基于多串口单片微处理器的DAM10kW发射机监测控制电路的优化改进

杨建国

1　DAM10kW中波发射机概述

DAM10kW中波发射机具有良好的稳定性﹑较高的电声指标，广受用户好评。但是，该机型的监测控制电路采用传统的逻辑电路控制方式，因此控制电路复杂难懂，显示故障不直观，监测控制电路板庞大而维护不便，价格昂贵。除此之外，该机型的监测控制电路采用大批量的直插式插座和IC，用户使用一段时间以后就会出现IC管脚接触不好等现象，导致一些监测及控制方面出现软故障，直接影响各用户台站的安全播出。如果利用高速单片微处理器技术﹑线性光电隔离技术和高精度电信号传感器技术来设计完成该法设计监测控制电路，可以实现对该机型发射机的准确﹑高精度﹑直观﹑高效﹑可靠的控制，可以有效避免各类监测控制电路的软故障以及因此造成的设备停播事故。在此基础上，可以实现发射机的自动定时开启和关闭﹑发射机功放的实时在线监控及发射机调幅度直观监测及显示，发射机入反射功率的在线越限报警等功能。

由于GPS时钟﹑调幅度计算单元﹑串口液晶屏及参数输入键盘与单片微处理器用串口方式通讯的同时﹑微处理器处理的信息量也比较大，因此选用单片微处理器时建议选用16位多串口单片微处理器，系统方框图如图1所示。

图1　系统方框图

2　系统的工作原理是

（1）按照预先输入好的运行图，完成自动开关机操作。开机方式有两种：一个是高功率开机，另一个是低功率开机。开机条件是：①三相电正常；②直流电源电压正常；③各连锁状态正常；④网络状态正常；⑤激励器及各功放状态正常。（2）对48个功放状态进行并行循环采集，出现功放故障时，发出功放故障报警。并在屏幕上显示出现故障的功放号及位置。（3）发射机输入音频的幅度监测﹑发射机的供电电压及各直流电源的电压﹑发射机的入反射功率信息及天调网络信息是通过高速A/D转换器采集到单品微处理器的。（4）发射机的开机﹑关机﹑功率调整﹑越限报警﹑保护性断高压等功，微处理器按预定的程序流程，根据不同情况通过光电隔离式执行驱动信号输出电路来实现的。（5）调幅度的计算是由独立的调幅度计算单元来完成的。

3　工作过程

微处理器根据GPS基准时间，按照发射机运行图，在发射机各状态参数正常的情况下完成发射机的开机操作。并根据发射机播出时间，循环监测发射机的运行状态参数和调制度情况。出现异态时及时进行异态报警。在非播出时间段内，在供电情况下，对发射机各部位工作状态（除了入反射功率和调制度以外）进行实时监测，出现问题时及时报警。

4　资源分配

串口屏﹑键盘，GPS时钟和调幅度监测模块与微处理器用串口方式通讯，48路功放状态通过编码以后变成8位状态信息，送入微处理器的I/O口。执行命令电平直接用微处理器I/O口输出后经光电隔离并驱动后传给各执行电路。电压功率等模拟量经过梳理后就直接送给微处理器A/D转换口。