基于多串口單片微處理器的DAM10kW發射機監測控制電路的優化改進

楊建國

1　DAM10kW中波發射機概述

DAM10kW中波發射機具有良好的穩定性﹑較高的電聲指標，廣受用戶好評。但是，該機型的監測控制電路采用傳統的邏輯電路控制方式，因此控制電路復雜難懂，顯示故障不直觀，監測控制電路板龐大而維護不便，價格昂貴。除此之外，該機型的監測控制電路采用大批量的直插式插座和IC，用戶使用一段時間以后就會出現IC管腳接觸不好等現象，導致一些監測及控制方面出現軟故障，直接影響各用戶臺站的安全播出。如果利用高速單片微處理器技術﹑線性光電隔離技術和高精度電信號傳感器技術來設計完成該法設計監測控制電路，可以實現對該機型發射機的準確﹑高精度﹑直觀﹑高效﹑可靠的控制，可以有效避免各類監測控制電路的軟故障以及因此造成的設備停播事故。在此基礎上，可以實現發射機的自動定時開啟和關閉﹑發射機功放的實時在線監控及發射機調幅度直觀監測及顯示，發射機入反射功率的在線越限報警等功能。

由于GPS時鐘﹑調幅度計算單元﹑串口液晶屏及參數輸入鍵盤與單片微處理器用串口方式通訊的同時﹑微處理器處理的信息量也比較大，因此選用單片微處理器時建議選用16位多串口單片微處理器，系統方框圖如圖1所示。

圖1　系統方框圖

2　系統的工作原理是

（1）按照預先輸入好的運行圖，完成自動開關機操作。開機方式有兩種：一個是高功率開機，另一個是低功率開機。開機條件是：①三相電正常；②直流電源電壓正常；③各連鎖狀態正常；④網絡狀態正常；⑤激勵器及各功放狀態正常。（2）對48個功放狀態進行并行循環采集，出現功放故障時，發出功放故障報警。并在屏幕上顯示出現故障的功放號及位置。（3）發射機輸入音頻的幅度監測﹑發射機的供電電壓及各直流電源的電壓﹑發射機的入反射功率信息及天調網絡信息是通過高速A/D轉換器采集到單品微處理器的。（4）發射機的開機﹑關機﹑功率調整﹑越限報警﹑保護性斷高壓等功，微處理器按預定的程序流程，根據不同情況通過光電隔離式執行驅動信號輸出電路來實現的。（5）調幅度的計算是由獨立的調幅度計算單元來完成的。

3　工作過程

微處理器根據GPS基準時間，按照發射機運行圖，在發射機各狀態參數正常的情況下完成發射機的開機操作。并根據發射機播出時間，循環監測發射機的運行狀態參數和調制度情況。出現異態時及時進行異態報警。在非播出時間段內，在供電情況下，對發射機各部位工作狀態（除了入反射功率和調制度以外）進行實時監測，出現問題時及時報警。

4　資源分配

串口屏﹑鍵盤，GPS時鐘和調幅度監測模塊與微處理器用串口方式通訊，48路功放狀態通過編碼以后變成8位狀態信息，送入微處理器的I/O口。執行命令電平直接用微處理器I/O口輸出后經光電隔離并驅動后傳給各執行電路。電壓功率等模擬量經過梳理后就直接送給微處理器A/D轉換口。