平板電視無線克隆器技術(shù) - 全文

　　引言

　　酒店或公共娛樂場所的工程機往往要求不同安裝位置的電視有相同的頻道信息、亮度模擬量值、對比度模擬量值、聲音模擬量值及其他一些客戶要求的信息，常規(guī)的電視每臺都需要人工調(diào)整。TV廠商會面對眾多的客戶，不同的客戶有不同的要求，而且后續(xù)如果參數(shù)要重新調(diào)整同樣需要勞神費力一臺臺地人工調(diào)整，采用無線克隆器技術(shù)可以很好地解決這個問題，工程機調(diào)試方便、簡潔。

　　無線克隆器工作原理

　　為了共用液晶電視的紅外接收功能，本無線克隆器采用紅外技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)，這樣無需增加電視機硬件開銷，實現(xiàn)成本最低。

　　數(shù)據(jù)拷貝途徑選用

　　數(shù)據(jù)拷貝有單向、雙向無線拷貝兩個途徑。

　　對雙向無線拷貝來說，其優(yōu)點是無需任何連接線，但由于電視機向克隆遙控器傳輸數(shù)據(jù)是采用紅外傳輸，因而時間長且可靠性差。采用雙向的傳輸時，電視機必須有紅外發(fā)送設(shè)備，與現(xiàn)有的電視機無法兼容，增加了硬件成本。

　　對單向無線拷貝來說，其優(yōu)點是對單臺電視進行母本數(shù)據(jù)讀取時，采用有線方式傳輸，運用串口協(xié)議，在兩秒內(nèi)可結(jié)束，可靠并且省時。同時該拷貝器也支持由PC到拷貝器的串口連接，便于通過PC直接將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇截惼魃?，實現(xiàn)多種方式的數(shù)據(jù)讀取。另外，電視機整機無需增加硬件開銷。但需要通過串口線來獲得母機數(shù)據(jù)。

　　綜合以上分析，單向無線拷貝雖然需要通過串口線來獲得母機的數(shù)據(jù)，但可迅速可靠地獲取母本數(shù)據(jù)，無需增加硬件開銷，同時也滿足工程數(shù)據(jù)拷貝的方便性，因此本無線克隆器采用單向紅外拷貝技術(shù)?？蛻舾鶕?jù)實際需要對一臺電視(母機)調(diào)好后，系統(tǒng)將會把這些值儲存在整機電視所帶的E2PROM上，一般其空間容量是1K字節(jié)左右。通過串口通訊連接的方式讀取母機E2PROM里有用的數(shù)據(jù)，再通過無線紅外的方式將這些數(shù)據(jù)發(fā)送給子機。子機通過紅外接收解碼后存到本機E2PROM里，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線克隆。

　　硬件實現(xiàn)

　　無線克隆器采用MEGA8為主MCU，工作在5V電壓，采用電池供電方式，其整體工作框圖如圖1所示。

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　　圖1 克隆器工作框圖

　　要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線拷貝首先得確定需要拷貝的數(shù)據(jù)，而該克隆器的數(shù)據(jù)讀取方法是通過RS-232通迅來讀取整機電視(各種預(yù)置的模擬量值已調(diào)好)的數(shù)據(jù)，然后再將數(shù)據(jù)存在本克隆器的E2PROM里。當(dāng)克隆器需要從一臺調(diào)好值的電視整機讀取數(shù)據(jù)時，那么電視與克隆器間必須先實現(xiàn)硬件上RS-232通迅的有線連接。因此被拷貝數(shù)據(jù)的電視必須要有RS-232接口才可實現(xiàn)與本無線克隆器的串口通迅，二者之間的連接圖如圖2所示。

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　　圖2 整機電視與克隆器的串口連接

　　當(dāng)克隆器實現(xiàn)與整機電視的RS-232硬件連接后，克隆器上的MEGA8就會發(fā)出串口命令給整機，請求電視整機發(fā)送所需的數(shù)據(jù)?？寺∑鲿⒔邮盏降臄?shù)據(jù)儲存在其外圍電路攜帶的E2PROM里?？寺∑魃习惭b有指示燈，當(dāng)克隆器發(fā)出指令開始讀數(shù)據(jù)時，指示燈亮，當(dāng)數(shù)據(jù)拷貝完畢，指示燈滅。

　　當(dāng)克隆器讀完整機上的數(shù)據(jù)后，要開始對其他整機無線克隆數(shù)據(jù)時，則是通過接收電視整機的IR接收來實現(xiàn)的，克隆器發(fā)射模塊的原理如圖3所示。

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　　圖3 克隆器發(fā)射模塊原理圖

　　克隆器在向其他整機無線發(fā)送數(shù)據(jù)時，主CPU MEGA8從E2PROM中讀取數(shù)據(jù)，通過CPU的兩個I/O進行數(shù)據(jù)傳輸。一個I/O口輸出紅外載波38K的方波信號，另一個按三菱碼的格式輸出要拷貝的數(shù)據(jù)信號。兩信號同時進入一個與門器件，產(chǎn)生用來進行無線傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號，并通過紅外發(fā)光二極管實現(xiàn)無線傳輸。在進行無線克隆時，克隆器的使用方法像普通遙控器一樣，需要把紅外發(fā)光二極管對著整機電視的IR接收口且左右不超過30度，以保證整機電視對數(shù)據(jù)的正常接收。

　　克隆器的數(shù)據(jù)發(fā)送是以三菱碼的格式進行的，當(dāng)然以別的碼值格式來發(fā)送也可以，只要相應(yīng)更改克隆器與整機電視之間的IR傳輸協(xié)議即可。數(shù)據(jù)的傳輸是以模塊傳輸時間同步的方式來進行的。整機電視將接收的數(shù)據(jù)儲存在其外圍電路的E2PROM里，當(dāng)該臺整機電視重新開機時，其就會從E2PROM里調(diào)用剛從無線克隆里拷貝的頻道信息、亮度模擬量值等客戶要求信息等數(shù)據(jù)。

　　無線克隆器拷貝協(xié)議

　　母機數(shù)據(jù)獲取協(xié)議

　　通過MEGA8發(fā)送串口命令給整機，從整機讀取數(shù)據(jù)存到克隆器自帶的E2PROM，串口通訊協(xié)議波特率設(shè)置為9600bps。由于是雙向數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù)的可靠性可以得到保證。

　　數(shù)據(jù)發(fā)送協(xié)議

　　發(fā)送數(shù)據(jù)采用電視機遙控器的遙控碼發(fā)送協(xié)議，這樣電視機軟件可以像接收遙控器按鍵碼一樣接收數(shù)據(jù)。母機通過紅外把E2PROM中的數(shù)據(jù)發(fā)送給子機，采用模塊傳輸和時間同步的方式。

　　模塊定義

　　將三菱碼中的客戶碼用做數(shù)據(jù)位傳輸，每個模塊傳輸8字節(jié)的有效數(shù)據(jù)及校驗和。每個數(shù)據(jù)傳輸兩次，以0xb1開始，以0xb2結(jié)束。

　　時間同步協(xié)議

　　本設(shè)計采用時間同步協(xié)議，即發(fā)送與接收按同一速率進行。傳輸數(shù)據(jù)之前發(fā)送一組正常脈寬(0的脈沖寬度為1.2ms，1的脈沖寬度為2.4ms)的三菱碼：客戶碼為0xb0，數(shù)據(jù)碼為0xb0，表示無線傳輸開始。從0xb0 0xb0的最后一位結(jié)束到模塊數(shù)據(jù)的第一位開始的間隔為27ms，開始發(fā)送模塊數(shù)據(jù)。模塊數(shù)據(jù)開始傳輸時，脈寬減半，即0的脈沖寬度為0.6ms，1的脈沖寬度為1.2ms，如此可以將紅外傳輸?shù)乃俣忍岣咭槐?。第一個模塊的DATA1為模塊的數(shù)目，整機接收后可用于OSD的進度顯示。

　　接收方如果在一定時間間隔內(nèi)沒有收到下一個字節(jié)，即可判定該字節(jié)丟失，此時可以根據(jù)該字節(jié)的前后兩個字節(jié)恢復(fù)該字節(jié)。如果連續(xù)兩個字節(jié)丟失，則該模塊數(shù)據(jù)無效。客戶碼0xb0、0xb1、0xb2是協(xié)議的一部分，主要用于同步和分隔模塊。

　　結(jié)語

　　本無線克隆器采用串口獲取母本數(shù)據(jù)，再用紅外發(fā)送數(shù)據(jù)給子機實現(xiàn)單向無線拷貝的方法，增加的整機硬件開銷小，成本最優(yōu)，容易實現(xiàn)，操作方便，目前已廣泛應(yīng)用于本公司的工程機市場中。