中职彩色电视机原理与维修02 教案 项目十一 i2c总线遥控系统的分析与检修.docx

项目十一I2C总线遥控系统的分析与检修教学目标了解I2C总线控制系统的概念与结构、I2C总线接口电路、遥控系统的概念与结构及彩色电视机的各项遥控功能。2、掌握彩色电视机的红外遥控电路原理、I2C总线控制系统基本原理、彩色电视机的I2C总线控制系统及引起遥控失效的各项原因。3、熟悉遥控系统特殊元件的识别、遥控系统电路的检修方法及遥控系统的常见故障与检修。二、课时分配本章共6节,安排8课时。教学重点通过本项目的学****让学生学****I2C总线控制系统基本原理、彩色电视机的I2C总线控制系统、遥控系统特殊元件的识别、遥控系统电路的检修方法及遥控系统的常见故障与检修。教学难点I2C总线的控制与调整遥控系统的检修方法、常见故障及其检修。五、教学内容任务一I2C总线控制系统概述活动一I2C总线控制系统I2C总线的名称为“集成电路总线”,它由两条线配对构成,它们分别是串行数据(SDA)线和串行时钟(SCL)线。其中数据信号中包含各种需要控制的信息,所以数据(SDA)线是一条双方向可以控制的信息线;而时钟信号是识别数据的基准,在电路中要通过时钟信号定位来实现数据的识别,这样才能准确地译码。在I2C总线系统中,只有CPU拥有总线控制权,因而又称CPU为主控器;而其他电路皆受CPU的控制,故将它们统称为被控器。主控器既能向总线发送时钟信号,又能向总线发送数据信号,还能接收被控器送来的应答信号。数据传输的起止时间及传输速度由主控器CPU来决定。被控器不具备时钟信号发送能力,但能在主控器的控制下完成数据信号的发送,它所发送的数据信号一般是应答信息,以将自身的工作情况告诉CPU。由于总线只由两根线组成,从而决定了数据传输方式为串行方式,而且是双向传输的。I2C总线系统中的存储器也不同于普通遥控彩色电视机的存储器。普通遥控彩色电视机的存储器只用来存放用户信息(如节目号信息、波段信息、模拟量控制信息和声音控制信息等),而I2C总线系统中的存储器存有两类信息,其中一类是控制信息,另一类是用户信息。控制信息是由厂家写入的,它实际上就是机器的最佳控制数据(如厂家写入的黑白平衡控制数据、场幅控制数据等),这类数据用户不能随意改变。用户信息是由用户写入的用以控制被控电路的信息(如用户设置的色饱和度控制量、对比度控制量等),用户信息可以由用户随意设定。活动二I2C总线接口电路彩色电视机中被控电路大都是模拟电路,I2C总线上所传输的数据都是数字信号。为了方便通信,必须在各被控制对象中增加一个I2C总线接口电路,并对总线接口电路进行软件设计。总线接口电路一般由可编程地址发生器、地址比较器、读/写寄存器、总线译码器、选择开关和锁存器及D/A转换器等构成,如图所示。由于总线接口电路的存在,被控电路便具有了数字信号处理功能。图为总线接口电路的构成在I2C总线系统中,由于被控器不只一个,为了使CPU能准确无误地与某一被控电路进行通信,必须给每一个被控对象赋予一个特定的地址码。地址码可由固定部分和可编程部分组成,可编程部分用以确定某一类被控对象中的某一个被控对象。例如,某I2C总线上挂有两块型号完全相同的集成电路,为了使CPU能分别与它们进行通信,则要求这两块集成电路具有不同的地址,此时就必须改变地址码中的可编程部分来区分它们的地址。地址码由总线接口电路中的可编程地址发生器来产生,可编程地址发生器所产生的地址码是由集成电路生产厂在设计时所确定的。有了地址码后,CPU就能顺利地找到被控对象(即寻址)。当CPU需要控制某被控对象时,CPU就通过I2C总线向被控对象发出寻址指令,此时挂在I2C总线上的所有被控对象均接收这一寻址指令,并将CPU发出的地址信息与自己的地址进行比较,相同者就被CPU寻址,然后CPU便可以与被寻址的被控对象进行通信了,因而可以将被控器的地址理解为被控器在I2C总线系统中的“电话号码”。为了使CPU能够对每一个被控器进行准确的寻址,被控器的地址必须具有唯一性。任务二遥控系统的基本概念活动一红外遥控系统结构现代生产的彩色电视机,一般都装有遥控系统。使用者在离电视机6~7m直线无阻挡的距离内,操作遥控器就可控制电视机的开关,选择不同的频道,调节色度、音量等参量的大小。其操作简易方便,由于免除了人工机械操作,整机性能更稳定,延长了使用寿命。电视机遥控曾经历过有线遥控和无线电波、超声波、红外线等无线遥控方式。其中以使用红外线遥控性能最为稳定,故当今彩色电视机绝大多数使用红外线遥控。红外线遥控系统是以波长为940nm的红外光为载体来传递遥控信息的,它包含发射器和接收器两大部分,如图所示。发射器包含键盘、指令编码器和红外发光二极管等部分。当按下键盘的不同按键时,通过编码器产生与之相应的特定的二进制脉冲码信号,如011100代表电源开/关,110000代表音量增加。将此指令脉冲先调制