廣播電視預(yù)警信息顯示屏原理分析及維修(電子報(bào))

1、廣播電視預(yù)警信息電子顯示屏原理分析及維修瀘州廣播電視發(fā)射臺(tái) 李良富（發(fā)表于：成都電子報(bào)2011年1月2日 第1期）摘要：建設(shè)廣播電視安全播出預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，構(gòu)筑了覆蓋全國(guó)的安全播出預(yù)警、調(diào)度指揮網(wǎng)絡(luò)，為安全播出提供有力的技術(shù)支持。本文對(duì)預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)中使用的廣播電視預(yù)警信息電子顯示屏原理進(jìn)行分析，以便于使用中的維護(hù)工作。關(guān)鍵詞： 預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng) LED顯示屏近年來，面對(duì)高科技條件下日益嚴(yán)峻的安全播出形勢(shì)，各級(jí)廣播電視部門通過加大投入、健全體制、建立制度、完善技術(shù)，使得安全播出水平顯著提高，進(jìn)一步完善了廣播電視安全播出技術(shù)防范體系。初步形成了反應(yīng)快捷、指揮有力、調(diào)度靈活、令行禁止的覆蓋全國(guó)

2、的安全播出調(diào)度指揮和管理機(jī)制。特別是完善了廣播電視安全播出預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)，構(gòu)筑了覆蓋全國(guó)的安全播出預(yù)警、調(diào)度指揮網(wǎng)絡(luò)，為安全播出提供有力的技術(shù)支持。瀘州廣播電視發(fā)射臺(tái)臺(tái)作為瀘州地區(qū)的主要發(fā)射臺(tái)站，承擔(dān)了中央、省、地方臺(tái)的廣播電視節(jié)目無線發(fā)射任務(wù)，電子預(yù)警屏的安裝并投入使用為我臺(tái)及時(shí)啟動(dòng)廣播電視安全播出應(yīng)急預(yù)案提供了技術(shù)保障。本文將對(duì)廣播電視預(yù)警信息電子顯示屏原理進(jìn)行分析，以便于使用中的維護(hù)工作。一、系統(tǒng)基本原理GSM(Global System for Mobile communication)系統(tǒng)是目前基于時(shí)分多址技術(shù)的移動(dòng)通訊體制中比較成熟、完善、應(yīng)用最廣泛的一種系統(tǒng)。目前已建成的覆蓋全

3、國(guó)的GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)是我國(guó)公眾通信的主要方式。短信息服務(wù)是基于GSM移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳送簡(jiǎn)短信息的無線應(yīng)用。GSM的短信息業(yè)務(wù)（SMS,Short Messaging Service）利用信令信道傳輸，它不用撥號(hào)建立連接，只需把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短信息服務(wù)中心，經(jīng)短信服務(wù)中心完成存儲(chǔ)后再發(fā)送給最 - 1 -終的信宿。所以當(dāng)目的GSM終端沒開機(jī)時(shí)信息也不會(huì)丟失,每個(gè)短信的信息量限制為160字節(jié)。廣播電視預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)是全國(guó)廣電系統(tǒng)通過GSM手機(jī)短信息業(yè)務(wù)(SMS)通訊方式進(jìn)行廣播發(fā)布的預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)。由于公眾GSM網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)和漫游,所以無需鋪設(shè)線路或建造專用無線收發(fā)裝臵

4、組建系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)廣播電視預(yù)警信息的安全傳輸，有效降低了系統(tǒng)建設(shè)的成本。利用GSM網(wǎng)絡(luò)短信息業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的安全傳輸并即時(shí)在各終端顯示屏上顯示。二、 系統(tǒng)構(gòu)成及原理廣播電視預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)主要由GSM無線收發(fā)模塊、MCU(單片機(jī))、LED驅(qū)動(dòng)電路及顯示屏幕、電源幾個(gè)主要部分組成。原理框圖如圖所示：系統(tǒng)的控制中心為MCU(單片機(jī))，本設(shè)計(jì)使用ATMEL公司的Atmel AT91SAM7S128 芯片，它通過串口控制GSM無線模塊收發(fā)移動(dòng)數(shù)據(jù)，并控制LED驅(qū)動(dòng)電路及顯示屏幕將需要顯示的內(nèi)容用適當(dāng)?shù)姆绞斤@示出來。GSM無線收發(fā)模塊使用BenQ公司的M23，配一張市面上常見的普通SIM卡，負(fù)責(zé)接收預(yù)警中心

5、通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)過來的預(yù)警信息，并驅(qū)動(dòng)LED顯示屏顯示預(yù)警內(nèi)容。LED顯示屏主要由驅(qū)動(dòng)電路及顯示屏幕組成，廣播電視預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)的LED顯示屏原理與其他行業(yè)使用的LED屏相同，多采用“16 PIN 08接口”的LED單元板，可拼接成需要的屏幕尺寸。使用時(shí)，預(yù)警中心只需將預(yù)警內(nèi)容在手機(jī)或電腦上按短信格式編- 2 -輯好，然后像普通短信一樣發(fā)送給插在BenQ M23模塊中的SIM卡所對(duì)應(yīng)的號(hào)碼。帶SIM卡的BenQ M23模塊接收到發(fā)來的短信后，首先檢查短信的發(fā)送者是否為合法用戶。若不是合法用戶，BenQ M23丟棄該短信；若是合法用戶，則取出要顯示的內(nèi)容，并按要求的方式控制LED屏幕將信息顯示出來。

6、同時(shí)，BenQ M23可將LED屏幕用戶收到信息后的確認(rèn)信息以短信格式發(fā)送給預(yù)警中心。如此，利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了顯示內(nèi)容及狀態(tài)數(shù)據(jù)的雙向?qū)崟r(shí)傳輸。三、單元電路原理1、BENQ23G模塊簡(jiǎn)介BENQ23G是臺(tái)灣BenQ公司生產(chǎn)的嵌入TCPIP協(xié)議的GSMGPRS模塊，工作電壓為3.3 4.5V，模塊工作頻段支持EGSM900MHz、DCS1800MHz、 PCS1900MHz 。支持GPRS 甚至擁有嵌入式的TCP/IP，可以用于實(shí)時(shí)性要求較高，數(shù)據(jù)量相對(duì)較大，傳輸速度相對(duì)較快的數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，如電力抄表，無線POS機(jī)，工業(yè)數(shù)據(jù)傳輸，無線上網(wǎng)卡。BenQ M23模塊的原理如圖所示：BenQ M2

7、3模塊主要由GSM基帶處理器、GSM射頻模塊、供電模塊、閃存、ZIF連接器、天線接口等幾部分組成。該模塊共有兩個(gè)接口，分別為ANT天線輸入接口和44個(gè)引腳的ZIF連接器。通過ZIF連接器分別與電源電路、啟動(dòng)與關(guān)機(jī)電路、數(shù)據(jù)通信電路、SIM卡電路、 - 3 -遙控電路、指示燈電路等進(jìn)行連接?？刂圃O(shè)備和BENQ23G模塊之間通過UART串口連接，傳輸命令和數(shù)據(jù)。2、 外圍應(yīng)用電路BenQ M23模塊外圍應(yīng)用電路主要包括以AT91SAM7S128為中心處理器的電源電路、啟動(dòng)與關(guān)機(jī)電路、數(shù)據(jù)通信電路、SIM卡電路、指示燈電路等。如圖所示：Atmel AT91SAM7S128是基于ARM7TDMI的高性

8、能32位RISC微控單片機(jī)與Benq模塊的主要接口電路制器集成了Thumb擴(kuò)展指令集,具有完全可編程的擴(kuò)展總線接口,可編程看門狗定時(shí)器,高級(jí)節(jié)約功率特性。PCF8563為CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷，并進(jìn)行了低功耗優(yōu)化。具有可編程的時(shí)鐘輸出。所有地址和數(shù)據(jù)串行傳輸通過兩線雙向的I2C總線。存儲(chǔ)單元由該內(nèi)存AT45DB161D和非易失性內(nèi)存FM24C256組成，完成本機(jī)接收信息的存儲(chǔ)。HC245AS為遙控?zé)o線接口電路，實(shí)現(xiàn)遙控器對(duì)預(yù)警屏主機(jī)的控制通訊，實(shí)現(xiàn)預(yù)警信息的查閱和主機(jī)參數(shù)設(shè)臵。- 4 -74HCT373A為L(zhǎng)ED屏幕的輸出接口電路，將主機(jī)接收到的的預(yù)警信息轉(zhuǎn)換為電信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)LED屏幕顯示。四、常見問題的處理1、該電源電路采用高精度的電壓調(diào)節(jié)器LM3940將5V直流電源轉(zhuǎn)換為3.3V，連到ZIF連接器的41、42、43引腳。M23 模塊的電源電壓范圍為3345V，由于模塊的電流消耗為脈沖的形式， M23 無線模塊在尋找網(wǎng)絡(luò)、剛開始發(fā)送或者在信號(hào)強(qiáng)度比較低的地區(qū)使用的時(shí)候需要比較大的瞬時(shí)功率，可以達(dá)到2A，所以在模塊的電源部分的濾波電容失效后，電源帶負(fù)載的能力會(huì)變差