开题报告-多功能报告厅控制系统的设计与实现

毕业论文（设计）

开题报告

题目多功能报告厅控制系统的设计与实现系别电子信息与电气工程系

年级专业（班级）09电子信息工程(1)班

姓名

指导老师

完成时间 2013年3月28日

毕业设计（论文）开题报告

注：可行性方案分析可另附面。

附页

可行性方案分析

一、研究背景

随着多媒体技术的不断发展，人们已不满足于传统时代的简单会议交流功能。多功能厅，是指可以用于召开各类会议、学术讨论、演讲、报告、新闻发布、产品展示、多媒体教学培训、观看电影、举办中小型文艺演出、舞会等活动的场所。通常面积较大，并且设有舞台、活动座椅和独立的控制室。它结合了现代化的专业音响设施、多媒体显示设备、高清晰摄录像技术、智能化集中控制、舞台灯光照明等多种多样的功能于一身，在近几年的时间里得到了迅速的普及和应用。通常设立在大中型企事业单位、政府机关、展览中心、商务酒店、培训中心、学校等地。

多功能报告厅多媒体环境的建设分为以下几个子系统：大屏幕控制系统音频视频选频系统投影设备控制系统。通过多媒体技术的使用人们可以不受空间和时间的限制，得到逼真的显示、清晰的声音、高保真的音像记录、高效方便的控制使用，并处身于完美的光声环境中工作，从而实现完整、高效、及时的信息沟通与交流效果，达到“高速度、高效率、高回报”的境界。

大屏幕控制系统主要由单片机、三极管、继电器和电机组成。通过控制单片机引脚输出电平的高低控制电机电路的通断实现电动幕的升降。

音频视频选频系统由AT89S51、交换控制矩阵器件MT8816AE、终端设备等组成。其工作原理是：在AT89S51捕获键盘的指令后。向交换控制单片机发出指令，交换矩阵在单片机的控制下连通指定的终端设备。

目前多媒体报告厅的扩声子系统分为信号源设备、信号传输设备、信号处理设备和音箱设备。多功能厅内的扩声系统主要是为播放电影、文艺演出时提供优良的声音效果。通常根据厅堂的面积大小、功能的需求来选择十几只乃至几十只扬声器进行扩声。此外，系统中还应包括有线话筒、无线话筒、DVD机等音源设备，以及调音台、数字音频处理器、均衡器、效果器等控制、处理设备，根据多功能厅的功能需求适当增减。

智能控制系统可控制音频和视频信号播放、终止。可扩展的远程网络控制模块，通过Internet实现在任何地方对系统的全面控制。

二、主要内容

目前在在我们的日常生活和工作、学习领域多媒体报告厅得到广泛使用。小

型会议系统

是由音频设备和视频设备组成的。为了报告中音视频播放井然有序，需要通过音视频交换电路来控制各路音频和视频信号的输出。音视频交换电路主要用于完成语音信号和视频的切换。以实现多路信号之间的切换。经对可靠性、经济性、兼容性和供货情况进行多方面的综合考虑，该控制系统选用了AT89S51型单片机和交换控制矩阵器件MT8816AE 。其中，AT89S51型单片机具有实用，价廉，功耗小，速度快，体积小，功能强等优点：MT8816AE 是CMOS 单片集成电路，具有功耗小，可靠性高等特点。

1. 基本要求

（1）了解多功能报告厅控制主机的工作原理；

（2）了解MAX232接口以及控制核心AT89S51芯片的功能；

（3）完成基本电路的设计，用PROTEL 画出该电路的电原理图；

（4）用汇编语言（或C 语言）编写程序，利用指导老师提供的实验

2.主要内容

（5）对本次论文的原理有深入了解。知道整体框架和构思方式。

（6）对底层的模块的电路原理和功能，有比较清楚的了解。

（7）采用C 语言架构这个系统。对每个模块进行功能仿真与测试，把若干个功能模块链接起来形成一个整体。

（8）软件完成后，用Proteus 软件进行仿真。

（9）整理论文，抓住核心，仔细排版，准备答辩。

三、设计方案

1.设计思路

图1给出整个系统组成框图。其工作流程是:用户通过键盘输入指令，主控电脑接收指令通过MAX232接口与单片机进行通信，然后单片机控制MT8816选择终端设配与源设备进行连接，从而使我们所需要的源信号按照我们的要求进入到相应的终端设备。

视频源 音频源 其他

图1 控制系统框图

2.核心理论

2.1 交换控制矩阵电路设计

图2 MT8816内部结构图

MT8816芯片是集成模拟开关芯片，其功能如图2所示。它主要应用于电信专用分组交换机、测试仪器设备和音频信号切换，也可以用于视频信号的切换。它的-3dB带宽可达4MHz，完全满足应用电视领域对带宽的要求。该芯片内部具有一个l6x8的模拟开关阵列，有128个交叉点。一个7至l28译码器可以完成对这128个交叉点的寻址。锁存信号由STROBE端输入，信号的上升沿锁存7至128译码器译码输出的交叉点地址。DATA端的信号表明被选中的交叉点的开关状态，当被锁存的DATA为“l”时，该交叉点处于导通状态，当被锁存的DATA为“0”时该交叉点处于断开状态。片选CS端使一片控制器可以控制多片MT8816，实现矩阵容量的扩展。MT8816还具有复位端，复位后所有交叉点处于断开状态，用以保证系统初始状态的稳定可靠，以及满足一些快速操作的需要。MT8816具有双电源，数字信号电源为5V，模拟通道电源为l2V。

图3 MT8816地址编码真值表

按照图3所示真值表，我们可以使MT8816相应的通道互联，同时可动态改变正在连接中的终端发与终端收的配对情况。

2.2 单片机电路设计

（1）MAX232串口电路

AT89S521通过MAX232与键盘系统互联，根据从键盘系统接收到的命令数据帧控制MT8816AE开关阵列的通断。其中，AT89S51的相应引脚与MAX232串口电路连接；复位电路采用上电复位方式，其外围电路的电容为22μF，下拉电阻为4.7 kΩ；单片机外接11.0592MHz的晶振和两片30 pF电解电容构成振荡电路。图4为232接口接收电路图。