用单片机自动控制录像机播放的方法

用单片机自动控制录像机播放的方法摘要用MCS51单片机8751自动控制录像播放，通过8751的P2.1、P2.2、P2.3分别控制录像机PLAY、STOP、REW，从而替代人工操作，并利用对场同步信号计数的方法进行所需控制，获得成功。关键词： 单片机 录像机 自动播放 倒相器 定时器 一、 前言 在当今社会里，录像机已被广泛使用，然录像机使用时要求人工操作，随着社会的发展，它的使用在很多场合下已不能满足人们的要求。如在影像展示系统中，一些情况下，不但要播放录像，还要根据录像及解说在展示台上同时进行某种显示，或者进行一些其他控制。为解决这类问题，本人用单片机8751对这些问题进行处理，下面介绍该电路。二、 系统电路概况及工作原理 系统核心电路如图1所示，其功能为：当一盘展示系统的录像带放入后，控制系统首先进行倒带，并不断判别倒带是否结束，一旦倒带结束，控制系统发出停止指令，然后播放录像。在播放过程中，对场同步信号进行计数，用来识别播放时间（用外部计数，不受单片机晶振频率不同影响，且容易换算）。根据计数值，即知播放内容，根据播放内容起动其他I/O口，进行控制。 本系统主要器件有8751单片机，CD4066模拟开关，555型时间集成电路，C1815三极管倒相器，同步分离电路等。选8751型单片机，其内部4K字节的电擦除程序存储器可满足一般控制程序对存储空间的要求，利用模拟开关CD4066作为录像机控制通过接口P1控制录像机的停止、播放、倒带三键，用555型及周围元件组成单稳电路起抗干扰及整形作用。2.1.1 8751是EPROM型单片机，内部有4K字节用户可编程序存储器，此外它还有的功能部件包括8位中央处理器CPU（包括位处理器）；128个字节内部RAM数据存储器；32位双向输入输出线；一个全双工的异步串行口；两个16位定时器/计数器；五个中断源，两个中断优先级；时钟发生器；可寻址64K字节的程序存储器；可寻址64K字节的外部数据存储器。 8751引脚排列如图所示，其内部有一个功能很强的8位中央处理器CPU，它由算术逻辑运算部件（ALU），布尔处理器、控制器和工作寄存器组成。CPU的功能是产生控制信号，把数据从存储器或输入数据进行算术逻辑运算以及位操作处理。 8751内有一个反相放大器组成的振荡器，引脚XTAL1为反相器的输入端，XTAL2为反相器的输出端。本电路的时钟可以利用内部的振荡器产生，在XTAL1、XTAL2引脚上外接定时反馈电路，组成时钟电路，控制着本电路的工作节奏。如图。如果振荡器已起振，则在XTAL2引脚上输出3V左右的正弦波。振荡器频fosc主要由石英晶振的频率确定，本电路晶振取值为6MHZ（如晶振频率较高，应对延时时间进行适当调整，否则录像机有可能来不及识别控制信号。）电容C01和C02的主要作用是帮助振荡器起振，其值的大小对振荡频率也有影响，因此常用调节C01或C02的大小对频率进行微调。 单片机在启动运行时都需要复位，使中央处理器CPU和系统中的其它部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。8751有一个复位引脚RST，它是史密特触发输入，其内部有一个拉低电路。当振荡器起振后，该引脚上出现两个机器周期（即十六个时钟周期）以上的高电平，使器件复位，只要RST保持高电位，MCS51就处于复位状态, 此时ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3口都输出高电平（即为输入状态）。RST变为低电平后，退出复位，CPU从初始状态开始工作。本电路用上电自动复位电路，如上图： 对8751内EPROM编程时（即程序写入EPROM），8751H引脚的连接如图所示。振荡器频率为6MHZ内部CPU必须工作，以便把地址、数据传送到相应的寄存器），编程的EPOM单元地址加在P1口和P2.0P2.3，程序代码字节加在P0口上。P2。4P2。7、RST、PSEN、ALT/PROG和EA/VPP上电平应与下表中编程时所规定的状态一致。下表为在对8751的EPROM进行编程、校验、加密等操作时的输入电平要求。 8751单片机有4个双向8位输入输出口POP3 。每一个口都由锁存器，输出缓冲器和输入缓冲器组成。其中P2口有两种功能，可以作为输入口或输出口使用，直接连接输入输出设备；也可以作为系统扩展的地址总线口，输出高8位地址A15A8。P2口的输出驱动器上有一个多路电子开关，当输出驱动器转接至于P2 口锁存器的Q端时，P2口作为第一功能输入或输出线。输出时，将“1”写入P2口的某一位锁存器，则反端上的输出场效应管截止，该位的输出引脚由内部的提升电路拉成高电平，输出“1”；将“O”写入口锁存器，输出场效应管导通，引脚输出低电平，即输出“O”。 P2口的某一位作为输入线时，该位的口锁存器必须先置成“1”状态，使输出场效应管截止，这时该位脚由内部提升电路拉成高电平，也可以由外部的电路拉成低电平。CPU读P2引脚状态时实际上就是读入外部电路的输入状态。P2口作为输入时，可以被任何TTL电路和MOS电路所驱动，由于内部具有提升电路，也可以被集电极升路或漏极开路的电路所驱动。2.1.2 CD4066是四双向开关，主要用作模拟或数字信号的多路传输。它由四个相互独立的双向开关组成，每个开关有一个控制信号端，CD4066逻辑符号如图:1C4C是开关控制端，1I/O4I/O为输出端，10/I40/I为输出/输入端。2.1.3 由触发时基电路555及周围元件组成的单稳电路的工作原理为：当广端由输入脉冲下跳沿触发且脉冲电压低于VCC的三分之一时，由触发比较器翻转就使内部触发器（FF）置位，于是进入准稳态输出F为高电平，放电端DIS内部开路，从而解除了电容器C9的箝位。电源电压开始通过定时R11向C9充电，充电时间常数为R11C9。直至C9上电压VR11C9上升达VCC的三分之二时，阈值比较器翻转使内部FF复位，这时准稳态结束又回到稳态DIS端内部管子导通，使C9迅速放电到电位，输出Q端回到低电平。电路一旦受触发后，在准稳态期间再次出现的触发脉冲就不再起任何作用，但是复位端R若下降为低电平（0.4V以下），则可以使准稳态提前结束。2.2 系统工作原理 本系统的设计是针对PD92型录像机，如果是其它型号的录像机，主要是倒带识别信号的引出，需在该型号录像机倒带指示二极管的正、负极进行测量，选择合适的识别电压用以判别倒带状态信号。连接时打开录像机，将模拟开关CD4066输出端P1用扁线并接于录像机停止、播放、倒带三键所对应的印刷板上。单片机控制占用口为：P2.1（PLAL）、P2.2（STOP）、P2.3(REW)。控制系统起动后，初始化程序使该三口为低电平，模拟开关CD4066开关输出开路。当该三口中某一口为高电平时，对应的模拟开关闭合，相当于某一按键按下，控制录像机完成某一动作。为使录像机内部微处理器能够识别，每一控制步骤均需延时。P2.4为倒带识别。经实测，PD92型录像机倒带指示发光二极管的负极电平，当倒带时为低电平，倒带结束为高电平。将这一信号由P1口7脚引入核心电路中晶体管BG4基极，经BG4倒相整形后输入P2.4口。倒带时，单片机不断查询该口，一旦该口变为低电平，则倒带结束。再进行下一步骤。录像机输出的视频信号除送电视机外，同时送入图中电路P2接口，经BG1同步分离，BG2同步倒相放大，R9、R10、C7、C8积分，分离出同步头向下的场同步信号，用其触发时基电路555及周围元件组成的单稳电路，主要起抗干扰及整形作用。单稳时间约3ms，远小于场周期。当无录像节目输出时，也无场同步触发信号，555的3脚输出低电平。因其用+12V供电，为与单片机电平配合，输入+5V供电的晶体管BG3，经BG3倒相后输入P3.4口，P3.4口（TO）作为节目开始识别，又在节目开始后作为计数器。根据录像节目的控制要求，在放送录像节目调试时，对每一控制时间，用秒表计时，该时间除以20ms即场同步的计数值，换算为单片机计数初值。固化程序后再播放修正。正式放送录像节目时，根据场同步信号的计数值，即知节目放送到何处，这时再起其它I/O口根据画面及解说完成所需控制。 对录像机控制的主要程序如下:star: CLR P2.1; 清零，初始化程序 CLR P2.2 CLR P2.3main: SETB P2.4;倒带识别口置1 SETB P3.4；节目开始识别口置1 SETB P2.1; LCALL DLY；延时调用 CLR P2.1 LCALL DLY SETB P2.2 LCALL DLY CLR P2.2 LCALL WAIT；停止放带 （以上是试播程序，PD92录像机需试播测检机内是否有录像带，然后才能进行其他控制。）SETB P2.3；检测到带后进行倒带LCALL DLYCLR DLYLCALL WAITHAL1：JB P2.4，HAL1；P2.4为1重新机行HAL1， SETB P2.2倒带末结束，等待，P2.4为O LCALL DLY向下机行 CLR P2.2 LCALL WAIT 倒带结束,停止倒带 SETB P2.1 LCALL DLY 放录像带HAL2：JB P3.4,HAL2;未放录像节目,等待 MOV TMOD,#05H;节目开始,设TO为16位计数器 MOV THO,#data1 MOV TLO,#data2; 送计数值 CLR TFO；溢出标志清零 SETB TRO；起动计数器WAIT: MOV R1,#06H;以下为延时程序WT1: ACALL DLY DJNZ R1,WT1 延时:6PLY RETDLY： MOV 7FH,#OFFHDLY1：MOV 7EH,#OFFH 假设fosc=12MHzDLY2：DJNZ 7E,DLY2 2552=510s DJNZ 7FH,DLY1 510255=130ms RET 延时2502255=130ms三、 结束语本系统用途广泛，还可利用佘I/O口作为红外遥测识别播放，被控系统电源控制；控制收、录音机的自动播放等，只需更改程序便可，其核心电路基本不变。参考文献1 电视技术1998年第7期。2 马崇良 单片微型计算机原理及应用。 数字电子技术基础简明教程。 39