音视频智能切换系统设计

2022-09-10

1 智能切换系统设计简介

根据广播电视安全播出工作的需求, 设计此智能切换系统, 主要可以实现的功能为:有四路视、音频输入, 输出信号是完全相同的两路。这四路输入信号可以实现自动切换, 当系统第一路信号断掉时, 它会自动切换到第二路信号, 若一、二两路信号均不存在, 系统将自动切换到第三路信号.以此类推.也可以手动切换选择其中的任一路信号。也可以在手动状态下, 根据需要随意选择其中一路信号输出。各路音视频输入信号的幅度可以根据实际需要经衰减器进行调节。

2 智能切换系统构成

系统的单片机采用AT89C51, 存储器采用93C46, 以CD4052B作为模拟开关, 用CC4511驱动共阴七段数码管。如下图1为系统的结构框图。

3 系统的需求分析

广播电视是党和国家重要的宣传工具与舆论阵地, 保证广播电视的安全播出关系到国家政治安全、文化安全、社会稳定、经济发展。党中央、国务院对广播电视安全播出工作非常重视, 对广播电视安全播出工作提出了非常高的要求。对于有线电视前端系统, 做好中央一套节目的信号源备份工作实现中央一套节目的不间断、高质量是安全播出工作的重中之重, 因此在有线电视中央一套节目播出系统中必须需要使用音视频切换器来保证节目的安全播出。目前市场还是较难以买到我们切实需要的、性价比较高的音视频切换设备。因此, 根据我局的实际工作要求, 特设计此智能切换系统。

3.1 目标设计

系统设计的目标实现了设备智能化音视频信号自动切换, 主路信号优先, 面板指示工作状态。

主要性能要求:

(1) 视频输入/输出1.0Vp-p, 75欧 (输入/输出阻抗) 。

(2) 音频输入/输出1.5Vp-p 10千欧 (输入阻抗) 1.5Vp-p 1千欧 (输出阻抗) 。

(3) 每路输具有2对AV输出口。

(4) 使用220V, 50Hz市电。

3.2 设计思想

利用80C51单片机、数电、模电基本知识设计一个具有4路音视频输入2路输出音视频的切换器。

3.3 功能模块划分

根据系统功能的要求, 音视频智能切换系统可以分为5个模块:电源模块、80C51控制系统以及数显模块、模拟信号监测模块、信号输出模块。图1给出了这3个模块之间的关系。

4 系统功能使用说明

本电路采用了单片机AT89S51作为中央处理器。使音视频切换器的使用更加智能化。通过控制双路4×2模拟开关, 用按键作为输入, 通过单片机对输入信号的检测, 可将4路音、视频输入信号任意切换到1路输出通道上去。本统实现数字控制音视频切换这种控制可以通过手动操作和自动切换方式来实现, 用户可使用一个功能完备、按人机工程学原理设计的键盘对系统进行操作和编程。面板上设有五个控制按键:一个为手动/自动切换键, 四个信道选择键。当前如为手动切换状态时, 则信道选择键选中相应的一路。并由CC4511驱动数码管显示出当前通道, 而存储器93C46将会自动存储当前的状态。若想让切换器自动切换选择时, 只需再按下手动/自动切换键, 实现自动切换当系统第一路信号断掉时, 它会自动切换到第二路信号, 若一、二两路信号均不存在, 系统将自动切换到第三路信号.以此类推.即完成了节目的切换操作。

摘要：本文所介绍的是4*2视音频切换矩阵。可实现4路输入, 2路输出。本系统采用MCS51单片机作为微控制器, 通过控制模拟开关14052B, 在手动状态下, 用按键作为输入, 可将4路音、视频输入信号任意切换至输出通道。在自动状态下, 通过单片机对输入信号的检测, 能智能优选出一路正常的音视频信号输出。本切换器具有断电保护功能, 在断电情况下可保存上一次的控制状态。选择有信号的当前切换通道可以在数码显示管动态显示。该系统特点是智能优选控制和手动选择功能, 硬件结构简单, 方便易用。

关键词：音视频切换,单片机80C51,智能优选控制,数码显示