全文摘要
本实用新型涉及一种应急广播系统的主控装置，包括电路板，电路板上集成有处理器、用户认证模块、音频接口、信道选择模块、增益模块、DC电源接口、DC电压转换模块、串口接口、串口模块、网线接口、WIFI模块，其中信道选择模块设有分配器和多路音频输入增益电路，多路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的多个输入端；多路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的多个输入端口，分配器的输出端经增益模块连接至音频接口的输出端，分配器、用户认证模块、串口模块、WIFI模块分别与处理器进行有线通信；串口模块通过串口接口来连接应急广播系统，WIFI模块通过网线接口有线连接至外部基站；DC电压转换模块通过DC电源接口从应急广播系统取电。
主设计要求
1.应急广播系统的主控装置，包括电路板，其特征是：该电路板上集成有处理器、用户认证模块、音频接口、信道选择模块、增益模块、DC电源接口、DC电压转换模块、串口接口、串口模块、网线接口、WIFI模块，其中信道选择模块设有分配器和多路音频输入增益电路，多路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的多个输入端，音频接口的多路输入端用于分别可插拔连接应急广播系统的多路音频信道；多路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的多个输入端口，分配器的输出端经增益模块连接至音频接口的输出端，音频接口的输出端用于可插拔连接应急广播系统的播音器，分配器、用户认证模块、串口模块、WIFI模块分别与处理器进行有线通信；串口模块通过串口接口来可插拔连接应急广播系统，WIFI模块通过网线接口有线连接至外部基站，外部基站与网线接口可插拔连接；DC电压转换模块通过DC电源接口从应急广播系统取电，应急广播系统与DC电源接口可插拔连接。
设计方案
1.应急广播系统的主控装置，包括电路板，其特征是：
该电路板上集成有处理器、用户认证模块、音频接口、信道选择模块、增益模块、DC电源接口、DC电压转换模块、串口接口、串口模块、网线接口、WIFI模块，其中信道选择模块设有分配器和多路音频输入增益电路，多路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的多个输入端，音频接口的多路输入端用于分别可插拔连接应急广播系统的多路音频信道；多路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的多个输入端口，分配器的输出端经增益模块连接至音频接口的输出端，音频接口的输出端用于可插拔连接应急广播系统的播音器，分配器、用户认证模块、串口模块、WIFI模块分别与处理器进行有线通信；串口模块通过串口接口来可插拔连接应急广播系统，WIFI模块通过网线接口有线连接至外部基站，外部基站与网线接口可插拔连接；DC电压转换模块通过DC电源接口从应急广播系统取电，应急广播系统与DC电源接口可插拔连接。
2.根据权利要求1所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：所述音频输入增益电路具体是反向比例放大器。
3.根据权利要求2所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：所述反向比例放大器中的反馈电阻R6上并联有电容C24。
4.根据权利要求1或2所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：所述增益模块具体是同相比例放大器。
5.根据权利要求1所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：所述串口模块设有GM8142电路，GM8142电路与处理器的SPI口通信。
6.根据权利要求1或5所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：处理器具体是STM32F103VE芯片。
7.根据权利要求1所述的应急广播系统的主控装置，其特征是：用户认证模块具体是SHC1408S芯片。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种应急广播系统的主控装置。
背景技术
应急广播系统在正常播音过程中，常需插播应急音频，现有技术通过把正常播音信道和应急信道共同接至应急广播系统的音频输入端，并在广播操作台上设置多个开关来分别对应每个信道，使用过程中若需插播应急音频，则播音员手动导通广播操作台上的应急信道开关从而接入应急信道，使应急广播系统插播应急音频。现有技术需要播音员进行就地控制，播音员无法进行远程操控。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种应急广播系统的主控装置的硬件结构，待编程人员对其中处理器进行编程后，该主控装置让播音员能远程操控。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：提供一种应急广播系统的主控装置，包括电路板，该电路板上集成有处理器、用户认证模块、音频接口、信道选择模块、增益模块、DC电源接口、DC电压转换模块、串口接口、串口模块、网线接口、WIFI模块，其中信道选择模块设有分配器和多路音频输入增益电路，多路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的多个输入端，音频接口的多路输入端用于分别可插拔连接应急广播系统的多路音频信道；多路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的多个输入端口，分配器的输出端经增益模块连接至音频接口的输出端，音频接口的输出端用于可插拔连接应急广播系统的播音器，分配器、用户认证模块、串口模块、WIFI模块分别与处理器进行有线通信；串口模块通过串口接口来可插拔连接应急广播系统，WIFI模块通过网线接口有线连接至外部基站，外部基站与网线接口可插拔连接；DC电压转换模块通过DC电源接口从应急广播系统取电，应急广播系统与DC电源接口可插拔连接。
其中，信道选择模块设有分配器和多路音频输入增益电路，多路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的多个输入端从而取音，多路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的多个输入端口，分配器的通信端与处理器进行通信连接。
其中，所述音频输入增益电路具体是反向比例放大器。
其中，所述反向比例放大器中的反馈电阻R6上并联有电容C24。
其中，所述增益模块具体是同相比例放大器。
其中，所述串口模块设有GM8142电路，GM8142电路与处理器的SPI口通信。
其中，处理器具体是STM32F103VE芯片。
其中，用户认证模块具体是SHC1408S芯片。
待编程人员对处理器进行编程后，本实用新型具有以下有益效果：
(1)通过将各个电子元件集成在同一电路板上并设置多种接口来进行外接，使得主控装置作为一个独立单元，可与应急广播系统进行可插拔连接，如此将该主控装置应用到旧式应急广播系统(即无设置网络模块的应急广播系统)或新式应急广播系统(即设置有网络模块的应急广播系统)都十分方便，也利于后期主控装置的维护更换；
(2)通过在每一路输入音频的传输路径上串联一路音频输入增益电路，音频输入增益电路对该路输入音频的信号幅度进行单独增益控制(一次增益)，再通过增益模块对选择出的音频进行无差别放大(二次增益)，从而输出功率足够大的音频信号；
(3)主控装置自带有WIFI模块，可独立与基站进行通信，而无需依赖应急广播系统，因此可适用于旧式应急广播系统中，且由于WIFI模块分别与处理器、基站进行的是有线通信，故不会受到应急广播系统的射频模块的大功率无线信号的干扰，较之直接在主控装置上设置4G移动通信模块的方式而言，有线通信可避免信号干扰问题；
(4)将本实施例的主控模块安装到应急广播系统中后，播音员即可通过移动终端(如手机)与基站进行远程移动通信，实现远程发送应急控制指令，基站经网线将指令传递给WIFI模块，由WIFI模块有线转发给处理器，处理器获得指令后，通过用户认证模块进行用户信息及应急控制指令验证，验证通过则根据应急控制指令控制信道选择模块中的分配器自动择一选择所需播放的音频信号进行输出给播音器进行播音，实现远程操控。
附图说明
利用附图对本实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为应急广播系统的主控装置的原理框图。
图2为处理器的电路示意图。
图3为音频输入增益电路的电路示意图。
图4为分配器的电路示意图。
图5为增益模块的电路示意图。
图6为用户认证模块的电路示意图。
图7为MAX232电路的电路示意图。
图8为RSM485电路的电路示意图。
图9为GM8142电路的电路示意图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1所示，本实施例的主控装置的主体为一整块电路板，该电路板上集成有处理器、用户认证模块、音频接口、信道选择模块、增益模块、DC电源接口、DC电压转换模块、串口接口、串口模块、网线接口、WIFI模块，其中信道选择模块的多路输入端与音频接口的多路输入端相接，音频接口的多路输入端用于分别外接应急广播系统的多路音频信道；信道选择模块的输出端经增益模块连接至音频接口的输出端，音频接口的输出端用于外接应急广播系统的播音器；信道选择模块、用户认证模块、串口模块、WIFI模块分别与处理器进行有线通信，串口模块通过串口接口来外接到应急广播系统的其他模块，WIFI模块通过网线接口有线连接至基站；DC电压转换模块用于把应急广播系统提供的+24VDC变换输出成+24VDC、+5VDC和+3.3VDC，为其他模块及处理器供电。
见图2，处理器选用STM32F103VE系列ARM芯片，其主要完成控制程序的运行，并通过串口模块接收、解读应急广播系统下发的指令。
信道选择模块由8路如图3所示的音频输入增益电路和一个如图4所示的CD4051BCM分配器组成，其中8路音频输入增益电路的输入端分别连接音频接口的8个输入端从而取音，8路音频输入增益电路的输出端分别连接至分配器的8个输入端口，分配器的通信端与处理器进行通信连接，从而接收处理器的指令并根据指令进行择一输出给增益模块，供增益模块增益后输出给播音器进行播音。具体地，见图3，以第一路音频输入增益电路为例(其余参照该路设置)，音频输入增益电路由反向比例放大器组成，其输入端串联有电容C22进行通交隔直，通过修改反向比例放大器中的反馈电阻R6即可单独控制该路输入音频的信号幅度，实现对每个信道的单独增益控制(一次增益)，同时用电容C24并联在反馈电阻R6上，以改善输出音频的音色。见图5，增益模块由同相比例放大器组成，其对选择出的音频进行无差别同相放大(二次增益)，从而输出功率足够大的音频信号，音频信号经音频接口的输处端输出给播音器。
见图6，用户认证模块是由应急广播系统相关单位提供SHC1408S芯片，芯片内含用户信息及应急控制指令验证，通过与处理器进行SPI通信交互，由处理器协助完成认证工作，其中认证程序为现有技术，此处不对其展开赘述。
由于应急广播系统中的应急广播系统需要的串口较多，串口模块除了设有如图7所示的多路MAX232电路来实现串口RS232通信外，还设有如图8所示的多路RSM485电路来实现串口RS485通信。由于处理器只有5个串口资源，不够串口连接应急广播系统中的应急广播系统，因此需要如图9所示通过GM8142电路来将处理器的1路SPI扩展为4路串口，以供多路MAX232电路进行连接。
使用时，将本实施例的主控模块安装到应急广播系统中，然后播音员即可通过移动终端(如手机)与基站进行远程移动通信，实现远程发送应急控制指令，基站经网线将指令传递给WIFI模块，由WIFI模块有线转发给处理器，处理器获得指令后，通过用户认证模块进行用户信息及应急控制指令验证，验证通过则根据应急控制指令控制信道选择模块中的分配器自动择一选择所需播放的音频信号进行输出给播音器进行播音，实现远程操控。
本实施例的主控装置通过将各个电子元件集成在同一电路板上并设置多种接口来进行外接，使得主控装置作为一个独立单元，可与应急广播系统进行可插拔连接，如此将该主控装置应用到旧式应急广播系统(即无设置网络模块的应急广播系统)或新式应急广播系统(即设置有网络模块的应急广播系统)都十分方便，也利于后期主控装置的维护更换。
此外主控装置自带有WIFI模块，可独立与基站进行通信，而无需依赖应急广播系统，因此可适用于旧式应急广播系统中，且由于WIFI模块分别与处理器、基站进行的是有线通信，故不会受到应急广播系统的射频模块的大功率无线信号的干扰，较之直接在主控装置上设置4G移动通信模块的方式而言，有线通信可避免信号干扰问题。需说明的是，WIFI模块在此处相当于处理器与基站之间的数据中继器，之所以选用为WIFI模块，是由于其电路结构为成熟技术(本文不作赘述)，可直接参考使用。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920030832.6
申请日:2019-01-07
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:81(广州)
授权编号:CN209184608U
授权时间:20190730
主分类号:H04H 20/59
专利分类号:H04H20/59;H04W4/90;H04W4/06
范畴分类:39B;
申请人:广州众翔信息科技有限公司
第一申请人:广州众翔信息科技有限公司
申请人地址:510665 广东省广州市荷光路158号之一709房
发明人:林青山;杨启伟;李婷婷
第一发明人:林青山
当前权利人:广州众翔信息科技有限公司
代理人:刘克宽
代理机构:44215
代理机构编号:东莞市华南专利商标事务所有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计