一種支持ANDROID4.X智能電視電腦一體機設計

　　2.4一體機模擬解碼芯片選擇

　　目前常用的模擬/數字信號解碼芯片都支持PAL/NTSC/SECAM多制式解碼，有些芯片還集成了三通道高速ADC或HDMI接收器等。主流的數字解碼芯片主要有ADI公司的ADV7184/ADV7403/ADV7441、TI公司的TVP5147/TVP5160、NXP公司的SAA711x、MICRONAS公司的VPC3230D、PW公司的PW2300/PW3300等。另外，選擇一體機的解碼芯片時(shí)還必須考慮其適應的市場(chǎng)，如北美市場(chǎng)要考慮CCD/V-CHIP和立體聲，歐洲市場(chǎng)則要考慮圖文電視接收和SCART接口等。

　　此處的一體機解碼芯片選用功能較全的ADV744110來(lái)支持10位數字處理。該芯片可支持PAL/NTSC/SECAM多制式解碼，擁有兩路HDMI高清輸入，并支持12組模擬信號輸入，輸入的多類(lèi)模擬信號可以是CVBS全電視信號、YpbPr分量信號、S-Video亮色分離信號和RGB基色信號，具有標清模擬信號去鋸齒濾波器，可節約外加額外的濾波器成本。ADV7441擁有四路150 MHz帶寬的ADC，支持1 080 p的高清信號輸入及SXGA的RGB信號輸入，可自動(dòng)辨識電視系統(NTSC/PAL/SECAM)，具有VBI功能，軟件完成TELETEXT和CCD/V-CHIP.數字輸出口可以是ITU656ITU601數字色差編碼信號或者24位的RGB信號。

　　2.5調諧器選擇

　　調諧器也稱(chēng)高頻頭，它通常用鐵盒的屏蔽封裝。調諧器根據接收信號分為模擬、數字、數模一體化三種，其中有些數模一體化調諧器還具備信道解碼功能。調諧器從接收信號的制式上看，模擬信號調諧器可以做到全制式接收，數字信號調諧器的接收按地區分為DVB、ATSC、ISDB、DMB等。

　　同時(shí)，數字信號接收還因傳輸的網(wǎng)絡(luò )不同，從而實(shí)現的信道編碼方式也不相同，如在歐洲有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )用DVB-C、地面廣播用DVB-T、衛星廣播用DVB-S、手持設備用DVB-H等。 近年來(lái)體積更小的硅調諧器發(fā)展迅速，它不用鐵盒封裝，而是直接將硅集成電路焊接在電路板上，從而打破了傳統的調諧器概念，它具有體積小和成本低的優(yōu)勢。本一體機的調諧器選用NXP公司最新推出的新型數模一體化硅調諧器TDA18274，它不但兼容所有的模擬與數字電視標準(PAL、NTSC、DVB-T、SECAM、DVB-C、ISDB-T、ATSC)，而且TDA18274芯片自身可將中頻信號送至數字中頻解調器TDA8296，從而完成模擬電視解調，并輸出CVBS模擬電視信號，同時(shí)它把中頻信號也送到信道解碼器TDA10048，解出數字電視TS流。這部分電路框圖如圖2所示。

　　圖2 一體機電視信號接收電路框圖

　　2.6一體機的觸摸屏與液晶屏選取

　　觸摸屏(touch screen)又稱(chēng)為觸控面板、觸控屏。當人接觸屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺(jué)信號通過(guò)觸摸屏控制板轉化為電信號，送入CPU芯片，經(jīng)CPU處理，傳送到各種外設顯示，從而完成人機交互。用觸屏的動(dòng)作取代傳統的鍵盤(pán)與鼠標輸入，并借助液晶來(lái)顯示畫(huà)面，它是構建物聯(lián)終端，實(shí)現人機交互的最流行的傳感技術(shù)。觸摸屏分為電阻式、電容式與壓電式等。因為壓電式觸摸屏同時(shí)具有電容屏幕的多點(diǎn)觸摸觸感和電阻屏的精準穩定，有別于電容屏的是，即使戴著(zhù)手套或是沾水手指仍能進(jìn)行操作，所以我們選用壓電式觸摸屏。

　　液晶屏幕(包括LCD顯示器和LED顯示器)是以電流刺激液晶分子的方式產(chǎn)生點(diǎn)、線(xiàn)、面配合背部燈管構成畫(huà)面的。

　　和傳統的CRT顯示器相比，它體積較大，畫(huà)面柔和，畫(huà)面不會(huì )閃爍，可以降低眼睛的疲勞，本設計選用LED屏。 3軟件系統選用

　　本方案中操作系統選用ANDROID4.X系統，因為此操作系統能很好地支持觸摸輸入功能，而且此系統支持的應用軟件豐富，目前市場(chǎng)上的應用軟件幾乎不用任何修改都可以應用于這個(gè)平臺上。與現在市場(chǎng)上流行的一體機相比，本方案僅用一塊PC主板即可實(shí)現觸摸功能的電腦電視一體機，既節約了成本，也簡(jiǎn)化了安裝。由于采用ANDROID系統，相比基于傳統WIN8平臺的一體機，既大大節約了存儲空間和成本，也解決了目前市場(chǎng)觸摸一體機的啟動(dòng)速度慢、體積龐大、安裝復雜、板線(xiàn)過(guò)多等問(wèn)題。同時(shí)，它作為電視也改變了現在市面智能云電視網(wǎng)絡(luò )功能弱、運行速度慢、多塊板組合復雜、使用不方便的毛病。隨著(zhù)CPU速度提升，北南橋芯片的簡(jiǎn)化，系統啟動(dòng)時(shí)間變短，這些制約傳統PC機目前不能在家電領(lǐng)域廣泛應用的瓶頸問(wèn)題將得到徹底解決，即與PC主板集成觸摸功能的電視功能一體機將成為未來(lái)數字家庭的必備首選。隨著(zhù)觸摸屏輸入取代鍵盤(pán)鼠標，語(yǔ)音輸入成熟，用戶(hù)操作使用降低功耗，對于傳感器的響應多采用中斷觸發(fā)的方式。

　　3.3服務(wù)器端軟件設計

　　服務(wù)器端的軟件設計中，采用Python設計上位機，負責通過(guò)TCP協(xié)議同嵌入式控制終端進(jìn)行通信，將數據寫(xiě)入數據庫，并且當有學(xué)生驗證信息傳來(lái)時(shí)，可以檢索數據庫進(jìn)行核對。

　　數據庫采用Mysql，存放來(lái)自于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)的環(huán)境參數和狀態(tài)信息以及學(xué)生的驗證信息，并且可以進(jìn)行成績(jì)和使用時(shí)間的統計。采用可以跨平臺的服務(wù)器端腳本技術(shù)PHP創(chuàng )建一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，PHP跟Mysql之間的結合相當好，有利于整個(gè)系統的穩定和高效。

　　圖3所示是服務(wù)器端的監控頁(yè)面圖。

　　圖3服務(wù)器端的監控頁(yè)面圖

　　4結語(yǔ)

　　物聯(lián)網(wǎng)目前還處于起步階段，發(fā)展和完善還需要不少的時(shí)間，但是必將成為一種新的趨勢，為人們的工作和生活帶來(lái)極大的便利。本設計方案實(shí)現了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能實(shí)驗室的監控系統，通過(guò)將網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器和數據庫架構在通用服務(wù)器上減輕了下層的工作量，提升了速度和性能，同時(shí)能夠加強系統的安全性。