基于M50436560SP的遥控电路设计分析.docx
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基于M50436560SP的遥控电路设计分析
基于M50436-560SP的遥控电路设计
摘要
M50463-560SP微机系统是日本三菱电机公司80年代开发的专用大规模集成电路芯片，是当今国际上较先进的电压合成式选台系统之一。
国内新颖红英寸彩电的遥控电路采用本微机系统颇多。
本系统具有功能多、可靠性好、耗电省等优点,能自动预置30套节目。
可用机键顺序、遥控顺序选台或直接选台。
屏幕显示内容多—有六种颜色显示节目号、音量、亮度、对比度、清晰度、色度、视频输人、定时关机开机、实际频道号的指示等。
另外,还有每套节目进行AFT的ON/OFF置定、多余节目号跳转、视频输入转换、接收波段选择和转换、关机前接收节目号的储存、遥控信号接收及操作等功能。
实现彩色电视机的该功能主要用到了调谐系统，可以实现手动与自动搜索功能，波段转换控制电路，音量控制电路可以用来控制模拟音量，待机电路可以实现主机的待机状态与整机进入工作状态的转换。
关键词：
微机系统M50463-560SP，频道选择，模拟音量控制，自动搜索寻台
目录
1绪论1
1.1课题描述1
1.2基本工作原理及框图1
1.2.1中央微处理器2
1.2.2存储器2
1.2.3遥控发射器3
1.2.4遥控接收器3
1.3.5本机键盘矩阵3
1.2.6接口电路3
2红外遥控系统的电路分析与工作原理4
2.1M50436-560SP遥控系统的组成原理4
2.1.1M50436-560SP遥控系统的主要功能4
2.1.2.M50436-560SP遥控系统的组成4
2.2M50436-560SP遥控系统的电路分析5
2.2.1红外遥控发射器5
2.2.2红外遥控接收器6
2.2.3接口控制电路6
2.2.4M50436-560SP微处理器系统7
总结11
致谢12
参考文献13
1绪论
M50463-560SP微机系统是当今国际上较先进的电压合成式选台系统之一。
红外遥控发射器是电视机外一个供用户操作的小盒子，其电路主要由M50436-560SP集成芯片、红外发射二极管以及一组按键组成。
按动面板上的各遥控操作功能按键，可产生不同脉冲编码的红外调制脉冲指令信号。
可用机键顺序、遥控顺序选台或直接选台。
实现彩色电视机的该功能主要用到了调谐系统，可以实现手动与自动搜索功能，波段转换控制电路，音量控制电路可以用来控制模拟音量，待机电路可以实现主机的待机状态与整机进入工作状态的转换。
1.1课题描述
红外线是电磁波的一种。
频率在1×1012～3.9×1014Hz之间。
红外线遥控是以红外线为载体来实现调制信号的传输的。
彩电的红外线遥控信号是由红外发光二极管发出的，接收机采用红外光电二极管将其接收，经解调后送单片微处理器处理，实现各项遥控操作。
电源开、关控制是对电视机主电源的控制。
它由双稳态电路组成，每按一次电源（power）按键，就变换一次电源开、关状态。
选台即变换接收的电视频道。
对此需要有两步操作：
一是遥控系统应送出频段切换信号，以确定电视机的接收频段（VL、VH或U）；二是把调谐电压UT（0～30V可调）送到高频调谐器中。
遥控彩色电视机常设有音量、色饱和度、对比度和亮度这四个模拟量的（+）和（-）的遥控按键。
为了便于听人呼叫或与人交谈，一般遥控发射器上都设有静音键盘。
按下此键，伴音消失，只有图像；再按此键，则伴音又恢复为原来大小。
有的遥控系统还设置了无信号静音功能。
电路通过识别有没有电视同步信号，来对伴音通道进行控制。
在确认有同步信号时，静音电路不起作用，伴音大小受控于音量调节；在没有同步信号时，静音电路切断伴音通道，使扬声器无声。
1.2基本工作原理及框图
彩色电视机红外线遥控系统主要由遥控发射器、遥控接收器、中央微处理器、存储器、接口电路和本机键盘矩阵等组成。
图1是彩电红外遥控系统的组成方框图。
图1基本工作原理框图
1.2.1中央微处理器
中央微处理器根据红外遥控接收器送来的遥控指令，由内部的指令译码器进行识别译码，在内部的只读存储器中取得相应的指令控制程序，产生出相应的控制信号，通过接口电路去控制相应的单元电路。
中央微处理器是根据需要专门设计的，它是整个遥控系统的核心元件。
1.2.2存储器
存储器是配合中央微处理器的读写存储器。
它用于存储各电视频道的选台数据及模拟数据，包括调谐电压、频段、音量、对比度、亮度和色饱和度等等。
这些数据可以抹去，重新写入。
在选用预选单元时，对应这单元的选台数据读出，各模拟量数据也读出，分别送至相应的接口电路。
存储器所存的数据信息在断电后不会丢失，每次开机后，自动取出上次关机前的有关数据并据此接收信号。
也可根据需要，通过按键随意更换频道或调节各模拟量。
1.2.3遥控发射器
红外遥控信号发射器主要由键盘矩阵、遥控器专用集成芯片、激励器和红外发光二极管等组成。
其工作过程是：
首先,由专用集成芯片将每个按键的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲;然后,将编码脉冲对38MHz左右的载波进行脉冲幅度调制；最后，将已调制的编码脉冲激励红外发光二极管，使其以中心波长为940nm的红外光发出红外遥控信号。
1.2.4遥控接收器
红外遥控接收器一般由红外光电二极管、前置放大器、解调等电路组成。
红外光电二极管属光敏元件，它对红外光线相当敏感。
无红外光照时，其内阻极高（约几兆欧）；有红外光照时，内阻可下降为几千欧。
因其结电容较小，故其频率响应较宽，具有较高的灵敏度。
当收到红外遥控信号时，光电二极管被激励，产生光电流，再经前置放大器放大、限幅、整形，峰值检波等，得到遥控编码脉冲，送入中央微处理器去解码并控制有关电路。
常用的红外遥控接收集成芯片有μPC1373H、CX20106A和LA7224等[1]。
1.2.5本机键盘矩阵
除使用遥控发射器能对彩电实现控制外，通常在彩电面板上还设置有若干按键，组成本机键盘矩阵。
本机键盘按键同样可实现各种控制功能，并且它所产生的编码信号无须进行调制及解调，而是直接通过电阻送到中央微处理器中。
1.2.6接口电路
接口电路介于中央微处理器与被控制电路之间，其主要作用是进行数/模转换和电平移位。
所谓数/模转换就是将中央微处理器输出的数字信号数据转换成被控电路所需的模拟电压。
例如，选台调谐电压、音量控制电压、色饱和度控制电压等等。
所谓电平移位就是将数/模转换后的直流电平转换成被控电路所要求的电平。
例如，在调谐选台时，要求加在高频调谐器内变容二极管上的电压范围为0～30V，而中央微处理器输出的电压不超过5V，所以需要电平移位[2]。
2红外遥控系统的电路分析与工作原理
2.1M50436-560SP遥控系统的组成原理
2.1.1M50436-560SP遥控系统的主要功能
M50436-560SP遥控系统的主要功能如下：
1、自动预置频道功能最多可预置30套节目；
2、用遥控可顺序或直接选台，也可以快速自动搜索或手动微调选台，还可用本机面板按键顺序选台；
3、可以接收VL、VH、U三个频段数的电视节目，并能任意选择或切换；
4、可以对每一套节目进行AFT的ON/OFF置定；
5、最多可有九路模拟量控制输出，一般只使用了音量、亮度和色饱和度等模拟量的控制；
6、屏显功能：
六种颜色可显示音量、亮度、对比度、色饱和度、视频输入、定时关机剩余时间、节目号、制式和多伴音的指示等；
7、定时关机功能；
8、射频与视频的切换控制功能（TV/AV1/AV2等）；
9、关机前的接收节目号及各模拟量等工作状态参数的存储功能；
10、彩电制式及伴音模式转换功能；
11、静音功能。
2.1.2.M50436-560SP遥控系统的组成
主控微处理器M50436-560SP[3]和存储器M58655P一起组成电压合成式调谐系统的核心部件。
M50462AP为红外遥控发射器的控制芯片。
CX20106A为红外遥控接收器的控制芯片。
屏幕显示驱动电路将M50436-560SP产生的屏幕显示信号进行放大和电平转换，在荧光屏上显示出相应的内容。
M50436-560SP微处理器有两个振荡器:
一个是4.0MHz晶振主时钟振荡器；另一个是用于屏幕显示的振荡器，其频率一般为6～7MHz，调节此振荡器的频率可以调整字符在荧光屏上的显示位置和尺寸大小。
这里补充说明几点：
第一，由于一个完整的遥控信号指令码含有16位二进制数，而M50436-560SP芯片只提供了一个输入端（⑤脚）来接收，因此只能采用串行输入方式。
遥控系统的组成如图所示。
图2系统组成图
2.2M50436-560SP遥控系统的电路分析
2.2.1红外遥控发射器
红外遥控发射器[4]是电视机外一个供用户操作的小盒子，其电路主要由M50436-560SP集成芯片、红外发射二极管以及一组按键组成。
按动面板上的各遥控操作功能按键，可产生不同脉冲编码的红外调制脉冲指令信号。
所构成的红外遥控发射器电路如图3所示。
图3红外遥控发射器电路图
2.2.2红外遥控接收器
由红外光电二极管和遥控信号专用接收集成芯片组成，如图4所示。
图4红外遥控接收器图
2.2.3接口控制电路
接口控制电路一般由电平变换、低通滤波、AFT控制等电路组成。
图5为接口电路。
图5两种典型的接口电路图
（a）频道调谐接口电路；（b）模拟量接口电路
2.2.4M50436-560SP微处理器系统
M50436-560SP芯片采用52脚双排小型，塑料封装。
其引脚功能如图6所示。
图6M50436-560SP芯片引脚功能图
M50436-560SP芯片是由CMOS工艺做成的4位（Bit）单片微处理器，专用于电压合成方式的数字调谐系统。
它具有屏幕显示、自动/手动预置功能、自动关机、视频输入、控制模拟量、定时关机、遥控接收等功能，它与存储器EAROM（M58655P）可以组成选台系统。
M50436-560SP芯片内部包括中央处理单元CPU、程序存储器ROM、随机数据存储器RAM、提供调谐电压信号的14位脉宽调制电路PWM及PWM信号串行输出电路、3个提供模拟量控制信号的7位PWM电路、D/A转换电路、定时器、计数器、屏幕字符存储器和显示输出控制电路、电压合成数字选台系统等。
要使M50436-560SP芯片能正常工作，必须满足以下3个基本条件：
一是B52脚和B26脚之间必须有+5V电源供电；二是内部的时钟振荡器必须起振，共振荡频率取决于B28和B29脚外接的石英晶体，典型值为4.0MHz；三是B27脚必须外加有正确的复位信号，如图7所示。
[5]
图7B27脚复位信号图
1、频段切换。
选台首先需要选择频段。
M50436-560SP通过⑥、⑦脚输出的高、低电平来选择频段。
⑥、⑦脚电平可以构成4种状态，如表1所示。
表1引脚电平工作状态表
⑥脚电平
⑦脚电平
工作状态
L
H
VL频段
H
L
VH频段
L
L
U频段
H
H
未用
（1）调谐电压
在确定了频段开关后，还应向高频调谐器输送调谐电压[6]。
M50436-560SP从①脚输出脉宽调制信号，经倒相放大后，由低通滤波器取出其中的直流成分，作为调谐电压。
倒相放大器的作用是进行电平转换，因为M50436-560SP的①脚输出的脉冲幅度不超过电源电压VDD（+5V），而高频调谐器所需的调谐电压最大可达到30V，故需要进行电平转换。
在自动选台时，调谐电压从低至高变化，即从0V变到+30V，所以要求M50436-560SP的①脚输出的电压必须是从+5V→0V。
②同步功能
M50436-560SP的36脚引入电视机复合同步脉冲。
在自动选台时，M50436-560SP根据36脚有无足够幅度的复合同步信号，就可判断当前是否收到电视台节目信号。
若有，则将搜索速度放慢，进行自动频率微调（AFT）控制，以便找到最佳调谐点；若无，则继续按原速度改变调谐电压以搜索下一个电视台的节目。
③AFT功能
AFT电路由⑧、35脚和外围电路组成。
⑧脚输出的电平决定AFT功能是否起作用。
在手动选台时，⑧脚输出高电平，切断了AFT信号通路，因而高频调谐器的AFT不起作用，以便用户精确调谐。
在调谐过程结束后，⑧脚变为低电平，于是又恢复了AFT的作用。
在自动选台时，便有以下一系列的操作：
首先从43脚输出低电平，通过43脚与②脚之间外接的消噪二极管（正极接②脚，负极接43脚）将②脚电平拉低，从而关闭伴音通道，实现静噪，以消除在自动搜索过程中出现的噪声。
其次，从⑧脚输出高电平，使高频调谐器的AFT控制失去作用，以利精确选台；同时，通过有关接口电路，将电视中放AFT电压引入到35脚。
当收准一个频道后，就自动将有关信号存入记忆存储器M58655P中，然后继续搜索下一个频道，以完成自动搜索功能。
最后，当从VL→VH→U整个自动搜索过程完成以后，微处理器再从M58655P中将第1个搜索到的频道位置号中的频段和调谐数据输出，送到高频调谐器，使电视机处于接收该频道节目的状态，并在屏幕右上角显示该频道号及所在的频段。
然后，微处理器令⑧脚输出为低电平，即恢复高频调谐器的AFT作用。
同时，再使43脚电位升高，并把30%的音量满度控制、80%的亮度满度控制、50%的色饱和度满度控制的对应信号电压从②、④、③脚分别输出，于是屏幕出现稳定清晰图像，并伴以适当的伴音。
至此，完成了整个自动选台过程。
2、记忆存储器
M50436-560SP与M58655P的连接方法[7]如图8所示。
图8连接方法图
以M50436-560SP为核心组成的遥控系统在切断电源之后仍有记忆功能，这个记忆功能是由电可改写的不挥发存储器M58655P提供的。
选台时的各种数据，包括频段数据，调谐数据及音量、亮度和对比度等数据，都保存在M58655P中，在用户重新选择某个节目号时，M50436-560SP就会从M58655P中取出有关的数据，以接收相应频道的电视节目。
3、模拟量控制
M50436-560SP的②、③、④脚分别为音量、色饱和度和亮度控制信号输出端。
这些信号与①脚的输出信号一样，都是脉宽调制（PWM）信号，但由于音量、色饱和度和亮度的控制要求没有调谐电压那么严格，所以这三个信号都由M50436-560SP用7位数据进行调节，变化的级差为64级。
总结
红外遥控发射器是电视机外一个供用户操作的小盒子，其电路主要由M50436-560SP集成芯片、红外发射二极管以及一组按键组成。
实现彩色电视机的该功能主要用到了M50463-560SP调谐系统，可以实现手动与自动搜索功能，波段转换控制电路，音量控制电路可以用来控制模拟音量，待机电路可以实现主机的待机状态与整机进入工作状态的转换。
红外遥控发射器是电视机外一个供用户操作的小盒子，可按其功能任意操作。
按动面板上的各遥控操作功能按键，可产生不同脉冲编码的红外调制脉冲指令信号。
本文结合文献对各个模块都进行了详细的论述。
遥控电路可以实现的功能主要有频道的选择、模拟量的控制、自动搜索寻台、屏幕显示。
致谢
在电视机原理课程设计中，首先感谢栗红霞老师的帮助，以及很多同学的热情探讨。
李老师渊博的学识，严谨的治学态度使我有了对理工科的热情，我以后会更加努力学习，虽然在学校的时间不太多了。
同学们的协作让我明白要更加珍惜大学四年的友谊，珍惜大学在一起剩下不多的时光。
感谢老师，感谢同学们在一起的缘分，大家好好学习，找到一份好工作！
在此期间，我也从我的室友和同学们那里得到许多帮助，是他们在我苦无头绪之时帮我寻找资料，在我有疑难时耐心给我讲解，并一直给予我鼓励和支持，支持我认真细致的完成这篇设计。
我也要向他们致以谢意！
最后，祝福可爱的老师们生活幸福！
同学们能找到一份满意的工作
参考文献
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