调频发射机主备机自动切换控制系统设计与实现的研究

发布时间：2017-09-13 20:07

  本文关键词：调频发射机主备机自动切换控制系统设计与实现的研究

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【摘要】：多路调频广播发射机主要用于乡镇调频覆盖,一旦发射机出现故障,播出就会中断,不利于群众及时收听到党和政府的声音。主用发射机发生故障时如能自动切换到备用发射机,保障不间断播出,就可以为群众提供更好的收听效果,同时节省了大量维护开支。因此,本文提出了一种自动切换主备机的多路切换器方案。本文的主要研究内容及创新点如下：1、对切换器系统进行功能需求分析,中央控制模块采用基于Cortex-M3内核的ARM系列STM32F103RBT6单片机。通过以太网接口(主用)和RS485接口(辅助)读取主、备发射机的工作参数,为主备切换判断提供主用参数,通过12C接口连接FM接收检测模块,QN8035音频接收芯片实时检测FM发射空中场强参数,为主备切换判断提供辅助参数。综合几种检测方式最终由单片机决定是否进行发射机切换,现场手动、智能自动、远程遥控主、备发射机切换一体设计。基于前述需求分析,设计了系统的总体设计架构,介绍了系统整机工作原理。2、分别对CPU模块、电源模块、通信模块、调频接收模块和切换模块进行了详细设计。对比各常用器件,结合系统自身情况,分析其优缺点,确定器件型号。并对各模块的软、硬件实施具体设计、分别调试、仿真后,通过上位机软件进行整机联调,实现互联网远程监控。3、国内外针对小功率发射机的切换设备较少,通常采用C51或AVR单片机+传统继电器的自动控制模式,功能过于简单,判断机制单一,甚至不带同轴天线倒换功能。本文采用ARM处理器+磁保持继电器的自动控制模式。主控制器采用Cortex-M3内核,四种独立检测判断实现3路1+1或3+1主备发射机自动切换；带同轴天线切换开关,双刀双掷四端口,带切换到位指示,能带功率快速切换主、备调频发射机；ARM单片机控制QN8035自动循环实时接收检测FM发射空中场强和调制度,场强和调制度低于设定值时自动主备切换。
【关键词】：STM32 QN8035 切换器 磁保持继电器
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN934.81;TP273
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 绪论10-14
• 1.1 课题的研究背景及意义10
• 1.2 主备发射机自动切换器现状及发展趋势10-13
• 1.2.1 广西广播电视“村村通”简介10-11
• 1.2.2 广西广播电视发射现况11
• 1.2.3 调频主备发射机切换器现状11-12
• 1.2.4 主备发射机自动切换器发展趋势12-13
• 1.3 课题的主要任务13
• 1.4 论文的组织结构13-14
• 第二章 调频发射机主备机自动切换控制系统总体方案设计14-18
• 2.1 系统总体设计要求14-15
• 2.1.1 系统功能要求14
• 2.1.2 系统接口要求14-15
• 2.1.3 系统工作环境要求15
• 2.1.4 系统特殊要求15
• 2.2 系统方案论证与总体结构设计15-18
• 2.2.1 系统方案比较与分析15-16
• 2.2.2 系统方案选择与总体结构设计16-18
• 第三章 切换控制系统硬件设计18-36
• 3.1 MCU与外围接口电路18-22
• 3.1.1 STM32F103单片机特性介绍18-19
• 3.1.2 单片机基本外围电路和IO资源分配19-22
• 3.2 电源模块22-23
• 3.3 RS-232、RS-485通讯模块23-27
• 3.3.1 RS-232、RS-485通信协议标准23-24
• 3.3.2 MAX232芯片24-25
• 3.3.3 MAX13487芯片25-26
• 3.3.4 系统串口通信模块电路设计26-27
• 3.4 网口通讯模块27-30
• 3.4.1 网络通讯协议标准27-28
• 3.4.2 enc28j60芯片28-29
• 3.4.3 系统网口通信模块电路设计29-30
• 3.5 存储器模块30-31
• 3.5.1 AT45DB021D存储模块30-31
• 3.6 调频接收模块31-32
• 3.6.1 QN8035调频接收芯片31
• 3.6.2 系统调频接收模块电路设计31-32
• 3.7 切换模块32-34
• 3.7.1 切换模块电路设计33
• 3.7.2 切换器面板介绍33-34
• 3.8 下载模块34-36
• 第四章 切换控制系统软件设计36-47
• 4.1 Keil集成开发环境36
• 4.2 主程序的设计36-38
• 4.3 系统检测自动切换主、备机模块38-40
• 4.4 串口中断模块40-41
• 4.5 网络通信模块41-43
• 4.5.1 enc28j60应用41
• 4.5.2 UIP协议应用41-43
• 4.6 上位机软件43-47
• 4.6.1 发射机上位机43-44
• 4.6.2 切换器上位机44-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 参考文献49-51
• 致谢51-52
• 攻读硕士期间取得的研究成果52

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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3 李开国;康志亮;丁武伟;沈茂;;基于TCP/IP协议的家电远程控制系统设计[J];测控技术;2011年07期

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本文编号：845619