单片机在广播发射机中的应用

李昌鑫

（作者单位：甘肃省新闻出版广电局临夏广播转播台）

1 单片计算机简介

单片机作为一种大规模集成电路芯片，主要由运算器、控制器和寄存器三大部分构成，相当于一个微型的计算机，所以又称为微控制器。在芯片内部，是相互连接的。控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序发生器和操作器等组成，它是向各部分发布操作命令的，协调和指挥整个微机系统的操作。运算器由算数逻辑单元、累加器和寄存器等组成，它的功能是接到命令后进行相应运算，并将运算后结果存入相应的寄存器中。单片机是靠程序工作的，通过不同的程序实现不同的功能，解决问题的一系列指令集合就是程序，这些程序预先存放在存储器中，在需要时这些存储的指令就会被取出并被执行。由于单片机系统具有结构简单、处理功能强、速度快、控制能力强、低电压和低功耗等优点，所以在工业领域已有被广泛应用。特别是在电子技术领域，单片机的应用更是无处不在。

现行的DAM发射机的主控部分都采用单片计算机，用来控制和协调整个设备的动作，能实现数据缓冲、差错控制、数据交换、地址识别、标识和报告设备状态等功能。相对于门电路组成的逻辑控制电路，采用单片机控制有着显著优点：使用大规模集成电路可靠性和安全性大大提高；对机器的逻辑控制功能通过软件实施控制，可以通过更新软件进行功能扩展和升级；通过液晶显示器实时显示机器工作时的各运行状态及电气参数，比较直观方便。

2 单片计算机在广播发射机中的运用

以甘肃省新闻出版广电局临夏广播转播台两部DAM发射机为例，整机工作由单片机控制，主控板使用了一片功能强大的Intel16位运算芯片80C196KC作为主控芯片，再通过3片闪存芯片D8155DH进行端口扩展，EPROM28256、MC146818为程序存储和状态信息记忆，其中28256为厂家信息和程序存储芯片，MC146818为状态信息存储芯片，通过外接口电路，对机器开关机程式进行控制，可实现自动开关机，并可远程操控。而且对输出功率、反射功率、各电源电压、电流、连锁状况、风源、天线及网络驻波等各实时工作状态进行检测和显示，在机器出现故障时进行保护控制并对即时显示各类故障。

当机器出现会严重损害发射机的一类故障时，如联锁、风冷、高压电源等故障，控制器就会产生关机命令并送至功率控制电路使发射机即时关机，并且会锁存显示。出现二类欠推动过推动及过流等故障时，也会产生关机命令，但在2.4秒后会重新开机，如果故障继续存在，就产生关机命令同时锁存显示。对于三类轻微的不连续的驻波比故障，控制器会给出一个瞬时关功放和封锁射频推动信号，并进行非锁存显示。而当检测到连续的驻波比故障时，就产生“降功率”命令并锁存显示。在实际播出中发射机的故障有各种各样，有些是需要即时关机处理的，有些是可以等待结束播出后再处理的，根据事先编好的故障等级处理程序，控制器会做出相应的判断。由此可见，微控制器功能强大，能对不同的故障做出判断并发出相应的处理指令，响应速度快、可靠性高。在机器运行保护和故障检测方面相较于门电路组成的逻辑控制电路具有明显优势。

当机器在工作中出现射频功率加不到额定值的故障，分析功率加不到额定值有两个可能：一是末级功放有模块损坏，二是控制部分由问题。经检查发现面板显示器显示的数值中相对推动一项的数值显示为19，而正常时应为32，数据出入较大，问题的症结就在这里。检查主控板上相关相对推动的接口电路，很快查出相对推动的电平转换中的一块运放集成块损害，更换后立即恢复正常。另一台机器在播出中出现瞬间关功放的现象，由于是不定时而且瞬间出现，屡次查不出结果，而当用手摇动+15 V与主控板接口电路连接电缆时，故障瞬间出现，且显示屏显示为+15 V故障，分析由于是偶尔而且是瞬间故障出现，电源损坏的几率较小，检查接口电路和插接件均正常，最后怀疑电缆内连线有似接非接的断路情况，更换电缆后此现象再未出现，故障排出。从中可以看出显示器直观显示数据信息对机器故障判断和维护带来了诸多便利。而且使用计算机扩展电路，还可以实现发射机的自动开关机、自动监测及远程控制，为台站的安全播出提供了有力的技术保障，让发射台站有人留守，无人值班成为现实，大大节省了发射台站的人力成本。

总之，计算机技术在发射机中的应用，让广播发射行业上了一个新的台阶，随着计算机技术的不断发展，其在广播发射领域的应用将会越来越广泛。