電視技術課件-模擬CRT彩色電視技術（七）

模擬CRT彩色電視技術3.9遙控控制系統(tǒng)3.9.1遙控控制系統(tǒng)的組成與功能3.9.2I2C總線控制技術3.9.3I2C總線控制系統(tǒng)實例分析

3.9遙控控制系統(tǒng)3.9.1遙控控制系統(tǒng)的組成與功能1.控制系統(tǒng)的基本組成彩色電視機的控制系統(tǒng)是以電視控制專用微控制器為核心組成的微控制器控制系統(tǒng)。能對電路中被傳輸?shù)目刂菩畔⒘窟M行數(shù)字處理，以實現(xiàn)遙控選臺、調整音量和圖像等操作；利用微控制器的信息處理量大、具有存儲功能和中斷功能等特點，可以很方便地得到一些如屏幕顯示，睡眠定時關機、自動定時關機等附加功能。這些工作過程都是在微控制器的程序控制下進行的?？刂葡到y(tǒng)的組成框圖如圖3.9-1所示。下一頁3.9遙控控制系統(tǒng)2.控制系統(tǒng)的基本工作原理控制系統(tǒng)中的微處理器以數(shù)據總線和模擬量的方式對機內各部分電路進行往制（在不具備數(shù)據總線控制的電視機中名種控制是通過模擬量的方式實現(xiàn)的）。數(shù)據總線是指微處理器向被控制電路輸出數(shù)據信號（SDA）0和時鐘信號（SCL）的兩條線。微處理器以數(shù)據總線（SDA、SCL）方式與外部儲存器進行雙向數(shù)據交換。微處理器可將每套節(jié)目的全部數(shù)據信息通過數(shù)據總線輸往外部儲存器進行存儲，并長期保存，需要時再通過數(shù)據總線從外部存儲器調出，顯示正常的圖像和聲音。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)微處理器還以數(shù)據總線（SDA、SCL）方式對行、場掃貓電路、AV開關、音頻信號處理控制電路、畫中畫電路、高頻調諧器迸行控制。接口電路的作用主要是完成微處理器以較少輸出端實現(xiàn)多路控制的任務。在正常工作時微處理器要分別向端口電路輸出時鐘信號、數(shù)據信號和選通信號。微處理器對開關電源、消磁電路、靜音電路等部分的控制，采用的是模擬量控制方式。通過改變控制端的直流電位達到上述各部分電路工作狀態(tài)的改變。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3.遙控電路遙控電路已經歷了由單項控制到多項控制，由電視機控制到AV設備的控制，由單機控制到多機控制的發(fā)展過程。所謂遙控彩色電視接收機是指在一定距離內，可以對接收機中的某些參量實現(xiàn)無線控制的電視接收機，可控制的參量主要包括：主機電源的通／斷、選臺、定時關機、音量、亮度、色飽和度、對比度、標準狀態(tài)調整、屏幕顯示、預置選臺、伴音靜音等。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)無線遙控可以采用超聲波遙控也可以采用紅外遙控方式。超聲波遙控是最早采用的無線遙控方式，它是以超聲波作為載體來傳送遙控信號的。這種方式雖然使用起來比較簡單，但由于超聲傳感器的頻帶較窄，加上超聲波易受反射波的干擾，因此目前已被紅外遙控方式所取代。本章主要介紹紅外遙控方式。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)1）遙控電路的組成及控制功能（1）遙控電路的組成遙控彩色電視機的組成框圖如圖3.9-1所示。圖中,虛線方框內為遙控電路部分,它主要由紅外遙控信號發(fā)送器、紅外遙控信號接收器、微控制器、節(jié)目存儲器、字符發(fā)生器以及接口電路等組成，其核心是微控制器。（2）遙控彩色電視機的控制方式遙控彩色電視機的選臺和各種功能操作的控制方式有兩種，一種是本機鍵控，一種是遙控。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（3）遙控彩色電視機的主要控制功能①調諧選臺功能調諧選臺功能是指由遙控電路取代了原來的頻道預選器，配臺高頻電子調諧器實現(xiàn)電視頻道的調諧接收、節(jié)目預置和選臺控制。②模擬量控制功能所謂模擬量控制就是線性直流電壓控制。通過遙控電路輸出可變的直流控制電壓，分別對電視機的音量、亮度、色飽和度、對比度等進行控制。而直流控制電壓是依賴微控制器輸出的64級脈寬調制信號，再經接口電路積分濾波和電平移位而得到。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)

③狀態(tài)控制功能狀態(tài)控制是指對電視機的各種工作狀態(tài)進行控制。主要包括：

a.開關機控制開關機控制是指電視機電源的開啟與斷開的控制，分交流關機、直流開關機、定時關機和無信號自動關機等幾種控制方式。b.標準狀態(tài)控制控制標準狀態(tài)也稱正常調節(jié)狀態(tài)。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)c.伴音靜音控制按壓“靜音”鍵后，微控制器輸出控制電壓，使伴音消失。再按此鍵，伴音便自動恢復。d.TV／AV轉換控制按“TV／AV”鍵，可使電視機由接收電視廣播信號改為接收音頻和視頻信號；再按此鍵，又可將音、視頻輸入狀態(tài)轉為電視廣播接收狀態(tài)。④屏幕顯示功能屏幕顯示功能是指遙控電路能把電視機所處的工作狀態(tài)、調節(jié)過程中的信息以數(shù)宇、宇符或符號的形式在屏幕上顯示出來。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)2)彩色電視機電壓合成式遙控電路(1)電壓合成式遙控電路的組成電視機的遙控電路有頻率合成式與電壓合成式兩種，電壓合成方式是將各頻道所需的不同的模擬調諧電壓先數(shù)字化后，然后再存儲在電可改寫可編程只讀存儲器E2ROM中。選臺時，只需先從相應的存儲器中讀出所選電視頻道相對應的選臺電壓，再經D／A轉換變成模擬直流控制電壓，送給高頻頭中的變容二極管即可進行選臺。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)(2)電壓合成式遙控電路的工作過程①控制信號的形成過程控制信號可以來自于電視接收機面板上的鍵盤。也可來自于遙控發(fā)射器。盡管兩者產生的控制碼途徑不同，但其原理和作用均是相同的。當按下面板上某一按鍵時，它將輸出相應的控制碼給微控制器，微控制器利用鍵位掃描的方法即可知道哪一個功能鍵被按下，有關鍵位掃描的原理可利用圖10-3來加以說明。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)由于受到鍵位掃描方式的限制，上述鍵控編碼器的碼直只能用來識別鍵位，而不能與接收端配用的專用微控制器內的遙控指令相對應。為了使二者一致，需要將鍵控編碼器紿出的碼值送往遙控指令編碼器進行碼值變換，以得到遙控指令碼。遙控指令編碼器是一個只讀存儲器ROM，里面預先存儲了按各種規(guī)定編制的遙控指令碼，上述鍵位編碼器給出的鍵位嗎作為遙控指令編碼器的地址信號，將鍵控編碼器的輸出線與遙控指今編碼器的地址線相連、當按下某一鍵位時，便可使遙控指令編碼器輸出預先存儲在其中的遙控指令碼。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)遙控彩色電視機一般采用PPM碼——脈沖位置調制碼。這種二進制碼，脈沖寬度一樣，但碼位的寬度不一樣。下面結合圖3.9-2介紹遙控指令碼的組成。遙控指令碼的組成如圖3.9-3所示，它由引導碼、用戶碼和功能碼組成。引導碼是用來標志一組脈沖碼的開始。通常由9ms高電平與4.5ms低電平脈沖組成；用戶碼是用來區(qū)分廠家和機型的；功能碼是用來代表各種不同控制功能的。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)②解碼過程遙控接收系統(tǒng)中的解碼電路的任務是判斷輸入的碼值屬于哪一種控制功能，以查找出相應的控制程序進行控制。解碼器中對功能碼的識別是通過連續(xù)的運算操作，將輸入的功能碼與已預先存儲在ROM中的各種功能編碼值進行比較，找出相應的功能值后即停止這種運算操作，同時識別的結果將紿出該控制功能在ROM中的地址。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)X值表明了減法運算的次數(shù)，即指出了是哪一種控制功能。將X值加上其它編碼符號即形成了該種功能控制程序的首地址。這里所說的編碼符號也是一些數(shù)碼，它用來指明ROM中存儲區(qū)的頁碼數(shù)。微控制器根據解碼器給出的首地址，從ROM中取出相應的控制子程序，然后逐條指令地執(zhí)行此程序，直到程序結束，此功能的操作即告完成。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（3）選臺功能的實現(xiàn)選臺功能與音量、對比度、亮度及色飽和度等參數(shù)的調節(jié)功能一樣，均需要控制電路輸出一個可變的直流電壓，然后利用此電壓再去控制相應的電參量。此直流電壓通常是由微控制器輸出的脈沖電壓經D／A轉換器后產生的。用于控制音量、亮度、對比度及色飽和度等參量的D／A轉換器一般是6位的，由CPU內的累加器向它送出6位數(shù)碼。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（4）頻道的預置與記憶當進行預置選臺時，微控制器根據預置選臺指令對時鐘脈沖進行相應的變換處理。它首先由搜索計數(shù)器進行加減計數(shù)，以產生選臺數(shù)據，形成頻率和脈寬均變化的脈沖，然后將其送至可D/A轉換器，經低通平滑濾波后形成直流電壓，再經電平變換送至高頻頭中變容二極管兩端。同時兩位數(shù)碼的頻段信息經頻段譯碼電路譯碼后，形成VL、VH或U頻段的切換電壓，該電壓也被送至高頻頭中。當搜索到電視節(jié)目時，只要按動記憶鍵，即可將此選臺倌息存入預置頻道位置號相對應的存儲單元中。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（5）微控制器對各種(遙控)操作的控制微控制器可以根據遙控或本控指令，對電視接收機中的各項參量進行相應控制。例如，當使用者欲收看某一頻道的電視節(jié)目時，他只需按下存儲該電視頻道的頻道位置號健，微控制器中的CPU便可根據該遙控指令(或本控指令)，將預先寫在ROM中的程序段調至RAM中暫存，以供逐步執(zhí)行。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（6）屏幕字符顯示遙控彩色電視接收機除了可以實現(xiàn)各種遙控功能外，還可以在熒光屏上用字符顯示出電視接收機當前所處的狀態(tài)。例如：頻道的位置號、音量的大小、對比度的等級等等。這些字符均是預選編好并寫入ROM中的。當進行選臺或音量控制，對比度調節(jié)時，由專用程序即可將它們調出來并顯示在熒光屏上。圖3.9-4給出了用于屏幕字符顯示的電路組成框圖，此電路的實現(xiàn)均由專用集成電路來完成，下面介紹其大體的工作過程。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)根據圖3.9-8可知，屏幕字符顯示電路主要由以下幾部分組成：①位置控制電路：位置控制電路就是用來控制字符在屏幕顯示時所處的位置，在顯示位置存儲器的控制下它可產生與行、場掃描同步的選通脈沖、其中行頻選通脈沖決定了字符在屏幕水平方向上的位置，而場頻選通脈沖決定了字符在屏幕垂直方向上的位置。顯示位置存儲器受CPU的控制。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)②字符發(fā)生器：字苻發(fā)生器是用來存儲各種顯示字符的一種只讀存儲器(ROM)，它是屏幕顯示電路的核心部分，根據需要，它預先存人了所需顯示的16種(或更多種)字符，其中包括O~6、C、H、P、A、V、T……和空格等。使用時，只需調出存儲某字符的地址，即可取出該字符供顯示。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)③選字地址產生器：選字地址產生器是用來控制字符種類和字符尺寸的電路，它在字符選擇存儲器和尺寸存儲器的控制下，產生出按行逐點順次取碼的地址。字符選擇是用來控制地址碼的，它可以決定從字符發(fā)生器中的哪個存儲區(qū)去取哪個字符；尺寸控制決定了取字葉的地址讀出速度，即決定了字符所占行、場掃描中的位置長度，從而決定了被顯示字符的大小。上述存儲器的地址線均由CPU控制。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)④顯示控制電路：顯示電路是用來控制字符脈沖極性和顯示時間長短的。它可將字符變成白底綠字或加黑框底．或加黑邊等，還可控制字符顯示5秒鐘或長時間顯示，它也是在CPU的控制下工作。（7）節(jié)目參量的存儲能夠實現(xiàn)對節(jié)目參量(如頻道調諧電壓、音量控制電壓等)的存儲是彩色電視接收機技木先進的標志之一。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3)彩色電視機頻率合成式遙控電路（1）頻率合成式遙控選臺電路的組成頻率合成式遙控選臺電路的組成框圖如圖3.9-5所示，它是利用微控制器來控制鎖相環(huán)中的程控分頻器，從而完成頻率合成方式的遙控選臺功能的。（2）頻率合成式遙控選臺電路的工作原理頻率合成式遙控選臺電路主要是利用鎖相環(huán)頻率合成技術來實現(xiàn)遙控選臺的。該鎖相環(huán)路中的程控分頻器是在徽控制器的控制下工作的。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)4)遙控發(fā)射器遙控發(fā)射器的作用是產生各種紅外遙控信號，并將其以紅外線光波的形式發(fā)射出去，以供紅外遙控接收系統(tǒng)接收處理。它的前端是紅外遙控信號的輻射窗口，里面裝有紅外發(fā)光二極管。遙控器的面板上裝有各種不同操作功能的按鍵，這些按鍵組成了遙控器的鍵盤矩陣。遙控器內部主要由遙控專用集成電路(該集成電路能夠完成圖3.9-6中虛線框內的全部功能)，激勵器和紅外發(fā)光二極管共同組成，具體情況如圖3.9-7所示。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)5)遙控接收系統(tǒng)遙控接收系統(tǒng)的作用是接收紅外遙控信號，并經過一系列的處理變換后，給出各種相應的控制信號，以實現(xiàn)對電視接收機各項功能的控制。遙控接收系統(tǒng)的組成原理框圖如圖3.9-8所示。在紅外遙控接收器的前端接有PIN型光電二報管，利用它可將紅外光信號轉變成電信號，該電信號經載波放大、限幅、檢波和整形后，還原成遙控編碼指令脈沖，將該指今脈沖送住微處理器中的解碼與控制電路，經識別譯碼及數(shù)據判斷后，紿出相應的數(shù)字控制信號。

返回上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3.9.2I2C總線控制技術1I2C總線系統(tǒng)的基本工作原理1.I2C總線基本結構I2C總線是串行總線系統(tǒng),由兩根線組成，一根是串行數(shù)據線，常用SDA表示；另一根是串行時鐘線，常用SCL表示。2.I2C總線控制的特點（1）只需兩根線就可實現(xiàn)控制器件對多個被控器件的控制。（2）總線上的數(shù)據傳輸采用串行雙向方式。下一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（3）掛在總線上的器件都有標準的接口，且每個器件具有單一的地址。（4）連接到同一總線上器件的最大數(shù)目只受總線容量的限制。（5）有總線接口的各電路單元，可以直接在總線接入和分離。3.I2C總線接口電路

I2C總線上掛接的被控集成電路IC與普通彩電相同，但由于彩電中大部分被控對象為模擬電路，而I2C總線上傳輸?shù)膮s是數(shù)字信號，為便于通信，在被控對象中需要增加I2C總線接口電路。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)2.I2C總線信號的傳輸格式I2C總線中的兩根線在傳輸各種控制信號的過程中是有嚴格分工的，其中SDA數(shù)據線用來傳輸各控制信號的數(shù)據及這些數(shù)據占有的地址等內容；SCL時鐘線用來控制器件與被控器件之間的工作節(jié)拍。為保證總線輸出電路得到供電，SDA線和SCL線均通過上拉電阻和電源連接，當總線空閑時，SDA和SCL兩線均保持高電平。I2C總線控制信號傳輸波形如圖3.9-9所示。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3.I2C總線被控電路調整的基本原理I2C總線中的高頻調諧器、圖像中放、亮度信號處理電路、色解碼電路、行場掃描偏轉電路、顯像管電路等都經過軟件設計化，具有I2C接口。掛在I2C總線上的被控集成電路，都內置有壓控元件或壓控單元電路(如RFAGC、場幅、行中心、副亮度、白平衡等壓控單元調整電路)，相當于普通彩電中設置的可調元件。返回上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)1)生產自動化調整功能采用I2C總線控制技術的電視機省掉了大量半可調電位器，大大簡化了調整工藝，且產品一致性好。2)用戶操作功能用戶對電視機的操作，例如節(jié)目預選、音量控制、色飽和度調節(jié)等均可通過I2C總線控制系統(tǒng)來完成。這項功能與普通遙控彩電是相同的，只是內部電路的實現(xiàn)方式不同。下一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3)維修調整功能在對I2C總線控制彩色電視機檢修時，有許多項目例如高放AGC、副亮度、副對比度、行幅、行中心、場幅、場中心、場線性、枕形失真校正、白平衡等，都可由檢修人員進入電視機維修狀態(tài)后利用遙控器通過I2C總線進行調整。這項功能，可以省掉普通彩電中大量使用的半可調電位器，提高了產品的可靠性，但也給維修人員帶來了許多新問題。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)4)故障自檢功能由于I2C總線具有數(shù)據雙向傳輸功能，因此微處理器可對I2C總線通訊情況和被控集成電路的工作狀態(tài)進行監(jiān)測，當通信線路和被控集成電路出現(xiàn)異常情況時，微處理控制器可進入自動保護狀態(tài)，輸出相應信號，以適當?shù)姆绞街甘竟收喜课换蚝唵蔚仃P閉開關穩(wěn)壓電源，使電視機進人保護關機狀態(tài)。

返回上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)5)在什么情況下需要進行軟件調整（1）當電路中元器件性能發(fā)生變化或軟件數(shù)據發(fā)生變化引起電視機出現(xiàn)某種故障現(xiàn)象時，可通過軟件調整予以排除。（2）當更換某些元器件后，可能造成電視機某些指標出現(xiàn)不正常的現(xiàn)象，這時也需進行軟件調整。（3）更換存儲器后，可能出現(xiàn)部分控制功能失?；蚴?，需重新進行軟件調整。下一頁3.9遙控控制系統(tǒng)（4）由于外界干擾等原因，使I2C總線控制工作模式改變，可引起電視機部分控制功能失效，如麗音功能、畫中畫功能消失等故障現(xiàn)象，這需通過軟件調整改變電視機的工作模式。(5)維修狀態(tài)的進入和退出進入①密碼進入法。②維修開關進入法。③測試點短路進入法。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)6)軟件數(shù)據調整注意事項（1）在進行軟件數(shù)據調整時，應參照廠家或維修資料中提供的該機型I2C總線數(shù)據表進行調整。（2）在調整前應記錄原數(shù)據。（3）調整項目要做到有的放矢，不要進入維修狀態(tài)后，不分項目，亂調一氣。（4）如果未更換存儲器，一般不要進行存儲器的初始化操作。

下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)7)軟件數(shù)據的調整方法軟件數(shù)據的調整要按照電視機進入維修狀態(tài)后屏幕上菜單的提示進行。一般來說，可用節(jié)目增減鍵選擇調整項目，用音量增減鍵調整所選項目的數(shù)據值。8)調整項目的類型①維修中經常需要調整的項目。②維修中一般不做調整的項目。下一頁上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)這類數(shù)據是指與電視機功能設置有關的“選項”數(shù)據，也稱“模式”或“方式”數(shù)據，通常用“OPT0”、“OPT1”或“M00”、“M01”、“M02”等表示。9)更換存儲器后的初始化操作所謂對存儲器的初始化操作就是要將控制數(shù)據寫入新更換的空白的存儲器中。不同機型有不同的初始化操作方式。返回上一頁3.9遙控控制系統(tǒng)3.9.3I2C總線控制系統(tǒng)實例1.廈華XT-2196控制系統(tǒng)組成廈華XT2196彩色電視機控制系統(tǒng)的組成如圖3.9-10所示。其控制系統(tǒng)在內部主要由紅外接收部分、微處理器、外部儲存器、端口擴展電路等幾部分組成；外部有輸人鍵盤（電視機面板上的按鍵）、遙控發(fā)射器等?？刂葡到y(tǒng)是彩電整機的指揮中心，微處理器是系統(tǒng)的核心部分。廈華XT2196彩電功能的控制是采用三洋公司微處理芯片LC863324經I2C總線來完成。下一頁3.9遙控控制系統(tǒng)(1)微處理器LC863324是一個微處理器，它與ROM存儲器、LA76810、高頻頭、接收器