某高校校园公共广播系统的设计.doc

毕毕 业业 设设 计计 论论 文文 题 目 某高校校园公共广播系统的设计 学 院 电气与信息工程学院 专 业 自动化 姓 名 李俊科 学 号 092409121 指导老师 王羲 完成时间 2013 年 5 月 河南城建学院本科毕业设计 论文 中文摘 要 I 摘 要 校园广播是近年来在大中学校园兴起的新型传播媒介 校园广播以其 受众群体的特殊性 广播节目的针对性为特点 近年来得到了飞速发展 特别是在丰富校园生活 普及教育知识 加强沟通联系上 起到了重要的 作用 随着教育信息化进程的加快和校校通工程的全面建设 校园广播今后 将向 数字化 网络化 智能化 方向发展 最终与校园多媒体 校园 网 多网合一 从目前校园信息化建设情况来看 大多学校都已拥有或 在建基于同轴网络的交互式闭路双控系统和基于超五类数字局域网构架的 计算机校园网络系统 前者带宽为1 1000MHz 后者带宽为1 100MHz 显然前者有着明显的带宽优势 且随着CabModem 的技术日 趋成熟 将兼容后者的全部功能 在设计过程中 主要通过查阅有关文献资料 学习广播音响技术方面 的知识 并且向老师请教学习 与同学交流讨论 以增加自己的知识层面 同时利用丰富的网络信息资源 多种方法相结合使用 来完成校园广播系 统的设备选型 安装 配接以及调试等任务 关键词 校园广播 广播系统 扬声设备 网络传输关键词 校园广播 广播系统 扬声设备 网络传输 河南城建学院本科毕业设计 论文 英文摘 要 II Abstract Campus radio rises as a new media in the secondary school in recent years With its audience of the particularity of the pertinence radio program for characteristics campus broadcast obtained the rapid development in recent years especially it plays an important role in rich campus life popularization education knowledge strengthen the communication link As speeding up of education information advancement and the building of the all round construction of general project officer to officer the campus broadcast will become digital network intelligent in future finally it will become one with campus multimedia campus network As the situation of the campus information construction most schools already own or being the interactive network based on coaxial closed circuit double control system and based on super five kinds of digital LAN architecture of the computer campus network system The former bandwidth for 1 1000MHz the latter bandwidth for 1 100MHz obviously the former has obvious advantages and with the bandwidth of the CabModem technology matures it will be compatible with the latter fully functional In the process of the design mainly through consulting relevant literature learning radio knowledge of sound technical and ask the teacher for advice and communicate with classmates and learn to discussion to increase our level of knowledge and use of abundant network information resources combining various methods to complete the campus broadcast use sound system equipment selection installation debugging and other task matching Keywords campus radio broadcasting system amplification equipment network transmission 河南城建学院本科毕业设计 论文 目 录 III 目录 1 绪论 1 1 1 校园广播系统概述 1 1 2 设计校园广播系统的意义 1 1 3 国内外研究综述 2 2 系统选型 3 2 1 校园广播系统选型 3 2 2 所选网络音频广播系统简述功能介绍 3 2 2 1 系统简述 3 2 2 2 功能介绍 4 2 3 MALAX 网络音频广播系统优势 4 2 3 1 功能优势 4 2 3 2 技术优势 APP 等网络常见病毒的防御 4 2 3 3 技术优势 功放回路信号检测 5 3 校园广播系统方案设计 6 3 1 校园广播系统设计需要注意的问题 6 3 1 1 范围大 6 3 1 2 功能区域多 6 3 1 3 广播要满足多种需求 6 3 2 方案整体规划 已考虑以后扩展 6 3 2 1 广播主干采用网络来传输 6 3 2 2 按各建筑物功能划分区域 6 3 2 3 各功能区支路多采用定压传输 7 3 3 方案设计 7 4 系统拓扑图 10 河南城建学院本科毕业设计 论文 目 录 IV 4 1 系统示意总图 10 本系统连接图 11 4 2 系统各终端连接图 11 4 2 1IP 网络广播主机连接图 11 4 2 2IP 网络功放连接图 12 5 产品技术参数 13 5 1IP 网络广播主机 MX 888 13 5 1 1 产品图片 13 5 1 2 应用范围 13 5 1 3 功能介绍 13 5 2IP 网络功放 MX 10002 MX 10350 14 5 2 1 产品图片 14 5 2 2 产品功能 14 5 2 3 技术参数 14 5 3 网络电源管理器 MX 10003 16 5 3 1 产品图片 16 5 3 2 产品功能 16 5 3 3 技术参数 16 5 4 网络电话主机 MX 10004 16 5 4 1 产品图片 16 5 4 2 产品功能 16 5 4 3 技术参数 17 5 4 4 设备连接图 17 5 5 网络寻呼话筒 MX 10000B 18 5 5 1 产品图片 18 5 5 2 产品特点 18 5 5 3 技术参数 19 6 部分功能用单片机的实现 20 河南城建学院本科毕业设计 论文 目 录 V 6 1 简单介绍 20 6 2 方案设计 20 6 3 电路设计 21 6 3 1 工作原理 21 6 3 2 单片机 AT89C52 介绍 22 6 3 3 主要功能特性 22 6 3 4 管脚说明 23 6 3 5 中断 25 6 3 6 时钟振荡器 25 6 3 7 复位时钟电路 25 6 4 DS1302 与单片机接口设计 26 6 4 1 DS1032 的引脚功能 26 6 4 2 DS1302 与单片机接口电路 27 6 4 3 DS1302 的控制字节 28 6 4 4 DS1302 的寄存器 29 6 4 5 复位和时钟控制 30 6 5 键盘电路设计 30 6 5 1 行列式键盘与单片机接口电路 30 6 5 2 键盘面板 31 6 5 3 显示电路设计 32 6 5 4 LCD 引脚分布及功能 32 6 5 51602LCD 的指令说明及时序 33 6 5 6 单片机与图形液晶的接口电路 33 6 6 继电器控制电路 34 6 7 电源电路设计 35 6 8 程序设计 36 河南城建学院本科毕业设计 论文 目 录 VI 6 8 1 系统硬件资源分配 36 6 8 2 C51 简介 36 6 8 3 主程序流程设计 37 6 8 4 DS1302 程序设计 37 6 8 5 键盘程序 41 6 8 6 显示程序 42 6 8 7 中断服务程序 44 总结 48 参考文献 49 致谢 50 附录 I 校园广播音箱分布图 51 附录 II 程序 51 附录 III 广播系统主设备清单 61 河南城建学院本科毕业设计 论文 绪论 1 1 绪论 1 1 校园广播系统概述 校园广播是小功率FM 广播的一种 很多大专院校 中学甚至小学 现在已经大量采用校园FM 广播方式播放英语节目或其他节目 频率范 围通常在 76 87MHz 之间 也就是说用普通的电视伴音收音机可以接收得 到 现在有些FM 收音机直接将频率扩展到76 108MHz 都可以满足 收听校园广播的需要 校园广播是校园信息传递的重要方式 它承载了播放音乐 宣传知识 交流学习 传递信息以及发布通知等重要工作 是学校的重要的媒体工具 在校园生活中起着举足轻重的作用 校园广播系统的设计是一项复杂而细致的工作 需要考虑到各个方面 的需求和限制因素 合理的设计是校园广播正常运行的重要前提 本设计是在完成本专业课程所学知识之后的一个综合考核 通过查阅 资料 整合知识 系统分析 对校园广播音响系统的要求 设备的选型及 配置 整个系统的设计有一个良好的把握 通过本次设计可以让学生对所 学专业知识有一个综合的系统的了解 加深对知识的理解和掌握 同时培 养学生独立自主完成工作和创新意识 为学生今后走向社会参加工作奠定 一个良好的基础 1 2 设计校园广播系统的意义 校园广播系统是每个学校不可缺少的基础设施之一 尽管近几年来视 频技术和网络技术在飞速的发展 但校园智能广播系统仍以它的实用性 经济性 便捷性被各类学校所应用 我国现有的各类学校基本上都采用智 能化校园广播系统 随着Internet 网络技术的日趋成熟 网络逐渐普及 与学校 为充分利用校园网以节省布线 网络音频广播系统成为学校新的 需求 它主要用于各种校园公共场合 如举行全校的活动 通知 升国旗 课间操 播送课间音乐 表扬先进 召开全校大会等 随着现代信息技术的不断发展 多媒体教学在广大高等学府的不断普 及 利用校园广播系统进行语音教学的需求在不断的增加 特别是音乐铃 声的普及 对现行校园广播系统的功能 容量 音质 智能化水平等都提 出了更高的要求 校园广播电台是重要的舆论宣传工具 长期以来在校园里起到了宣传 舆论引导 新闻信息传递 学习辅导和校园文化环境建设等多重作用 同 河南城建学院本科毕业设计 论文 绪论 2 时在突发事件的应急指挥 大型公共集会的现场指挥中也发挥了重要作用 1 3 国内外研究综述 传统校园广播系统存在的问题 技术落后 兼容性 扩展性不佳 现有校园广播基本都是采用模拟传输 人工管理的工作方式 系统易受环 境干扰 多路广播时容易产生串音 音质差 功能单一 目前校园广播设备无法满足现代教育的外语听 力训练 考试 课间音乐音质要求 安装复杂 维护不便 故障率高 往往因一台变压器或音箱故障而 烧坏功放 影响整个广播 可管理性差 无法进行远程控制 由于只能以专用播放设备作为音 源 因此不利于校园广播系统的灵活应用 造成资源浪费 语音教学设备昂贵 使用不便 难以普及 语音教室和多媒体教室 设备昂贵在使用过程中还经常会由于学生或设备原因出现诸多故障影响教 学进度 操作麻烦 普通教师无法应用于课堂教学 由于其音源为录音带 因此工作效率很低 随着教育信息化进程的加快和校校通工程的全面建设 校园广播今后 将向数字化和网络化和智能化方向发展 最终与校园多媒体和校园网多网 合一 从目前校园信息化建设情况来看 大多数学校已经拥有或在建基于 同轴网络的交互式闭路双控系统和基于超五类数字局域网构架的计算机校 园网络系统 前者带宽为1 1000MHZ 后者带宽为 1 100MHZ 显然 前者有着明显的带宽优势 且随着CabModem 的技术日趋成熟 将兼容 后者的全部功能 同时 随着科学技术的发展 校园广播系统的发展越来 越趋于多样化 数字化的校园广播系统和智能化的广播系统将会应用到 校园之中 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统选 型 3 2 系统选型 2 1 校园广播系统选型 考虑到校园面积之大 范围之广 且校园网已基本完善 IP 网络 音频广播系统应为首选 经过认真考虑与比较决定选用 MALAX 网 络音频广播系统 该系统设备先进成熟 突破原有网络产品的网络局限 性 得到国内众多单位的一致好评 在国内局域网 广域网建设中已有 诸多成功案例 2 2 所选网络音频广播系统简述功能介绍 2 2 1 系统简述 MALAX 网络音频广播系统是一套基于IP 数据网络的纯数字化网 络音频广播系统 区别于传统的模拟音频广播 MALAX 网络音频广播 系统在物理结构上与标准IP 网络完全融合 不仅真正实现基于IP 网 络的数字化音频的广播 直播 点播 并借助IP 网络的优势 突破了 传统模拟广播系统的内容局限 空间局限和功能局限 MALAX 网络 音频广播系统不仅能够完全取代传统的模拟音频广播系统 更为音频广播 的应用提供了更广阔的空间 在传播内容方面 模拟音频广播系统只能使用和传送由卡座 CD 机 麦克风等设备输出的模拟信号 对于大量的 以数字格式存储于网 络服务器和各种载体上的音频资源无法直接应用 MALAX 网络音频 广播系统支持各种模拟音源的数字化转换 同时作为数字化的音频广播系 统 直接应用数字格式的音频资源 当今社会正是以数字化的方向快速发 展 越来越多的媒体资源以数字格式存在 数字化网络音频广播系统是必 然的发展方向 在应用空间方面 模拟音频广播系统从节目源到发声单元 都需要专 用的音频线路连接 受功率和线路的限制 传送距离 发声单元数量都受 到很大局限 难以扩展 MALAX 网络音频广播系统融合于IP 数据网 络 无需另行布线 嵌入式的硬件终端设置独立IP 地址 可跨网关连 接 使发声单元的使用空间随着IP 网络的延伸而无限延伸 在系统功能方面 模拟音频广播系统的运行平台是一套硬件设备 决 定了系统的应用功能和管理功能都是固化的 有限的 诸如点播 任意点 对点 任意 无限分区 多任务预设等功能 模拟音频广播系统是无法实 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统选 型 4 现的 MALAX 网络音频广播系统的运行平台是系统软件 通过控制网络 上的音频流信号 轻松实现任意路径 同时间多任务的传送 因此应用功 能和管理功能是开放的 灵活的 随时按需要进行设置 真正满足实际应 用 并能不断扩展 2 2 2 功能介绍 网络音频广播系统针对校园的应用 能够实现个性化定时播放 设 备监测 自动音乐打铃 应急消防广播 背景音乐的播放等一系列的功能 同时网络音频广播系统还具有较强的管理功能 1 远程控制功能 能 够通过控制软件 对单个终端设备或同时对多个终端设备的播放内容进行监 听 调节音量 2 批处理控制 通过控制软件可以同时选择一个 多个 或全部终端进行控制 避免了对同一操作的的重复 大大节省了劳动工作 量 3 定时广播管理 根据广播内容的需要 系统可以实现按小时 星期 年月日编程播放以及按终端 节目 时间的排序建立一个或者多个定时 广播任务 系统将自动执行所有指定任务 无需人工操作 真正实现无人 值守 4 权限设置 系统可以设置各种不同的管理权限 不同权限的管 理员可以进行不同的授权操作 2 3 MALAX 网络音频广播系统优势 2 3 1 功能优势 系统直接嵌入IP 网络 无需模拟广播系统的大量布线 任意 无限分区 同一时间不同区域可播放不同内容 多任务预设管理模式 实现全天候无人值守 支持跨网关远程传输和集中控制 嵌入式结构的硬件终端 稳定可靠 无惧病毒攻击 支持 7X24 小时连续工作 待机功耗 1W 随时进行应急广播 功能强大的管理软件 满足全功能的实时广播控制和系统管理 远程通过手机或座机直接进行电话广播寻呼 分控设备简单且无需布线 仅需一只网络寻呼话筒便可任意广播 系统可设立多种优先级 紧急广播 网络广播 本地广播 网络音频终端内置功放模块短路 负载自动检测保护功能 2 3 2 技术优势 APP 等网络常见病毒的防御 采用专用 RISC 处理器的嵌入式硬件平台构建 运行自主开发的嵌入 式操作系统 HHMicroOS 具有很强的病毒免疫能力 彻底远离 Windows 操作系统下运行的病毒困扰 在网络安全方面 采用主动检测和 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统选 型 5 主动防御相结合的思路 有效对抗TCP SYN UDP ICMP ARP Dos 攻击 同时还具有智能防范未知攻击的能力 例如 为了有效对抗ARP 攻击 我们提出了一种采用主动检测技术 的算法 在算法中 对主机发送和接收的ARP 报文头信息进行一致性 检测 丢弃 ARP 头信息不一致的ARP 报文 根据接收的ARP 报文信 息构造特定数据包 采用主动检测方法对发送方实施身份认证 拒绝未通 过认证的报文 依照先发送请求后接收应答规则验证ARP 应答 拒绝 无请求型应答 与其它解决ARP 攻击的方法相比较 我们的算法除了能 更快速和准确检测出其它机器对本机的ARP 攻击 还能阻止本机对其 它机器进行 ARP 攻击 能更有效地防止ARP 攻击 实际应用达到的效 果有 a 拦截外部 ARP 攻击 在系统内核层拦截接收到的虚假ARP 数 据包 保障本机ARP 缓存表的正确性 b 拦截对外 ARP 攻击 在系统内核层拦截本机对外的ARP 攻击 数据包 避免本机感染ARP 病毒后成为攻击源 c 主动防御 主动向网络设备包括网关 终端设备等通告本机正确 的 MAC 地址 保障网关 终端设备等不受ARP 欺骗影响 d ARP 缓存保护 防止恶意程序篡改本机ARP 缓存 e 监测 ARP 缓存 自动监测本机ARP 缓存表 如发现MAC 地 址被恶意篡改 将报警并自动修复 2 3 3 技术优势 功放回路信号检测 网络广播一般均为分布式架构 为了更好的了解现场功放的运行状态 解决了因距离远而无法了解到现场功放的运行状态 MALAX 网络音 频广播产品采用自主研发的网络功放信号在线校验系统 Network Amplifier On Line Checking System 本系统依据模拟功放回路检测器 原理的基础上 充分利用数字网络的技术优势 采用功放CPU 自行数 据分析 将分析结果传输给网络广播主机 本系统无须采用馈线反馈的方 式 直接通过网络采集功放内部CPU 的工作状态 功放内部的CPU 将工作状态实时反馈到主机 操作人员可利用管理软件实时监测到每台功 放的工作状态 河南城建学院本科毕业设计 论文 校园广播系统方案设 计 6 3 校园广播系统方案设计 3 1 校园广播系统设计需要注意的问题 3 1 1 范围大 考虑到校园面积之大 覆盖范围之广 因此方案设计要充分考虑校园 范围对广播系统工程实施的可行性和稳定性的影响 3 1 2 功能区域多 为方便全校师生员工的学习 生活 学术和文化交流 学校配备有现 代化的电子电工 理 化 生实验室 微机 语音 多媒体 电子阅览 室 美术 音乐 舞蹈训练室等教学设施等 面对功能各异的建筑物 要求广播系统的设计必须充分满足不同功能区的广播需求 如 教学办 公区实现自动音乐打铃 事物性广播通知 活动休闲区考虑优美的背景 音乐 学生宿舍要设计合理的背景音乐系统等 3 1 3 广播要满足多种需求 除了正常的校园公共广播 背景音乐等功能的实现外 考虑到现代 化广播的新特性 必须综合考虑广播与消防的连动性 预留消防接口 同时实现远程或异地广播也是广播设计必须考虑的问题 3 2 方案整体规划 已考虑以后扩展 综合考虑到校园的实际情况 并且对目前几种主流广播系统的深入 了解分析的基础上 对校园广播系统设计的主要思路如下 3 2 1 广播主干采用网络来传输 考虑到学校地域分散 设计网络传输 可以校园已有的校园网 将校 园广播 网络语音教学系统融为一体 提供符合其行业特点的整体解决 方案 为校园建立一个充分体现数据共享和信息交流的数字化网络语音 平台 为学校的校内教学和校园文化建设及学校和外界的交流提供广阔 的应用空间 也可以独立建立一套网络广播主干网 彻底解决网络广播 与数据网共网时存在的数据流量太大对广播系统造成的影响 彻底隔离 病毒或网速对广播系统的影响 营造稳定高速通畅的广播主干网络 因 此设计以广播机房为中心 敷射机房到各功能区的光纤作为广播主干网 络 同时也可作为校园数据网络的一种线路冗余备份 3 2 2 按各建筑物功能划分区域 现代化校园范围内 各种不同的建筑物设计为不同的功能服务 相 应的广播系统也必须适应该功能区的广播性质 因此拟定按不同的功能 河南城建学院本科毕业设计 论文 校园广播系统方案设 计 7 将建筑物划分为若干区域 以满足不同需要的广播需求 如教学建筑物 自成一区 可实现基本公共广播 音乐打铃 事物性通知等 运动场所 设计高分贝广播背景音乐系统 满足各种大型运动 集会 会议 演出 等活动的需要 生活区以轻柔的背景音乐为主 兼具事物性通知及作息 管理的要求 休闲场所以流行音乐为主等 因此划分不同的区域实现不 同的广播需求是进行广播系统设计的主要思路之一 3 2 3 各功能区支路多采用定压传输 综合校园广播的实际功能需求 结合成本考虑的原则 广播信号经 光缆主干到达各功能区后 将大多数功能区设计为传统的定压传输 即 完成网络广播向定压广播的转换 主控室也可方便的对单个分区进行控 制 定压传输具有近距离传输稳定可靠的特性 完全可以满足生活区 休闲区等场所的广播需求 而且可以独立自成子系统 独立播放各区自 己的广播内容 3 3 方案设计 综合考虑到学校对校园广播系统的实际要求和特点 从设备的先进性 可靠性 经济性考虑 选用MALAX 网络音频广播系统 根据学校不 同的区域 不同的广播功能要求 设计不同的广播实现方式 最后广播 总控制室通过IP 数据网络平台 根据学校各个区域 各个时段的不同 广播需求 对整个校园广播系统进行控制和广播 系统在充分满足学校 语音教学 听力训练 听力考试的同时 还可满足校园的各种广播要求 根据学校实际情况做如下分析 整个校园根据各功能楼分为教学楼 宿舍楼 体育馆 操场 食堂等 几个区域 通过分区来实现全无人值守的校园自动化广播功能 为方便 分区在同一时间播放不同的内容 故根据各功能区域特点均选用IP 网络功放 喇叭的方式 IP 网络功放具有以下优势 1 即可做为将 网络信号转换为模拟信号的网络语音解码终端 又可通过内置不同功率 的功放模块起功率放大作用直接推动喇叭放音 2 自动故障检测系 统及中文提示功能 3 采用内置嵌入式网络语音解码模块 不易受病 毒侵入 极大提高了设备的稳定性 4 可直接与网络连接 利用其位 置可灵活放置的优势 可把其置于最接近喇叭点的网口位置以节省布线 5 每台 IP 网络功放即为一个区 故可轻松实现多套节目源同一时间传 输至各个区 6 即可由广播主控机房统一控制 又可各自做为一个子 系统本地独立控制 7 自带电源管理功能 有广播信号时自动打开功 河南城建学院本科毕业设计 论文 校园广播系统方案设 计 8 放电源广播 无广播信号时自动关闭功放电源 保证工作环境的清净 增强喇叭及功放的使用寿命 扬声器方面 由于考虑到环境因素 所以 走廊选用高级室内木质音柱 10W 户外选用室外全天候防雨音柱 60W 广播主控机房选用硬件方式 IP 网络广播主机可独立运行 为嵌 入式操作系统 不易受病毒侵入 稳定性极强 采用大屏幕快捷触摸屏 操作尤为方便 可任意编组分区 方便用户进行即时操作 自带光碟播 放机及 USB 接口 故可省缺前端音源设备 如 卡座 DVD 等 以 节省成本 同时可在网络上下载任意风格种类的音乐存于U 盘 同 时利用系统管理软件可进行设定操作 设置完毕便可关闭电脑以节省用 电 定时操作不会受关机影响 且设备连接方式灵活 当学校没有网络 可把 IP 网络广播主机和IP 网络功放统一放置机柜中 只需布好功放至 音箱的音频线 也可利用已有网络把IP 网络功放置于喇叭最接近点的 网口位置放置以节省布线 另外在广播总控制室选配网络电话主机以方便远程用手机或座机进行 电话广播 在任何地点任何时间都可以拨打连接网络电话主机的电话号 码以实现对所有分区中的任意一个或一组进行电话广播 并可根据系统 分配的权限对其权限内的任意一分区或一编组分区进行电话广播 随时 随地可以传达各科室会议指示通知 为方便各级领导在自己的办公室进行全体或分区广播 在各级领导办 公室各设一个分控室 有两种实现方式 第一 当分控室已配备电脑 只需安装好领导工作站软件 便可通过麦克风进行全体 分区 点对点 广播 第二 无需电脑仅需配套一只网络寻呼话筒便可进行方便即时的 全体 分区 点对点广播 广播系统配套软件详述 1 服务器软件 系统服务器软件是网络 音频广播系统的核心 完成终端管理 课件管理 权限管理等管理功能 为各采播工作站及领导工作站 教师工作站提供数据接口任务 为各语 音终端提供定时播放和实时点播媒体服务 响应各播控键盘的播放要求 音频课件以及节目菜单经过整理编排后 可以通过网络上传至系统服务 器 管理员和授课教师可以通过系统管理软件登陆进行修改 2 管 理中心软件 管理中心软件主要执行对媒体资源 定时任务 用户权限 管理 终端状态以及直播 文件广播 采播管理 电源控制 电话广播 等的统一管理和操作 对各类媒体资源进行预览 审批 3 采播工 河南城建学院本科毕业设计 论文 校园广播系统方案设 计 9 作站软件 采播工作站 作为音源工作站 完成网络电台转播 课件资 源转换 音频实时采播三大主要功能 采播工作站可以将Real Player Media Player 等软件接收的网上电台节目 转换成MALAX 网络音频广播系统的数据格式 对网络语音终端实时播放 使每一个语 音终端都可以收听到网上的电台及喜爱的娱乐节目 采播工作站可以将 传统的音频课件 如磁带 录像带 CD 等 通过采集压缩 转换成数 字节目存储到系统服务器中 保护学校现有的课件资源 减少教师课件 制作的工作量 方便重复利用 采播工作站可以直接将录音卡座 CD 机 MP3 播放器 广播接收机 话筒等模拟音频信号 实时采集压 缩后直播到各网络语音终端 4 领导工作站软件 领导工作站 完 成领导在网上对校园直播的功能 校长及各级领导可以在办公室的电脑 或者出差携带的笔记本上直接对全校讲话 也可单独对部分区域讲话 只需在网上选择和屏蔽播放区域即可 操作简便 无需广播中心人工干 预 学生广播站 保卫部 门卫等也可以通过领导工作站软件对校园广 播 各自的权限可以在系统服务器上设置 还可以用来完成学校开展活 动时的直播任务 5 教师工作站软件 教师工作站 完成教师课前节 目编排和定时播放编排两大功能 授课教师可以通过教师工作站软件把音频资料从声卡录入自己的工作电 脑 压缩制作成课件 并加上智能化标签 然后把课件上传至系统服务 器 上传的菜单可以在上课时通过安装在教室里面的播控键盘在线显示 出来 相应的课件可以供教师点播 教师还可以通过网络预先设定管辖 班级的定时播放内容 比如 安排早晚自习定时收听与教材同步的语音 内容 也可以安排收听其他班级的真实场景声音 每个班级都可以有个 性化的定时播放内容 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统拓扑图 10 4 系统拓扑图 4 1 系统示意总图 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统拓扑图 11 本系统连接图 4 2 系统各终端连接图 4 2 1IP 网络广播主机连接图 河南城建学院本科毕业设计 论文 系统拓扑 图 12 4 2 2IP 网络功放连接图 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 13 5 产品技术参数 5 1IP 网络广播主机 MX 888 5 1 1 产品图片 5 1 2 应用范围 需要大量分区的场合 对多个区域实现多样的方式控制 同时播放多 个音源 并要求定时播放某种音源 自动定点广播某个区域 整个系统 可以实现全自动无人值守 该主机都能轻易胜任以上功能 由于采用了 大屏幕快捷触摸屏 所有的功能都可以通过屏幕实现操作 配套寻呼麦 克风 可以轻松地组合成远程呼叫系统 本主机适合在大型商场 学校 煤矿 厂区 车站等环境应用 插座按顺序进行打开和关闭 5 1 3 功能介绍 12 1 英寸 TFT32 位真彩色全触摸控制 可直接接入标准TCP IP 协议的网络 并可利用已有的网络实现多网 合一 采用嵌入式系统作为主要架构 避免广播主机受到病毒攻击 自动对有故障的主功放进行检测 并且显示在液晶屏幕 具备编程精确到秒的自动控制及手动操作平台 操作方便 显示直观 具备大屏幕液晶显示屏可实时显示出当前的工 作状态 具备人机对话功能 工作时间大型液晶显示屏 中文菜单可设定操作密码 保证系统安全 运行 支持 7X24 小时无间断工作时间 超强数据处理能力 支持多线程数据处理 支持多用户在线服务 丰富的节目源 任意套节目播放选择 并对每套节目可进行独立控制 强大的控制功能 控制在线网络终端 可对网络终端进行独立分区 IP 音量控制 另可检测终端 系统自动开关机 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 14 工业级处理器 DOM 系统存储器 可以按照星期 月 天等方式对节目进行编程控制 全数字信号处理 传输 全屏幕快捷按键操作 可编组分区 可实现任意分区广播 全体广播 定时定点广播 强插报警功能 5 2IP 网络功放 MX 10002 MX 10350 5 2 1 产品图片 5 2 2 产品功能 铝合金拉丝面板品质高贵 内置嵌入式网络语音解码模块 高设备使用稳定性 1 路 LINE 输入 2 路 MIC 输入 每路 MIC LEVEL 信号输入均带独立的数字音量调节 全数字高音 低音和主音量调节 调节更加清晰 灵活 准确 压限电路处理有效避免音频输出信号失真 自动故障检测系统功能及中文提示功能 全面的短路及高温保护电路保障系统使用的安全性 中文液晶显示器 设备标签和工作状态显示 一目了然 自带 1 路音频输出接口 方便多机串连 进口温控自动调速风扇 5 2 3 技术参数 参数名称技术指标 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 15 品牌型号MX 10002 连续输出100W 输出类别 定压 70V 100V 定阻 4 16 数字音频输入 网络接口 RJ45 10M 100M 网络协议 TCP IP UDP 音频格式 MP3 支持码流 32K 256K 频带宽度 20Hz 20KHz 灵敏度 92dB 模拟音频输入 MIC1 10MV 6 3MM 单声道插座 MIC2 10MV 6 3MM 单声道插座 线路输入 立体声 1V p p 10K 双声 道莲花插座 信噪比50HZ 16KHZ 85dB 高低音调节 低音 f 100Hz 10dB 到 10dB 2dB 步 高音 f 10kHz 10dB 到 10dB 2dB 步 失真度 0 1 电源180 230V AC 5 60 50HZ 工控高度2U 19 STANDARD RACK 尺寸 W H D 482 97 442 MM 重量9 3KG 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 16 5 3 网络电源管理器 MX 10003 5 3 1 产品图片 5 3 2 产品功能 10 路受控电源 1 路直通电源 供编控主机使用 1 个通讯接口 并可受编控主机控制 能够自动打开电源 手动强制控制 输出总容量达到4 5KVA 插座按顺序进行打开和关闭 5 3 3 技术参数 参数名称技术指标 电源输入AC 220V 10 50 60Hz 负载能力 4 5KVA 开关插座输出电 压 AC 220V 10 50 60Hz 开关插座输出电 流 最大电流 20A 控制线输入电平 5V 重量7 9Kg 尺寸 W H D 482 97 288 MM 5 4 网络电话主机 MX 10004 5 4 1 产品图片 5 4 2 产品功能 振铃输入检测 呼叫进程音识别 自动识别对方挂机 自动识别呼叫 成功 失败 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 17 被叫自动应答 语音提示 提示语音可以自己更改 自动和广播主机连接 自动控制广播区域的打开关闭 完全的无人值 守 内 外电话线兼容 适用于程控交换机内线寻呼广播或普通市话线寻 呼广播 可实现自动语音应答 语音操作提示 支持来电用户身份识别 根据用户的身份和权限实现广播区域的授权 控制 方便多用户寻址广播管理 支持来电用户密码识别 根据用户输入的密码和权限实现广播区域的 授权控制 方便多用户寻址广播管理 设有标准电话输入口 可连接程控交换机直接进行广播 安装方便 可带电插拔 即插即用 自动识别 支持内外线交换和断电直通 一体化设计 无内线需外接电源 具有防雷 防电磁干扰等功能 与主机连接后 采用数码寻址方式 可通过电话键盘控制进行分区广 播 具有接线时 叮当声 提示音 5 4 3 技术参数 参数名称技术指标 输入电话接头 标准电话用水晶插头 输出USB 接口 采用 USB2 0 协议 规范 Call ID 功能 FSK 信号 要求 线路开通来电显示功能 DTMF 控制识别 DTMF 发送 专用的 DSP 算法 DTMF 收码 和 FSK 主叫接收灵敏 主叫识别 支持来电号码显示 FSK DTMT 制式 5 4 4 设备连接图 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 18 5 5 网络寻呼话筒 MX 10000B 5 5 1 产品图片 5 5 2 产品特点 专业寻呼话筒外型 具有中文液晶屏 16 个数字 分区按键 6 个功能按键 采用高速工业级高速处理芯片 启动时间 1 秒 带话筒直接输入 对权限允许区域广播讲话 红色提示灯 通话自动 点亮 内置扬声器 呼叫终端 或接受终端呼叫 实现双向通话 有以太网口的地方即可接入 支持自动获取IP 地址 超强的跨网 段能力 可实现终端间的双向寻呼 并内置监听扬声器 在管理系统的授权下可实现点对点 点对多点 多点对多点寻呼 河南城建学院本科毕业设计 论文 产品技术参 数 19 5 5 3 技术参数 参数名称技术指标 网络协议TCP IP 电源DC5V 1A 0 1V 数字音频 格式 ADPCM 码流64K 待机功率0 5W 体积180X150X70MM 输入信号 MIC 输入 一路 带宽 200Hz 15kHz 电平 3mv 线路输入 一路 单声道 带宽 200Hz 3 5kHz 电平 MAX 1 5V p p 音频输出 带宽 200Hz 3 5kHz 电平 MAX 1 5V p p 河南城建学院本科毕业设计 论文 部分功能用单片机的实 现 20 键盘控制AT89C52 单 片 机 LCD 显示 时钟芯片 智能控制 广播 电铃 6 部分功能用单片机的实现部分功能用单片机的实现 6 1 简单介绍 IP 网络广播主机采用的是嵌入式操作系统 嵌入式操作系统的核心 是一个或几个预先编程好以用来执行少数几项任务的处理器或单片机 因此 在个人力所能及下只能用单片机来实现IP 网络广播主机的部 分功能 打铃和广播的自动定时控制功能 6 2 方案设计 系统以 AT89C52 单片机为核心 主要由时钟芯片 LCD 液晶显 示 键盘 智能控制电路组成 以时钟芯片DS1302 为定时控制装置 通过 4 4 键盘模块对时间进行设置 显示电路采用1602LCD 模块 通过继电器控制电路通断 发光二极管的亮灭和扬声器的工作状态来显 示 如图 6 1 所示 图 6 1 系统方框图 本次设计采用时钟芯片DS1302 作为时间控制器件 它具有如下特 点 1 一种高性能 低功耗 带RAM 的实时时钟电路 2 可以对年 月 日 周日 时 分 秒进行计时 具有闰年补偿 功能 工作电压为2 5V 5 5V 3 采用三线接口与CPU 进行同步通信 并可采用突发方式一次 传送多个字节的时钟信号或RAM 数据 4 DS1302 内部有一个 31 8 的用于临时性存放数据的RAM 寄 存器 5 增加了主电源 后备电源双电源引脚 同时提供了对后备电源进 行涓细电流充电的能力 河南城建学院本科毕业设计 论文 部分功能用单片机的实 现 21 6 3 电路设计 6 3 1 工作原理 基于 DS1302 实时时钟系统以AT89C52 为核心器件 以KEIL 为 系统开发平台 用C 语言进行程序设计 以自身的努力和老师同学的 帮助 设计而成的 系统主要由时钟控制电路 液晶显示电路 键盘电路 单片机复位电路 继电器智能控制电路组成 系统原理图如图 6 2 所示 图 6 2 系统原理图 DS1302 是数字时钟芯片 采用三线接口与CPU 进行同步通信 以单总线技术 接收主机发送的命令 根据DS1302 内部的协议进行 相应的处理 将控制的时间以串口通信方式发送给主机 主机按照通信 协议发送命令 初始化命令 RAM 命令 给 DS1302 然后读取定时 时间值 在内部进行相应的数值处理 通过字符液晶模块显示时间 在 系统启动后 可以通过4 4 键盘设置系统时间 当前时间值等于设置 值时 单片机产生一个信号 使继电器开关闭合 发光二极管灯亮 液 河南城建学院本科毕业设计 论文 部分功能用单片机的实 现 22 晶显示该实际时间值 为了方便观察 打铃的时间设置为10 秒 常 亮 广播时间设置为1 分钟 通过发光二极管闪烁 扬声器报警 从而 实现了自动按照所设置的时间准确的打上下课铃声 自动播放广播 6 3 2 单片机 AT89C52 介绍 AT89C52 是一个低电压 高性能CMOS 8 位单片机 片内含8k bytes 的可反复擦写的Flash 只读程序存储器和256 bytes 的随机存取 数据存储器 RAM 器件采用 ATMEL 公司的高密度 非易失性存储 技术生产 兼容标准MCS 51 指令系统 片内置通用8 位中央处理器 和 Flash 存储单元 AT89C52 有 40 个引脚 32 个外部双向输入 输 出 I O 端口 同时内含2 个外中断口 3 个 16 位可编程定时计数 器 2 个全双工串行通信口 2 个读写口线 AT89C52 可以按照常规方 法进行编程 也可以在线编程 AT89C52 单片机引脚分布如图6 3 图 6 3 AT89C52 引脚分布 6 3 3 主要功能特性 1 兼容 MCS51 指令系统 2 8k 可反复擦写 1000 次 Flash ROM 3 32 个双向 I O 口 4 256x8bit 内部 RAM XTAL2 18 XTAL1 19 ALE 30 EA 31 PSEN 29 RST 9 P0 0 AD0 39 P0 1 AD1 38 P0 2 AD2 37 P0 3 AD3 36 P0 4 AD4 35 P0 5 AD5 34 P0 6 AD6 33 P0 7 AD7 32 P1 0 T2 1 P1 1 T2EX 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 P3 0 RXD 10 P3 1 TXD 11 P3 2 INT0 12 P3 3 INT1 13 P3 4 T0 14 P3 7 RD 17 P3 6 WR 16 P3 5 T1 15 P2 7 A15 28 P2 0 A8 21 P2 1 A9 22 P2 2 A10 23 P2 3 A11 24 P2 4 A12 25 P2 5 A13 26 P2 6 A14 27 U1 AT89C52 X1 C1C2 河南城建学院本科毕业设计 论文 部分功能用单片机的实 现 23 5 3 个 16 位可编程定时 计数器中断 6 2 个串行中断 7 2 个外部中断源 8 共 6 个中断源 9 2 个读写中断口线 6 3 4 管脚说明 VCC 和 VSS 为供电端口 分别接 5V 电源的正负端 GND 接地 P0 口 P0 口是一组 8 位漏极开路型双向I O 口 也即地址 数据总线复用口 作为输出口用时 每位能吸收电流的方式驱动8 TTL 逻辑门电路 对端口P0 写 1 时 可作为高阻抗输入端用 在访 问外部数据存储器或程序存储器时 这组口线分时转换地址 低8 位 和数据总线复用 在访问期间激活内部上拉电阻 在Flash 编 程时 P0 口接收指令字节 而在程序校验时 输出指令字节 校验时 要求外接上拉电阻 P1 口 P1 是一个带内部上拉电阻的8 位双向 I O 口 P1 的 输出缓冲级可驱动 吸收或输出电流 4 个 TTL 逻辑门电路 对端 口写 1 通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平 此时可作输入口 作 输入口使用时 因为内部存在上拉电阻 某个引脚被外部信号拉低时会 输出一个电流 IIL 3 与 AT89C51 不同之处是 P1 0 和 P1 1 还 可分别作为定时 计数器 2 的外部计数输入 P1 0 T2 和输入 P1 1 T2EX 参见表 6 1 表 6 1P1 0 和 P1 1 的第二功能 引脚号功能特性 P1 0T2 时钟输出 P1 1T2EX 定时 计数器 2 P2 口 P2 是一个带有内部上拉电阻的8 位双向 I O 口 P2 的输出缓冲级可驱动 吸收或输出电流 4 个 TTL 逻辑门电路 对 端口 P2 写 1 通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平 此时可作输入 口 作输入口使用时 因为内部存在上拉电阻 某个引脚被外部信号拉 河南城建学院本科毕业设计 论文 部分功能用单片机的实 现 24 低时会输出一个电流 IIL 在访问外部程序存储器或16 位地址的外 部数据存储器时 P2 口送出高 8 位地址数据 在访问8 位地址的 外部数据存储器 如执行MOVX RI 指令 时 P2 口输出 P2 锁 存器的内容 Flash 编程或校验时 P2 亦接收高位地址和一些控制信 号 3 P3 口 P3 口是一组带有内部上拉电阻的8 位双向 I O 口 P3 口输出缓冲级可驱动 吸收或输出电流 4 个 TTL 逻辑门电路 对 P3 口写入 1 时 它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口 此时 被外部拉低的P3 口将用上拉电阻输出电流 IIL P3 口除了作为一般的I O 口线外 更重要的用途是它的第二功能 P3 口还