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【摘 要】本文介绍了应用单片机实现对多路中波广播信号的自动监测，并简述了系统的功能，硬件及软件的组成。监测系统的核心部件是MCS—51系列单片机BOC552。
【关键词】单片机 中波广播 自动监测
1、前言
利用计算机技术实现中波发射台的自动控制和自动监测，是保证安全优质播出的有效措施。而对于同时播出的多路语音信号，完全依靠人工监听非常困难。因此我台研制了中波发射自动监测系统，它采用单片机为主控芯片，可独立完成对多路广播信号的监测和调幅度直方图显示以及异常报警，也可与我台中波发射微机自动控制系统联网，作为中波发射微机自动控制系统的子系统。
2、系统功能
该中波发射自动监测系统的主要功能就是替代人员值班，自动监测发射机的工作情况，出现异常情况时立即报警。归纳起来有以下几点：
显示功能：在CRT监视器上，用直方图显示发射机的瞬时调幅度值和平均调幅度值。发射机出现故障时，显示机号、故障现象、故障时间，倒备机工作时间和停播时间等。显示统计结果；在CRT监视器上显示各机播音时问，台内、台外停播时间和各发射机停播率等。
统计功能：统计各发射机本次播音时问，本月播音时问，本年度播音时问，总播音时问及各发射机停播时问和停播率。
发射机无载波输出报警；
发射机有载波无音频输出延时30秒报警；
信号源前端无音频信号延时30秒报警；
信号源前端有音频信号，发射机高末无调幅报警，
调幅度监测功能：实现语言节目和音乐节目的自动识别，按照调幅度的规定，超出范围报警；
具有人机对话功能，机箱面板设置有8个按键，可实现；调整系统时钟时间，进行10个画面之间的相互切换，播出时间表的预置，浏览和修改；
具有与主机的通信功能；
系统自备时钟，这是系统独立工作的根本保证。
3、系统硬件概述
系统硬件主要包括单片机主控电路和输入模拟信号处理电路等（电源部分，显示卡皆用成品）。
3.1输入模拟信号处理电路
原理电路包括信号的采样、检波、高频撼波，信号分离和放大部分，将从发射机高频末级采样来的已调幅信号变换成0—5V的载频直流电平和音频脉动信号进行A/D转换。要求在载频直流电平中，不允许含有高频和音频成分，而且直流电平不随调制信号的变化而改变。
3.2单片机主控电路
单片机主控电路是系统的核心电路，完成A/D转换，智能监测，异常报警，人机对话等所有功能。主要由CPU芯片BOC552，按健、申行通信口，报警驱动，CRT显示接口和扩展存储器组成。主控芯片80C552是菲力浦第三代单片机，它是以80C51为中央处理机，是符合工业标准的8位高性能单片微控制器，其系统结构适合于实时过程控制应用。与8051单片机相比，80C552主要增加了1个8路输入的10位A/D转换器、21路8位分辨率的脉冲宽度调制器输出PWM、监视定时器T3等。尤其它自备的8路输入的10位A/D转换器正好满足4路广播信号A/D转换的需要，这就大大简化了电路，提高了整机的稳定性和可靠性。
4、系统软件概述
4.1调幅度计算
通过读取载波电平值Uw，测幅音频信号电平值UΩ，然后由式m-UΩ /Uw计算出瞬时调幅度。由观察可知，人们发出单—音节的最快频率约为8音节/秒，根据抽样定理，每l/（2x8）=62.5ms进行一次调幅度测试，即可得到调幅度的所有信息；有了瞬时调幅度，就可由此计算出平均调幅度。每隔半分钟合算一次平均调幅度，在一分钟内，保留一次调幅度最大值。
4.2 系统软件的组成
系统软件主要由初始化模块、插出记录处理模块、显示写屏模块，系统时钟模块，按健处理模块、A/D转按模块、串行通信模块等组成。
初始化模块：初始化程序是在刚开机时对内部定时器、中断和外部各个可编程器件进行最初的设定，保证各器件处于正常的工作状态，然后启动A/D转换。
播出记录处理模块：本模块用来完成检测各种反映发射机工作状况的标志位，报据各标志位状态作出综合分析判断，然后作出相应的处理。对发射机工作的监测按照所发生的异常情况的严重程度，逐级监测：先看是否停播（无载波），是否倒备，是否有调幅音频，最后检测调幅度是否达到要求。
在每一级异常事故出现后，立即调用异常处理子程序，用以完成报警、记录故障发生的机号、起始时间等。
显示写屏模块程序：当有下列事件之一发生时：a.按键；b.时钟；c.发射机调幅度；d.发射机异常的发生，屏幕内容需要重新刷新，此时调用该程序模块，将相应显示文本写入显示内存。
系统时钟模块：数字钟模块就是定时计数器中断服务程序，定时计数器0每秒发生二十次中断，完成年、月、日、时、分、秒、周的进位变换以及开关机定时时间的查询功能等。
按键处理模块：按键处理模块就是外部中断服务程序。本部分程序先完成消除抖动、健译码，再转去执行相应功能。
A/D转换模块：本模块由系统定时器1每隔62.5ms启动一次，完成四路载波直流电平和四路脉动音频信号的A/D转换。转换结果作为判断发射机工作状态是否正常的依据。每路模拟量转换时间小于35Us。
5、抗干扰措施
发射台为强干扰环境，电磁辐射强，为使系统能够准确可靠地工作，必须采取多种抗干扰措施以提高抗干扰能力。
在硬件电路和线路板的设计过程中.都针对性地采用丁一定的措施来清除干扰信号。
采样信号经线圈耦合后送到模拟信号处理电路，使控制机与被控制机做到完全隔离，保证了该系统的安全，
信号取样全部采用高频屏蔽电缆，且取样电平尽量接近可用电压值，保证了取样信号的准确性.
采用交流稳压抗干扰净化电源及UPS不间断电源，机内电源输入端设有低通滤波器，克服了外电源对系统产生的干扰。
利用单片机CPU自带的电子狗对系统的运行进行监测。
6、实用效果
该系统具有造价低，经济实用，功能齐全，易于推广和性能价格比高的特点。因此特别适合于在中波发射台推广，为降低停播率，搞好安全优质播出，实现中波发射台“无人值班，有人留守”的最终目的提供可靠的技术保障。
参考文献：
[1]柯立民.单片机应用文（2），北京航空航天大学出版社.1993
[2]高立安.用MCS—51单片机需现调幅度的自动控制.广播与电视技术，1994（10）
【关键词】单片机 中波广播 自动监测
1、前言
利用计算机技术实现中波发射台的自动控制和自动监测，是保证安全优质播出的有效措施。而对于同时播出的多路语音信号，完全依靠人工监听非常困难。因此我台研制了中波发射自动监测系统，它采用单片机为主控芯片，可独立完成对多路广播信号的监测和调幅度直方图显示以及异常报警，也可与我台中波发射微机自动控制系统联网，作为中波发射微机自动控制系统的子系统。
2、系统功能
该中波发射自动监测系统的主要功能就是替代人员值班，自动监测发射机的工作情况，出现异常情况时立即报警。归纳起来有以下几点：
显示功能：在CRT监视器上，用直方图显示发射机的瞬时调幅度值和平均调幅度值。发射机出现故障时，显示机号、故障现象、故障时间，倒备机工作时间和停播时间等。显示统计结果；在CRT监视器上显示各机播音时问，台内、台外停播时间和各发射机停播率等。
统计功能：统计各发射机本次播音时问，本月播音时问，本年度播音时问，总播音时问及各发射机停播时问和停播率。
发射机无载波输出报警；
发射机有载波无音频输出延时30秒报警；
信号源前端无音频信号延时30秒报警；
信号源前端有音频信号，发射机高末无调幅报警，
调幅度监测功能：实现语言节目和音乐节目的自动识别，按照调幅度的规定，超出范围报警；
具有人机对话功能，机箱面板设置有8个按键，可实现；调整系统时钟时间，进行10个画面之间的相互切换，播出时间表的预置，浏览和修改；
具有与主机的通信功能；
系统自备时钟，这是系统独立工作的根本保证。
3、系统硬件概述
系统硬件主要包括单片机主控电路和输入模拟信号处理电路等（电源部分，显示卡皆用成品）。
3.1输入模拟信号处理电路
原理电路包括信号的采样、检波、高频撼波，信号分离和放大部分，将从发射机高频末级采样来的已调幅信号变换成0—5V的载频直流电平和音频脉动信号进行A/D转换。要求在载频直流电平中，不允许含有高频和音频成分，而且直流电平不随调制信号的变化而改变。
3.2单片机主控电路
单片机主控电路是系统的核心电路，完成A/D转换，智能监测，异常报警，人机对话等所有功能。主要由CPU芯片BOC552，按健、申行通信口，报警驱动，CRT显示接口和扩展存储器组成。主控芯片80C552是菲力浦第三代单片机，它是以80C51为中央处理机，是符合工业标准的8位高性能单片微控制器，其系统结构适合于实时过程控制应用。与8051单片机相比，80C552主要增加了1个8路输入的10位A/D转换器、21路8位分辨率的脉冲宽度调制器输出PWM、监视定时器T3等。尤其它自备的8路输入的10位A/D转换器正好满足4路广播信号A/D转换的需要，这就大大简化了电路，提高了整机的稳定性和可靠性。
4、系统软件概述
4.1调幅度计算
通过读取载波电平值Uw，测幅音频信号电平值UΩ，然后由式m-UΩ /Uw计算出瞬时调幅度。由观察可知，人们发出单—音节的最快频率约为8音节/秒，根据抽样定理，每l/（2x8）=62.5ms进行一次调幅度测试，即可得到调幅度的所有信息；有了瞬时调幅度，就可由此计算出平均调幅度。每隔半分钟合算一次平均调幅度，在一分钟内，保留一次调幅度最大值。
4.2 系统软件的组成
系统软件主要由初始化模块、插出记录处理模块、显示写屏模块，系统时钟模块，按健处理模块、A/D转按模块、串行通信模块等组成。
初始化模块：初始化程序是在刚开机时对内部定时器、中断和外部各个可编程器件进行最初的设定，保证各器件处于正常的工作状态，然后启动A/D转换。
播出记录处理模块：本模块用来完成检测各种反映发射机工作状况的标志位，报据各标志位状态作出综合分析判断，然后作出相应的处理。对发射机工作的监测按照所发生的异常情况的严重程度，逐级监测：先看是否停播（无载波），是否倒备，是否有调幅音频，最后检测调幅度是否达到要求。
在每一级异常事故出现后，立即调用异常处理子程序，用以完成报警、记录故障发生的机号、起始时间等。
显示写屏模块程序：当有下列事件之一发生时：a.按键；b.时钟；c.发射机调幅度；d.发射机异常的发生，屏幕内容需要重新刷新，此时调用该程序模块，将相应显示文本写入显示内存。
系统时钟模块：数字钟模块就是定时计数器中断服务程序，定时计数器0每秒发生二十次中断，完成年、月、日、时、分、秒、周的进位变换以及开关机定时时间的查询功能等。
按键处理模块：按键处理模块就是外部中断服务程序。本部分程序先完成消除抖动、健译码，再转去执行相应功能。
A/D转换模块：本模块由系统定时器1每隔62.5ms启动一次，完成四路载波直流电平和四路脉动音频信号的A/D转换。转换结果作为判断发射机工作状态是否正常的依据。每路模拟量转换时间小于35Us。
5、抗干扰措施
发射台为强干扰环境，电磁辐射强，为使系统能够准确可靠地工作，必须采取多种抗干扰措施以提高抗干扰能力。
在硬件电路和线路板的设计过程中.都针对性地采用丁一定的措施来清除干扰信号。
采样信号经线圈耦合后送到模拟信号处理电路，使控制机与被控制机做到完全隔离，保证了该系统的安全，
信号取样全部采用高频屏蔽电缆，且取样电平尽量接近可用电压值，保证了取样信号的准确性.
采用交流稳压抗干扰净化电源及UPS不间断电源，机内电源输入端设有低通滤波器，克服了外电源对系统产生的干扰。
利用单片机CPU自带的电子狗对系统的运行进行监测。
6、实用效果
该系统具有造价低，经济实用，功能齐全，易于推广和性能价格比高的特点。因此特别适合于在中波发射台推广，为降低停播率，搞好安全优质播出，实现中波发射台“无人值班，有人留守”的最终目的提供可靠的技术保障。
参考文献：
[1]柯立民.单片机应用文（2），北京航空航天大学出版社.1993
[2]高立安.用MCS—51单片机需现调幅度的自动控制.广播与电视技术，1994（10）