黄钰锋 覃 松

（作者单位：河池市广播电视台）

河池市广播电视台电视播出机房有河池新闻综合和河池教育两个电视频道，而机房值班人员通常只有一人，既要监视播出机房的设备和附属设备的工作状态，又要负责两个电视频道的监看、监听，安全播出的任务比较繁重。因此，需要利用各种技术措施辅助监测，在电视视频和伴音异常时能及时提醒值班人员。河池市广播电视台工作人员结合台里的实际情况，自行研制了一套简单易用的报警器，可实现对两个电视频道的视音频监测报警，基本满足实际需求，达到预期效果。

1 基于AT89S52的多路音视频报警器系统设计原理

报警器系统设计如图1。

图1 报警器系统图

系统原理如图1，主要由电源模块、检波电路、单片机处理模块、显示指示模块和报警模块共5个部分组成。电源模块为其他各个模块供电，采集的音视频信号经过检波电路后输入单片机，再经过单片机处理后，送至报警模块，并由显示模块显示。

2 基于AT89S52的多路音视频报警器硬件电路设计

2.1 单片机模块

单片机由单块集成电路构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/0接口电路等。在此次电路设计中，基于设计成本和设计需要，选用了比较常用的低功耗、高性能CMOS8位微控制器AT89S52，它具有8K系统可编程Flash存储器。它使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。

选用12 MHz晶振X1和电容C1、C2组成振荡电路，保证单片机系统的正常运行。R1、C3组成上电复位电路，上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RST端为高电平，自动复位；电容两端的电压达到电源电压时，电容充电电流为零，电容相当于开路，RST端为低电平，程序正常运行。

2.2 信号检波输出电路

电视图像载频（图像载频65.75 MHz）频率很高，直接选频检波难度很大，对元器件的要求也很高。可以依靠现有的监播设备，从接收回来的两台电视机上分别取得音视频信号，再接入自制报警器的信号采集入口，河池新闻综合频道的视频接入V1-IN、音频接入A1-IN。河池教育频道的视频接V2-INin、音频接入A2-IN_in。综合频道的视频信号通过C4输入到二极管D16、D17、R11和C5上进行倍压整流。检波管D16、D17选用1N60高频检波管。输入到运放LM324同相端3脚，反相端2脚接R12、R13，通过电源分压产生0.25V电压VREF，目的是去除信号输入的噪声干扰，防止比较器误判断。比较器1脚输出A-V1，接入单片机P1.0口，作为判断电视信号的有无，当1脚为高电平时，电视视频信号正常，当1脚为低电平时，电视视频信号中断。新闻综合音频通过C6、D18、D19、C7和R14检波后输入比较器5脚。输出7脚接入单片机P1.1脚。同理，教育频道视音频信号分别通过比较器8脚、14脚输出到单片机的P1.2、P1.3口。

2.3 显示模块

显示模块是用于通道信号指示作用，分别对应指示于音频通道1，视频通道1，音频通道2，视频通道2；Q1、Q2、Q3和Q4为PNP管，在这个电路中起开关作用，当MCU的I/O口输出低电平时，三极管导通，指示灯点亮，当I/O口输出高电平时，三极管截止，指示灯熄灭；当音频通道检测到有音频信号输入时，对应音频通道指示灯打开，当检测到音频通道没有信号输入时，启动定时器计时，如果设置定时器计时到还没检测到有音频信号输入，则关闭对应音频通道指示灯；监测视频通道有视频输入时，对应视频通道指示灯打开，当检测到没有视频信号输入时，对应视频通道指示灯熄灭。

2.4 报警模块

报警电路是当音视频信号中断时，驱动蜂鸣器，发出警报声，起到提示值班员留意播出情况的作用。蜂鸣器选用高分贝有源蜂鸣器BJ-1/12 V，RL1选用12 V小型直流继电器，D15选用快速恢复二极管1N5819，三极管Q5选用中功率PNP管。Buz端接单片机的P2.4口，当P2.4输出低电平时，Q5导通，继电器RL1产生磁场，开关吸合，蜂鸣器响。断电时继电器RL1会产生浪涌电压通过续流二极管D15回路释放，防止Q5发射级被瞬间高压击穿，起到保护电路的作用。

3 基于AT89S52的多路音视频报警器软件设计

报警器的软件设计流程图如图2。

图2 程序流程图

4 基于AT89S52的多路音视频调试与应用效果

硬件调试：电路安装完成后，接入音视频信号，将TV1P、TV2P开关置于ON，查看显示模块LED等是否点亮，测量运放LM324的1、7、8、14脚是否为高电平，然后断开音视频信号，观察显示模块电路LED等是否熄灭，到设置时间后报警器是否发出警报声，并测量运放LM323的1、7、8、14脚是否为低电平。

软件调试：将外部设备连接到单片机开发板上进行软件调试，主要调试定时器时间。在调试过程中发现：当定时小于10 s，在电视剧比较安静或是比较黑暗的场景时，频繁出现报警的情况。经过反复调试，把定时时间设置成20 s后，达到最佳效果。

该报警器在河池市广播电视台播出机房使用已经使用了超过半年时间，至今依然运行稳定，在无音视频信号时能及时发出警报，提醒值班人员留意播出情况，保证了电视节目的安全播出。

5 结语

此次设计以AT89S52为核心，实现了对河池市广播电视台两个音视频的实时监测。系统体积小，实现成本低，可靠性强，并且有扩展性。只要将信号通过检波电路后接入单片机的I/O，再对程序进行小修改，就能实现对多路信号的同时监测，具有较好的应用价值和发展前景。