單片機在廣播發射機中的應用

李昌鑫

（作者單位：甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺）

1 單片計算機簡介

單片機作為一種大規模集成電路芯片，主要由運算器、控制器和寄存器三大部分構成，相當于一個微型的計算機，所以又稱為微控制器。在芯片內部，是相互連接的。控制器由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序發生器和操作器等組成，它是向各部分發布操作命令的，協調和指揮整個微機系統的操作。運算器由算數邏輯單元、累加器和寄存器等組成，它的功能是接到命令后進行相應運算，并將運算后結果存入相應的寄存器中。單片機是靠程序工作的，通過不同的程序實現不同的功能，解決問題的一系列指令集合就是程序，這些程序預先存放在存儲器中，在需要時這些存儲的指令就會被取出并被執行。由于單片機系統具有結構簡單、處理功能強、速度快、控制能力強、低電壓和低功耗等優點，所以在工業領域已有被廣泛應用。特別是在電子技術領域，單片機的應用更是無處不在。

現行的DAM發射機的主控部分都采用單片計算機，用來控制和協調整個設備的動作，能實現數據緩沖、差錯控制、數據交換、地址識別、標識和報告設備狀態等功能。相對于門電路組成的邏輯控制電路，采用單片機控制有著顯著優點：使用大規模集成電路可靠性和安全性大大提高；對機器的邏輯控制功能通過軟件實施控制，可以通過更新軟件進行功能擴展和升級；通過液晶顯示器實時顯示機器工作時的各運行狀態及電氣參數，比較直觀方便。

2 單片計算機在廣播發射機中的運用

以甘肅省新聞出版廣電局臨夏廣播轉播臺兩部DAM發射機為例，整機工作由單片機控制，主控板使用了一片功能強大的Intel16位運算芯片80C196KC作為主控芯片，再通過3片閃存芯片D8155DH進行端口擴展，EPROM28256、MC146818為程序存儲和狀態信息記憶，其中28256為廠家信息和程序存儲芯片，MC146818為狀態信息存儲芯片，通過外接口電路，對機器開關機程式進行控制，可實現自動開關機，并可遠程操控。而且對輸出功率、反射功率、各電源電壓、電流、連鎖狀況、風源、天線及網絡駐波等各實時工作狀態進行檢測和顯示，在機器出現故障時進行保護控制并對即時顯示各類故障。

當機器出現會嚴重損害發射機的一類故障時，如聯鎖、風冷、高壓電源等故障，控制器就會產生關機命令并送至功率控制電路使發射機即時關機，并且會鎖存顯示。出現二類欠推動過推動及過流等故障時，也會產生關機命令，但在2.4秒后會重新開機，如果故障繼續存在，就產生關機命令同時鎖存顯示。對于三類輕微的不連續的駐波比故障，控制器會給出一個瞬時關功放和封鎖射頻推動信號，并進行非鎖存顯示。而當檢測到連續的駐波比故障時，就產生“降功率”命令并鎖存顯示。在實際播出中發射機的故障有各種各樣，有些是需要即時關機處理的，有些是可以等待結束播出后再處理的，根據事先編好的故障等級處理程序，控制器會做出相應的判斷。由此可見，微控制器功能強大，能對不同的故障做出判斷并發出相應的處理指令，響應速度快、可靠性高。在機器運行保護和故障檢測方面相較于門電路組成的邏輯控制電路具有明顯優勢。

當機器在工作中出現射頻功率加不到額定值的故障，分析功率加不到額定值有兩個可能：一是末級功放有模塊損壞，二是控制部分由問題。經檢查發現面板顯示器顯示的數值中相對推動一項的數值顯示為19，而正常時應為32，數據出入較大，問題的癥結就在這里。檢查主控板上相關相對推動的接口電路，很快查出相對推動的電平轉換中的一塊運放集成塊損害，更換后立即恢復正常。另一臺機器在播出中出現瞬間關功放的現象，由于是不定時而且瞬間出現，屢次查不出結果，而當用手搖動+15 V與主控板接口電路連接電纜時，故障瞬間出現，且顯示屏顯示為+15 V故障，分析由于是偶爾而且是瞬間故障出現，電源損壞的幾率較小，檢查接口電路和插接件均正常，最后懷疑電纜內連線有似接非接的斷路情況，更換電纜后此現象再未出現，故障排出。從中可以看出顯示器直觀顯示數據信息對機器故障判斷和維護帶來了諸多便利。而且使用計算機擴展電路，還可以實現發射機的自動開關機、自動監測及遠程控制，為臺站的安全播出提供了有力的技術保障，讓發射臺站有人留守，無人值班成為現實，大大節省了發射臺站的人力成本。

總之，計算機技術在發射機中的應用，讓廣播發射行業上了一個新的臺階，隨著計算機技術的不斷發展，其在廣播發射領域的應用將會越來越廣泛。