基于M50436-560SP的遙控電路設(shè)計(jì)

1、I課程設(shè)計(jì)說明書 第 頁(yè) 基于M50436-560SP的遙控電路設(shè)計(jì)摘 要 M50463-560SP微機(jī)系統(tǒng)是日本三菱電機(jī)公司80年代開發(fā)的專用大規(guī)模集成電路芯片，是當(dāng)今國(guó)際上較先進(jìn)的電壓合成式選臺(tái)系統(tǒng)之一。國(guó)內(nèi)新穎紅英寸彩電的遙控電路采用本微機(jī)系統(tǒng)頗多。本系統(tǒng)具有功能多、可靠性好、耗電省等優(yōu)點(diǎn),能自動(dòng)預(yù)置30套節(jié)目?？捎脵C(jī)鍵順序、遙控順序選臺(tái)或直接選臺(tái)。屏幕顯示內(nèi)容多有六種顏色顯示節(jié)目號(hào)、音量、亮度、對(duì)比度、清晰度、色度、視頻輸人、定時(shí)關(guān)機(jī)開機(jī)、實(shí)際頻道號(hào)的指示等。另外,還有每套節(jié)目進(jìn)行AFT的ON/OFF置定、多余節(jié)目號(hào)跳轉(zhuǎn)、視頻輸入轉(zhuǎn)換、接收波段選擇和轉(zhuǎn)換、關(guān)機(jī)前接收節(jié)目號(hào)的儲(chǔ)存、遙控信

2、號(hào)接收及操作等功能。實(shí)現(xiàn)彩色電視機(jī)的該功能主要用到了調(diào)諧系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)搜索功能，波段轉(zhuǎn)換控制電路，音量控制電路可以用來(lái)控制模擬音量，待機(jī)電路可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)的待機(jī)狀態(tài)與整機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵詞：微機(jī)系統(tǒng)M50463-560SP，頻道選擇，模擬音量控制，自動(dòng)搜索尋臺(tái) 目錄 1 緒論11.1 課題描述11.2 基本工作原理及框圖11.2.1中央微處理器21.2.2 存儲(chǔ)器21.2.3遙控發(fā)射器31.2.4 遙控接收器31.3.5 本機(jī)鍵盤矩陣31.2.6 接口電路3 2 紅外遙控系統(tǒng)的電路分析與工作原理42.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成原理42.1.1 M50436-56

3、0SP遙控系統(tǒng)的主要功能42.1.2.M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成42.2 M50436 - 560SP遙控系統(tǒng)的電路分析52.2.1紅外遙控發(fā)射器52.2.2紅外遙控接收器62.2.3接口控制電路62.2.4 M50436 - 560SP微處理器系統(tǒng)7 總 結(jié)11 致 謝12參考文獻(xiàn)13第 12 頁(yè)課程設(shè)計(jì)說明書 1 緒論M50463-560SP微機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)今國(guó)際上較先進(jìn)的電壓合成式選臺(tái)系統(tǒng)之一。紅外遙控發(fā)射器是電視機(jī)外一個(gè)供用戶操作的小盒子，其電路主要由M50436 - 560SP集成芯片、紅外發(fā)射二極管以及一組按鍵組成。 按動(dòng)面板上的各遙控操作功能按鍵， 可產(chǎn)生不同脈沖編碼的紅

4、外調(diào)制脈沖指令信號(hào)。可用機(jī)鍵順序、遙控順序選臺(tái)或直接選臺(tái)。實(shí)現(xiàn)彩色電視機(jī)的該功能主要用到了調(diào)諧系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)搜索功能，波段轉(zhuǎn)換控制電路，音量控制電路可以用來(lái)控制模擬音量，待機(jī)電路可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)的待機(jī)狀態(tài)與整機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。1.1 課題描述 紅外線是電磁波的一種。頻率在1×10123.9×1014Hz之間。紅外線遙控是以紅外線為載體來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)的傳輸?shù)摹?彩電的紅外線遙控信號(hào)是由紅外發(fā)光二極管發(fā)出的，接收機(jī)采用紅外光電二極管將其接收，經(jīng)解調(diào)后送單片微處理器處理， 實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)遙控操作。電源開、關(guān)控制是對(duì)電視機(jī)主電源的控制。它由雙穩(wěn)態(tài)電路組成，每按一次電源（powe

5、r）按鍵， 就變換一次電源開、 關(guān)狀態(tài)。選臺(tái)即變換接收的電視頻道。對(duì)此需要有兩步操作： 一是遙控系統(tǒng)應(yīng)送出頻段切換信號(hào)，以確定電視機(jī)的接收頻段（VL、VH或U）；二是把調(diào)諧電壓UT（030V可調(diào)）送到高頻調(diào)諧器中。遙控彩色電視機(jī)常設(shè)有音量、色飽和度、對(duì)比度和亮度這四個(gè)模擬量的（+）和（-）的遙控按鍵。為了便于聽人呼叫或與人交談，一般遙控發(fā)射器上都設(shè)有靜音鍵盤。按下此鍵，伴音消失，只有圖像；再按此鍵，則伴音又恢復(fù)為原來(lái)大小。有的遙控系統(tǒng)還設(shè)置了無(wú)信號(hào)靜音功能。電路通過識(shí)別有沒有電視同步信號(hào)，來(lái)對(duì)伴音通道進(jìn)行控制。在確認(rèn)有同步信號(hào)時(shí)，靜音電路不起作用，伴音大小受控于音量調(diào)節(jié)；在沒有同步信號(hào)時(shí)，靜音

6、電路切斷伴音通道，使揚(yáng)聲器無(wú)聲。1.2 基本工作原理及框圖 彩色電視機(jī)紅外線遙控系統(tǒng)主要由遙控發(fā)射器、遙控接收器、中央微處理器、存儲(chǔ)器、接口電路和本機(jī)鍵盤矩陣等組成。圖1是彩電紅外遙控系統(tǒng)的組成方框圖。圖1基本工作原理框圖 1.2.1中央微處理器中央微處理器根據(jù)紅外遙控接收器送來(lái)的遙控指令，由內(nèi)部的指令譯碼器進(jìn)行識(shí)別譯碼，在內(nèi)部的只讀存儲(chǔ)器中取得相應(yīng)的指令控制程序，產(chǎn)生出相應(yīng)的控制信號(hào)，通過接口電路去控制相應(yīng)的單元電路。中央微處理器是根據(jù)需要專門設(shè)計(jì)的， 它是整個(gè)遙控系統(tǒng)的核心元件。1.2.2 存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是配合中央微處理器的讀寫存儲(chǔ)器。它用于存儲(chǔ)各電視頻道的選臺(tái)數(shù)據(jù)及模擬數(shù)據(jù)，包括調(diào)諧電壓、

7、頻段、音量、 對(duì)比度、亮度和色飽和度等等。 這些數(shù)據(jù)可以抹去，重新寫入。在選用預(yù)選單元時(shí)，對(duì)應(yīng)這單元的選臺(tái)數(shù)據(jù)讀出， 各模擬量數(shù)據(jù)也讀出，分別送至相應(yīng)的接口電路。存儲(chǔ)器所存的數(shù)據(jù)信息在斷電后不會(huì)丟失，每次開機(jī)后，自動(dòng)取出上次關(guān)機(jī)前的有關(guān)數(shù)據(jù)并據(jù)此接收信號(hào)。也可根據(jù)需要，通過按鍵隨意更換頻道或調(diào)節(jié)各模擬量。 1.2.3遙控發(fā)射器 紅外遙控信號(hào)發(fā)射器主要由鍵盤矩陣、遙控器專用集成芯片、激勵(lì)器和紅外發(fā)光二極管等組成。其工作過程是：首先, 由專用集成芯片將每個(gè)按鍵的鍵位碼經(jīng)內(nèi)部遙控指令編碼器轉(zhuǎn)換成遙控編碼脈沖; 然后, 將編碼脈沖對(duì)38 MHz左右的載波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制；最后，將已調(diào)制的編碼脈沖激勵(lì)紅

8、外發(fā)光二極管，使其以中心波長(zhǎng)為940nm的紅外光發(fā)出紅外遙控信號(hào)。 1.2.4 遙控接收器紅外遙控接收器一般由紅外光電二極管、前置放大器、解調(diào)等電路組成。紅外光電二極管屬光敏元件，它對(duì)紅外光線相當(dāng)敏感。無(wú)紅外光照時(shí)，其內(nèi)阻極高（約幾兆歐）；有紅外光照時(shí)，內(nèi)阻可下降為幾千歐。因其結(jié)電容較小，故其頻率響應(yīng)較寬，具有較高的靈敏度。 當(dāng)收到紅外遙控信號(hào)時(shí)，光電二極管被激勵(lì)，產(chǎn)生光電流，再經(jīng)前置放大器放大、限幅、整形，峰值檢波等，得到遙控編碼脈沖，送入中央微處理器去解碼并控制有關(guān)電路。常用的紅外遙控接收集成芯片有PC1373H、CX20106A和LA7224等1。 1.2.5 本機(jī)鍵盤矩陣 除使用遙控發(fā)

9、射器能對(duì)彩電實(shí)現(xiàn)控制外，通常在彩電面板上還設(shè)置有若干按鍵，組成本機(jī)鍵盤矩陣。本機(jī)鍵盤按鍵同樣可實(shí)現(xiàn)各種控制功能，并且它所產(chǎn)生的編碼信號(hào)無(wú)須進(jìn)行調(diào)制及解調(diào)，而是直接通過電阻送到中央微處理器中。1.2.6 接口電路接口電路介于中央微處理器與被控制電路之間，其主要作用是進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換和電平移位。所謂數(shù)/模轉(zhuǎn)換就是將中央微處理器輸出的數(shù)字信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成被控電路所需的模擬電壓。例如，選臺(tái)調(diào)諧電壓、音量控制電壓、色飽和度控制電壓等等。所謂電平移位就是將數(shù)/模轉(zhuǎn)換后的直流電平轉(zhuǎn)換成被控電路所要求的電平。例如，在調(diào)諧選臺(tái)時(shí)，要求加在高頻調(diào)諧器內(nèi)變?nèi)荻O管上的電壓范圍為030V，而中央微處理器輸出的電壓不超過5

10、 V，所以需要電平移位2。2 紅外遙控系統(tǒng)的電路分析與工作原理2.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成原理2.1.1 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的主要功能 M50436-560SP遙控系統(tǒng)的主要功能如下：1、自動(dòng)預(yù)置頻道功能最多可預(yù)置30套節(jié)目；2、用遙控可順序或直接選臺(tái)，也可以快速自動(dòng)搜索或手動(dòng)微調(diào)選臺(tái)，還可用本機(jī)面板按鍵順序選臺(tái)；3、可以接收VL、VH、U三個(gè)頻段數(shù)的電視節(jié)目，并能任意選擇或切換；4、可以對(duì)每一套節(jié)目進(jìn)行AFT的ON/OFF置定；5、最多可有九路模擬量控制輸出，一般只使用了音量、亮度和色飽和度等模擬量的控制；6、屏顯功能：六種顏色可顯示音量、亮度、對(duì)比度、色飽和

11、度、視頻輸入、定時(shí)關(guān)機(jī)剩余時(shí)間、節(jié)目號(hào)、制式和多伴音的指示等；7、定時(shí)關(guān)機(jī)功能；8、射頻與視頻的切換控制功能（TV/AV1/AV2等）；9、關(guān)機(jī)前的接收節(jié)目號(hào)及各模擬量等工作狀態(tài)參數(shù)的存儲(chǔ)功能；10、彩電制式及伴音模式轉(zhuǎn)換功能；11、靜音功能。 2.1.2.M50436-560SP遙控系統(tǒng)的組成主控微處理器M50436-560SP3和存儲(chǔ)器M58655P一起組成電壓合成式調(diào)諧系統(tǒng)的核心部件。M50462AP為紅外遙控發(fā)射器的控制芯片。CX20106A為紅外遙控接收器的控制芯片。屏幕顯示驅(qū)動(dòng)電路將M50436-560SP產(chǎn)生的屏幕顯示信號(hào)進(jìn)行放大和電平轉(zhuǎn)換，在熒光屏上顯示出相應(yīng)的內(nèi)容。 M504

12、36-560SP微處理器有兩個(gè)振蕩器: 一個(gè)是4.0MHz晶振主時(shí)鐘振蕩器；另一個(gè)是用于屏幕顯示的振蕩器，其頻率一般為67MHz，調(diào)節(jié)此振蕩器的頻率可以調(diào)整字符在熒光屏上的顯示位置和尺寸大小。 這里補(bǔ)充說明幾點(diǎn)：第一，由于一個(gè)完整的遙控信號(hào)指令碼含有16位二進(jìn)制數(shù)，而M50436-560SP芯片只提供了一個(gè)輸入端（腳）來(lái)接收，因此只能采用串行輸入方式。遙控系統(tǒng)的組成如圖所示。 圖2 系統(tǒng)組成圖 2.2 M50436 - 560SP遙控系統(tǒng)的電路分析2.2.1紅外遙控發(fā)射器 紅外遙控發(fā)射器4是電視機(jī)外一個(gè)供用戶操作的小盒子，其電路主要由M50436 - 560SP集成芯片、紅外發(fā)射二極管以及一組

13、按鍵組成。 按動(dòng)面板上的各遙控操作功能按鍵， 可產(chǎn)生不同脈沖編碼的紅外調(diào)制脈沖指令信號(hào)。 所構(gòu)成的紅外遙控發(fā)射器電路如圖3所示。圖3 紅外遙控發(fā)射器電路圖2.2.2紅外遙控接收器由紅外光電二極管和遙控信號(hào)專用接收集成芯片組成，如圖4所示。圖4 紅外遙控接收器圖2.2.3接口控制電路接口控制電路一般由電平變換、低通濾波、AFT控制等電路組成。圖5為接口電路。 圖5 兩種典型的接口電路圖(a) 頻道調(diào)諧接口電路； (b) 模擬量接口電路2.2.4 M50436 - 560SP微處理器系統(tǒng)M50436-560SP芯片采用52腳雙排小型，塑料封裝。其引腳功能如圖6所示。 圖6 M50436-560SP

14、芯片引腳功能圖 M50436-560SP芯片是由CMOS工藝做成的4位（Bit）單片微處理器，專用于電壓合成方式的數(shù)字調(diào)諧系統(tǒng)。它具有屏幕顯示、 自動(dòng)/手動(dòng)預(yù)置功能、自動(dòng)關(guān)機(jī)、視頻輸入、控制模擬量、定時(shí)關(guān)機(jī)、遙控接收等功能，它與存儲(chǔ)器EAROM（M58655P）可以組成選臺(tái)系統(tǒng)。M50436 - 560SP芯片內(nèi)部包括中央處理單元CPU、 程序存儲(chǔ)器ROM、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM、提供調(diào)諧電壓信號(hào)的14位脈寬調(diào)制電路PWM及PWM信號(hào)串行輸出電路、3個(gè)提供模擬量控制信號(hào)的7位PWM電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、屏幕字符存儲(chǔ)器和顯示輸出控制電路、電壓合成數(shù)字選臺(tái)系統(tǒng)等。要使M50436-5

15、60SP芯片能正常工作，必須滿足以下3個(gè)基本條件：一是B52腳和B26腳之間必須有+5V電源供電；二是內(nèi)部的時(shí)鐘振蕩器必須起振，共振蕩頻率取決于B28和B29腳外接的石英晶體，典型值為4.0MHz；三是B27腳必須外加有正確的復(fù)位信號(hào)，如圖7所示。5圖7 B27腳復(fù)位信號(hào)圖1、頻段切換。選臺(tái)首先需要選擇頻段。M50436-560SP通過、腳輸出的高、低電平來(lái)選擇頻段。、腳電平可以構(gòu)成4種狀態(tài)，如表1所示。表1 引腳電平工作狀態(tài)表腳電平腳電平工作狀態(tài)LHVL頻段HLVH頻段LLU頻段HH未用 （1）調(diào)諧電壓 在確定了頻段開關(guān)后，還應(yīng)向高頻調(diào)諧器輸送調(diào)諧電壓6。 M50436 - 560SP從腳輸

16、出脈寬調(diào)制信號(hào)，經(jīng)倒相放大后， 由低通濾波器取出其中的直流成分，作為調(diào)諧電壓。 倒相放大器的作用是進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，因?yàn)镸50436 - 560SP的腳輸出的脈沖幅度不超過電源電壓VDD（+5 V），而高頻調(diào)諧器所需的調(diào)諧電壓最大可達(dá)到30 V，故需要進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)，調(diào)諧電壓從低至高變化，即從0 V變到+30 V， 所以要求M50436- 560SP的腳輸出的電壓必須是從+5 V0 V。 同步功能 M50436 - 560SP的36腳引入電視機(jī)復(fù)合同步脈沖。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)，M50436 - 560SP根據(jù)36腳有無(wú)足夠幅度的復(fù)合同步信號(hào)，就可判斷當(dāng)前是否收到電視臺(tái)節(jié)目信號(hào)。 若有，

17、則將搜索速度放慢，進(jìn)行自動(dòng)頻率微調(diào)（AFT）控制， 以便找到最佳調(diào)諧點(diǎn)；若無(wú)，則繼續(xù)按原速度改變調(diào)諧電壓以搜索下一個(gè)電視臺(tái)的節(jié)目。 AFT功能 AFT電路由、35腳和外圍電路組成。腳輸出的電平?jīng)Q定AFT功能是否起作用。在手動(dòng)選臺(tái)時(shí)，腳輸出高電平，切斷了AFT信號(hào)通路，因而高頻調(diào)諧器的AFT不起作用，以便用戶精確調(diào)諧。 在調(diào)諧過程結(jié)束后，腳變?yōu)榈碗娖剑谑怯只謴?fù)了AFT的作用。 在自動(dòng)選臺(tái)時(shí)，便有以下一系列的操作：首先從43腳輸出低電平， 通過43腳與腳之間外接的消噪二極管（正極接腳，負(fù)極接43腳）將腳電平拉低，從而關(guān)閉伴音通道， 實(shí)現(xiàn)靜噪，以消除在自動(dòng)搜索過程中出現(xiàn)的噪聲。其次，從腳輸出高電平

18、，使高頻調(diào)諧器的AFT控制失去作用，以利精確選臺(tái)；同時(shí)，通過有關(guān)接口電路， 將電視中放AFT電壓引入到35腳。當(dāng)收準(zhǔn)一個(gè)頻道后， 就自動(dòng)將有關(guān)信號(hào)存入記憶存儲(chǔ)器M58655P中， 然后繼續(xù)搜索下一個(gè)頻道，以完成自動(dòng)搜索功能。 最后，當(dāng)從VLVHU整個(gè)自動(dòng)搜索過程完成以后，微處理器再?gòu)腗58655P中將第1個(gè)搜索到的頻道位置號(hào)中的頻段和調(diào)諧數(shù)據(jù)輸出，送到高頻調(diào)諧器，使電視機(jī)處于接收該頻道節(jié)目的狀態(tài)，并在屏幕右上角顯示該頻道號(hào)及所在的頻段。然后，微處理器令腳輸出為低電平，即恢復(fù)高頻調(diào)諧器的AFT作用。同時(shí)，再使43腳電位升高，并把30%的音量滿度控制、 80%的亮度滿度控制、50%的色飽和度滿度控

19、制的對(duì)應(yīng)信號(hào)電壓從、 、 腳分別輸出，于是屏幕出現(xiàn)穩(wěn)定清晰圖像， 并伴以適當(dāng)?shù)陌橐簟?至此， 完成了整個(gè)自動(dòng)選臺(tái)過程。 2、記憶存儲(chǔ)器M50436-560SP與M58655P的連接方法7如圖8所示。圖8 連接方法圖 以M50436-560SP為核心組成的遙控系統(tǒng)在切斷電源之后仍有記憶功能，這個(gè)記憶功能是由電可改寫的不揮發(fā)存儲(chǔ)器M58655P提供的。選臺(tái)時(shí)的各種數(shù)據(jù)，包括頻段數(shù)據(jù)，調(diào)諧數(shù)據(jù)及音量、亮度和對(duì)比度等數(shù)據(jù)，都保存在M58655P中， 在用戶重新選擇某個(gè)節(jié)目號(hào)時(shí)，M50436 - 560SP就會(huì)從M58655P中取出有關(guān)的數(shù)據(jù)， 以接收相應(yīng)頻道的電視節(jié)目。3、模擬量控制 M50436-5

20、60SP的、腳分別為音量、色飽和度和亮度控制信號(hào)輸出端。這些信號(hào)與腳的輸出信號(hào)一樣，都是脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)，但由于音量、色飽和度和亮度的控制要求沒有調(diào)諧電壓那么嚴(yán)格，所以這三個(gè)信號(hào)都由M50436-560SP用7位數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)節(jié)， 變化的級(jí)差為64級(jí)。 總 結(jié) 紅外遙控發(fā)射器是電視機(jī)外一個(gè)供用戶操作的小盒子，其電路主要由M50436 - 560SP集成芯片、紅外發(fā)射二極管以及一組按鍵組成。實(shí)現(xiàn)彩色電視機(jī)的該功能主要用到了M50463-560SP調(diào)諧系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)與自動(dòng)搜索功能，波段轉(zhuǎn)換控制電路，音量控制電路可以用來(lái)控制模擬音量，待機(jī)電路可以實(shí)現(xiàn)主機(jī)的待機(jī)狀態(tài)與整機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 紅外遙控發(fā)射器是電視機(jī)外一個(gè)