电视技术课件-模拟CRT彩色电视技术（七）

模拟CRT彩色电视技术3.9遥控控制系统3.9.1遥控控制系统的组成与功能3.9.2I2C总线控制技术3.9.3I2C总线控制系统实例分析

3.9遥控控制系统3.9.1遥控控制系统的组成与功能1.控制系统的基本组成彩色电视机的控制系统是以电视控制专用微控制器为核心组成的微控制器控制系统。能对电路中被传输的控制信息量进行数字处理，以实现遥控选台、调整音量和图像等操作；利用微控制器的信息处理量大、具有存储功能和中断功能等特点，可以很方便地得到一些如屏幕显示，睡眠定时关机、自动定时关机等附加功能。这些工作过程都是在微控制器的程序控制下进行的。控制系统的组成框图如图3.9-1所示。下一页3.9遥控控制系统2.控制系统的基本工作原理控制系统中的微处理器以数据总线和模拟量的方式对机内各部分电路进行往制（在不具备数据总线控制的电视机中名种控制是通过模拟量的方式实现的）。数据总线是指微处理器向被控制电路输出数据信号（SDA）0和时钟信号（SCL）的两条线。微处理器以数据总线（SDA、SCL）方式与外部储存器进行双向数据交换。微处理器可将每套节目的全部数据信息通过数据总线输往外部储存器进行存储，并长期保存，需要时再通过数据总线从外部存储器调出，显示正常的图像和声音。下一页上一页3.9遥控控制系统微处理器还以数据总线（SDA、SCL）方式对行、场扫猫电路、AV开关、音频信号处理控制电路、画中画电路、高频调谐器迸行控制。接口电路的作用主要是完成微处理器以较少输出端实现多路控制的任务。在正常工作时微处理器要分别向端口电路输出时钟信号、数据信号和选通信号。微处理器对开关电源、消磁电路、静音电路等部分的控制，采用的是模拟量控制方式。通过改变控制端的直流电位达到上述各部分电路工作状态的改变。下一页上一页3.9遥控控制系统3.遥控电路遥控电路已经历了由单项控制到多项控制，由电视机控制到AV设备的控制，由单机控制到多机控制的发展过程。所谓遥控彩色电视接收机是指在一定距离内，可以对接收机中的某些参量实现无线控制的电视接收机，可控制的参量主要包括：主机电源的通／断、选台、定时关机、音量、亮度、色饱和度、对比度、标准状态调整、屏幕显示、预置选台、伴音静音等。下一页上一页3.9遥控控制系统无线遥控可以采用超声波遥控也可以采用红外遥控方式。超声波遥控是最早采用的无线遥控方式，它是以超声波作为载体来传送遥控信号的。这种方式虽然使用起来比较简单，但由于超声传感器的频带较窄，加上超声波易受反射波的干扰，因此目前已被红外遥控方式所取代。本章主要介绍红外遥控方式。下一页上一页3.9遥控控制系统1）遥控电路的组成及控制功能（1）遥控电路的组成遥控彩色电视机的组成框图如图3.9-1所示。图中,虚线方框内为遥控电路部分,它主要由红外遥控信号发送器、红外遥控信号接收器、微控制器、节目存储器、字符发生器以及接口电路等组成，其核心是微控制器。（2）遥控彩色电视机的控制方式遥控彩色电视机的选台和各种功能操作的控制方式有两种，一种是本机键控，一种是遥控。下一页上一页3.9遥控控制系统（3）遥控彩色电视机的主要控制功能①调谐选台功能调谐选台功能是指由遥控电路取代了原来的频道预选器，配台高频电子调谐器实现电视频道的调谐接收、节目预置和选台控制。②模拟量控制功能所谓模拟量控制就是线性直流电压控制。通过遥控电路输出可变的直流控制电压，分别对电视机的音量、亮度、色饱和度、对比度等进行控制。而直流控制电压是依赖微控制器输出的64级脉宽调制信号，再经接口电路积分滤波和电平移位而得到。下一页上一页3.9遥控控制系统

③状态控制功能状态控制是指对电视机的各种工作状态进行控制。主要包括：

a.开关机控制开关机控制是指电视机电源的开启与断开的控制，分交流关机、直流开关机、定时关机和无信号自动关机等几种控制方式。b.标准状态控制控制标准状态也称正常调节状态。

下一页上一页3.9遥控控制系统c.伴音静音控制按压“静音”键后，微控制器输出控制电压，使伴音消失。再按此键，伴音便自动恢复。d.TV／AV转换控制按“TV／AV”键，可使电视机由接收电视广播信号改为接收音频和视频信号；再按此键，又可将音、视频输入状态转为电视广播接收状态。④屏幕显示功能屏幕显示功能是指遥控电路能把电视机所处的工作状态、调节过程中的信息以数宇、宇符或符号的形式在屏幕上显示出来。

下一页上一页3.9遥控控制系统2)彩色电视机电压合成式遥控电路(1)电压合成式遥控电路的组成电视机的遥控电路有频率合成式与电压合成式两种，电压合成方式是将各频道所需的不同的模拟调谐电压先数字化后，然后再存储在电可改写可编程只读存储器E2ROM中。选台时，只需先从相应的存储器中读出所选电视频道相对应的选台电压，再经D／A转换变成模拟直流控制电压，送给高频头中的变容二极管即可进行选台。下一页上一页3.9遥控控制系统(2)电压合成式遥控电路的工作过程①控制信号的形成过程控制信号可以来自于电视接收机面板上的键盘。也可来自于遥控发射器。尽管两者产生的控制码途径不同，但其原理和作用均是相同的。当按下面板上某一按键时，它将输出相应的控制码给微控制器，微控制器利用键位扫描的方法即可知道哪一个功能键被按下，有关键位扫描的原理可利用图10-3来加以说明。下一页上一页3.9遥控控制系统由于受到键位扫描方式的限制，上述键控编码器的码直只能用来识别键位，而不能与接收端配用的专用微控制器内的遥控指令相对应。为了使二者一致，需要将键控编码器绐出的码值送往遥控指令编码器进行码值变换，以得到遥控指令码。遥控指令编码器是一个只读存储器ROM，里面预先存储了按各种规定编制的遥控指令码，上述键位编码器给出的键位吗作为遥控指令编码器的地址信号，将键控编码器的输出线与遥控指今编码器的地址线相连、当按下某一键位时，便可使遥控指令编码器输出预先存储在其中的遥控指令码。下一页上一页3.9遥控控制系统遥控彩色电视机一般采用PPM码——脉冲位置调制码。这种二进制码，脉冲宽度一样，但码位的宽度不一样。下面结合图3.9-2介绍遥控指令码的组成。遥控指令码的组成如图3.9-3所示，它由引导码、用户码和功能码组成。引导码是用来标志一组脉冲码的开始。通常由9ms高电平与4.5ms低电平脉冲组成；用户码是用来区分厂家和机型的；功能码是用来代表各种不同控制功能的。

下一页上一页3.9遥控控制系统②解码过程遥控接收系统中的解码电路的任务是判断输入的码值属于哪一种控制功能，以查找出相应的控制程序进行控制。解码器中对功能码的识别是通过连续的运算操作，将输入的功能码与已预先存储在ROM中的各种功能编码值进行比较，找出相应的功能值后即停止这种运算操作，同时识别的结果将绐出该控制功能在ROM中的地址。

下一页上一页3.9遥控控制系统X值表明了减法运算的次数，即指出了是哪一种控制功能。将X值加上其它编码符号即形成了该种功能控制程序的首地址。这里所说的编码符号也是一些数码，它用来指明ROM中存储区的页码数。微控制器根据解码器给出的首地址，从ROM中取出相应的控制子程序，然后逐条指令地执行此程序，直到程序结束，此功能的操作即告完成。

下一页上一页3.9遥控控制系统（3）选台功能的实现选台功能与音量、对比度、亮度及色饱和度等参数的调节功能一样，均需要控制电路输出一个可变的直流电压，然后利用此电压再去控制相应的电参量。此直流电压通常是由微控制器输出的脉冲电压经D／A转换器后产生的。用于控制音量、亮度、对比度及色饱和度等参量的D／A转换器一般是6位的，由CPU内的累加器向它送出6位数码。

下一页上一页3.9遥控控制系统（4）频道的预置与记忆当进行预置选台时，微控制器根据预置选台指令对时钟脉冲进行相应的变换处理。它首先由搜索计数器进行加减计数，以产生选台数据，形成频率和脉宽均变化的脉冲，然后将其送至可D/A转换器，经低通平滑滤波后形成直流电压，再经电平变换送至高频头中变容二极管两端。同时两位数码的频段信息经频段译码电路译码后，形成VL、VH或U频段的切换电压，该电压也被送至高频头中。当搜索到电视节目时，只要按动记忆键，即可将此选台倌息存入预置频道位置号相对应的存储单元中。下一页上一页3.9遥控控制系统（5）微控制器对各种(遥控)操作的控制微控制器可以根据遥控或本控指令，对电视接收机中的各项参量进行相应控制。例如，当使用者欲收看某一频道的电视节目时，他只需按下存储该电视频道的频道位置号健，微控制器中的CPU便可根据该遥控指令(或本控指令)，将预先写在ROM中的程序段调至RAM中暂存，以供逐步执行。

下一页上一页3.9遥控控制系统（6）屏幕字符显示遥控彩色电视接收机除了可以实现各种遥控功能外，还可以在荧光屏上用字符显示出电视接收机当前所处的状态。例如：频道的位置号、音量的大小、对比度的等级等等。这些字符均是预选编好并写入ROM中的。当进行选台或音量控制，对比度调节时，由专用程序即可将它们调出来并显示在荧光屏上。图3.9-4给出了用于屏幕字符显示的电路组成框图，此电路的实现均由专用集成电路来完成，下面介绍其大体的工作过程。下一页上一页3.9遥控控制系统根据图3.9-8可知，屏幕字符显示电路主要由以下几部分组成：①位置控制电路：位置控制电路就是用来控制字符在屏幕显示时所处的位置，在显示位置存储器的控制下它可产生与行、场扫描同步的选通脉冲、其中行频选通脉冲决定了字符在屏幕水平方向上的位置，而场频选通脉冲决定了字符在屏幕垂直方向上的位置。显示位置存储器受CPU的控制。下一页上一页3.9遥控控制系统②字符发生器：字苻发生器是用来存储各种显示字符的一种只读存储器(ROM)，它是屏幕显示电路的核心部分，根据需要，它预先存人了所需显示的16种(或更多种)字符，其中包括O~6、C、H、P、A、V、T……和空格等。使用时，只需调出存储某字符的地址，即可取出该字符供显示。下一页上一页3.9遥控控制系统③选字地址产生器：选字地址产生器是用来控制字符种类和字符尺寸的电路，它在字符选择存储器和尺寸存储器的控制下，产生出按行逐点顺次取码的地址。字符选择是用来控制地址码的，它可以决定从字符发生器中的哪个存储区去取哪个字符；尺寸控制决定了取字叶的地址读出速度，即决定了字符所占行、场扫描中的位置长度，从而决定了被显示字符的大小。上述存储器的地址线均由CPU控制。下一页上一页3.9遥控控制系统④显示控制电路：显示电路是用来控制字符脉冲极性和显示时间长短的。它可将字符变成白底绿字或加黑框底．或加黑边等，还可控制字符显示5秒钟或长时间显示，它也是在CPU的控制下工作。（7）节目参量的存储能够实现对节目参量(如频道调谐电压、音量控制电压等)的存储是彩色电视接收机技木先进的标志之一。

下一页上一页3.9遥控控制系统3)彩色电视机频率合成式遥控电路（1）频率合成式遥控选台电路的组成频率合成式遥控选台电路的组成框图如图3.9-5所示，它是利用微控制器来控制锁相环中的程控分频器，从而完成频率合成方式的遥控选台功能的。（2）频率合成式遥控选台电路的工作原理频率合成式遥控选台电路主要是利用锁相环频率合成技术来实现遥控选台的。该锁相环路中的程控分频器是在徽控制器的控制下工作的。下一页上一页3.9遥控控制系统4)遥控发射器遥控发射器的作用是产生各种红外遥控信号，并将其以红外线光波的形式发射出去，以供红外遥控接收系统接收处理。它的前端是红外遥控信号的辐射窗口，里面装有红外发光二极管。遥控器的面板上装有各种不同操作功能的按键，这些按键组成了遥控器的键盘矩阵。遥控器内部主要由遥控专用集成电路(该集成电路能够完成图3.9-6中虚线框内的全部功能)，激励器和红外发光二极管共同组成，具体情况如图3.9-7所示。

下一页上一页3.9遥控控制系统5)遥控接收系统遥控接收系统的作用是接收红外遥控信号，并经过一系列的处理变换后，给出各种相应的控制信号，以实现对电视接收机各项功能的控制。遥控接收系统的组成原理框图如图3.9-8所示。在红外遥控接收器的前端接有PIN型光电二报管，利用它可将红外光信号转变成电信号，该电信号经载波放大、限幅、检波和整形后，还原成遥控编码指令脉冲，将该指今脉冲送住微处理器中的解码与控制电路，经识别译码及数据判断后，绐出相应的数字控制信号。

返回上一页3.9遥控控制系统3.9.2I2C总线控制技术1I2C总线系统的基本工作原理1.I2C总线基本结构I2C总线是串行总线系统,由两根线组成，一根是串行数据线，常用SDA表示；另一根是串行时钟线，常用SCL表示。2.I²C总线控制的特点（1）只需两根线就可实现控制器件对多个被控器件的控制。（2）总线上的数据传输采用串行双向方式。下一页3.9遥控控制系统（3）挂在总线上的器件都有标准的接口，且每个器件具有单一的地址。（4）连接到同一总线上器件的最大数目只受总线容量的限制。（5）有总线接口的各电路单元，可以直接在总线接入和分离。3.I2C总线接口电路

I2C总线上挂接的被控集成电路IC与普通彩电相同，但由于彩电中大部分被控对象为模拟电路，而I2C总线上传输的却是数字信号，为便于通信，在被控对象中需要增加I2C总线接口电路。

下一页上一页3.9遥控控制系统2.I2C总线信号的传输格式I2C总线中的两根线在传输各种控制信号的过程中是有严格分工的，其中SDA数据线用来传输各控制信号的数据及这些数据占有的地址等内容；SCL时钟线用来控制器件与被控器件之间的工作节拍。为保证总线输出电路得到供电，SDA线和SCL线均通过上拉电阻和电源连接，当总线空闲时，SDA和SCL两线均保持高电平。I2C总线控制信号传输波形如图3.9-9所示。下一页上一页3.9遥控控制系统3.I2C总线被控电路调整的基本原理I2C总线中的高频调谐器、图像中放、亮度信号处理电路、色解码电路、行场扫描偏转电路、显像管电路等都经过软件设计化，具有I2C接口。挂在I2C总线上的被控集成电路，都内置有压控元件或压控单元电路(如RFAGC、场幅、行中心、副亮度、白平衡等压控单元调整电路)，相当于普通彩电中设置的可调元件。返回上一页3.9遥控控制系统1)生产自动化调整功能采用I²C总线控制技术的电视机省掉了大量半可调电位器，大大简化了调整工艺，且产品一致性好。2)用户操作功能用户对电视机的操作，例如节目预选、音量控制、色饱和度调节等均可通过I²C总线控制系统来完成。这项功能与普通遥控彩电是相同的，只是内部电路的实现方式不同。下一页3.9遥控控制系统3)维修调整功能在对I²C总线控制彩色电视机检修时，有许多项目例如高放AGC、副亮度、副对比度、行幅、行中心、场幅、场中心、场线性、枕形失真校正、白平衡等，都可由检修人员进入电视机维修状态后利用遥控器通过I²C总线进行调整。这项功能，可以省掉普通彩电中大量使用的半可调电位器，提高了产品的可靠性，但也给维修人员带来了许多新问题。

下一页上一页3.9遥控控制系统4)故障自检功能由于I²C总线具有数据双向传输功能，因此微处理器可对I²C总线通讯情况和被控集成电路的工作状态进行监测，当通信线路和被控集成电路出现异常情况时，微处理控制器可进入自动保护状态，输出相应信号，以适当的方式指示故障部位或简单地关闭开关稳压电源，使电视机进人保护关机状态。

返回上一页3.9遥控控制系统5)在什么情况下需要进行软件调整（1）当电路中元器件性能发生变化或软件数据发生变化引起电视机出现某种故障现象时，可通过软件调整予以排除。（2）当更换某些元器件后，可能造成电视机某些指标出现不正常的现象，这时也需进行软件调整。（3）更换存储器后，可能出现部分控制功能失常或失效，需重新进行软件调整。下一页3.9遥控控制系统（4）由于外界干扰等原因，使I²C总线控制工作模式改变，可引起电视机部分控制功能失效，如丽音功能、画中画功能消失等故障现象，这需通过软件调整改变电视机的工作模式。(5)维修状态的进入和退出进入①密码进入法。②维修开关进入法。③测试点短路进入法。下一页上一页3.9遥控控制系统6)软件数据调整注意事项（1）在进行软件数据调整时，应参照厂家或维修资料中提供的该机型I²C总线数据表进行调整。（2）在调整前应记录原数据。（3）调整项目要做到有的放矢，不要进入维修状态后，不分项目，乱调一气。（4）如果未更换存储器，一般不要进行存储器的初始化操作。

下一页上一页3.9遥控控制系统7)软件数据的调整方法软件数据的调整要按照电视机进入维修状态后屏幕上菜单的提示进行。一般来说，可用节目增减键选择调整项目，用音量增减键调整所选项目的数据值。8)调整项目的类型①维修中经常需要调整的项目。②维修中一般不做调整的项目。下一页上一页3.9遥控控制系统这类数据是指与电视机功能设置有关的“选项”数据，也称“模式”或“方式”数据，通常用“OPT0”、“OPT1”或“M00”、“M01”、“M02”等表示。9)更换存储器后的初始化操作所谓对存储器的初始化操作就是要将控制数据写入新更换的空白的存储器中。不同机型有不同的初始化操作方式。返回上一页3.9遥控控制系统3.9.3I2C总线控制系统实例1.厦华XT-2196控制系统组成厦华XT2196彩色电视机控制系统的组成如图3.9-10所示。其控制系统在内部主要由红外接收部分、微处理器、外部储存器、端口扩展电路等几部分组成；外部有输人键盘（电视机面板上的按键）、遥控发射器等。控制系统是彩电整机的指挥中心，微处理器是系统的核心部分。厦华XT2196彩电功能的控制是采用三洋公司微处理芯片LC863324经I2C总线来完成。下一页3.9遥控控制系统(1)微处理器LC863324是一个微处理器，它与ROM存储器、LA76810、高频头、接收器