言編寫(xiě)；第二部分是錄放像機控制單元程序，同樣用C51語(yǔ)言編寫(xiě)；第三部分是PC機上控制臺程序，用VC++6.0編寫(xiě)。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(gè)字節的小數據包。第一字節為一個(gè)固定的包開(kāi)始標志，第二字節為地址碼，第三字節為地址的反碼，第四字節為指令碼，而第五字節為指令反碼，最后字節為校驗碼。由于第一個(gè)固定字節是開(kāi)始標志，故這個(gè)字節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不用作址，則設備總線(xiàn)在這種協(xié)議下是252臺。

本系統最大的優(yōu)點(diǎn)是各電視在收看時(shí)間和節目上互不影響，還可對電視機的遙控器進(jìn)行授權。在一般權利下，電視機的遙控器只有調整音量的權利，收看的節目由控制中心指定。在控制中心授權下（授權過(guò)程也在控制臺完成），遙控器可實(shí)現其全部功能。