模块四彩色电视机的控制系统.ppt

模块四 彩色电视机的控制系统 工作原理及故障检修,4.1 彩色电视机控制系统的功能4.2 PWM式控制系统的工作原理4.3 I2C总线彩色电视机控制系统4.4 I2C总线彩色电视机控制系统的典型故障分析与检修方法,4.1 彩色电视机控制系统的功能,【教学目的】彩色电视机功能认知。4.1.1实训彩色电视机的控制功能认知实训目的掌握彩色电视机的控制功能。实训器材彩色电视机及其使用说明书。实训内容(1)亮度、对比度、色饱和度、音量调节、静音、TV/AV转换、待机控制等。,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,(2)自动选台、人工选台、微调、制式选择、屏显等。彩色电视机的控制电路有两类，一类为提高和稳定彩色电视机电气性能而设的控制电路。如:自动增益控制(Acc)电路、自动频率控制(AFC)电路、自动频率调谐(A FP)电路、自动消噪控制(ANC)电路、自动消磁控制(ADC)电路、自动亮度限制(ABL)电路、自动高压控制(AHC、自动清晰度控制(ARC)电路、自动色度控制(ACC)电路、自动消色开关(AC K)、自动相位控制(APC)电路、锁相环(PLL)电路等。另一类为用户设置的功能控制电路，以下介绍的功能属于此类。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,4.1.2控制系统的功能遥控型彩电以微处理器(CPU)为核心，完成各种功能控制。对用户而言，基本遥控功能有:开/关机、选台、色饱和度、色调、亮度、对比度、音量调节、静音控制、定时关机控制、TV/AV转换控制、制式选择、屏幕显示等;此外某些彩色电视机兼有定时开机、游戏、万年历、计算器、童锁、卡拉OK、画中画、立体声、丽音、重低音、图像效果等功能控制。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,1.电源开/关控制遥控关机分为交流关机和直流关机两种模式。遥控关机时，电源开关处于关断状态(电视机与220 V交流电路切断)，这种关机方式称为交流关机，关机后不消耗电能和确保安全，开机需人工操作;遥控关机时，电源开关仍处于接通状态(电视机与220 V交流电路连通)，电视机处在“待机”状态，只有部分电路工作，这种关机方式称为直流关机，关机后仍有少量电能消耗。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,采用直流关机方式的彩色电视机，其控制过程如下。当电视机在工作状态时，按一下遥控器上的“ON/OFF键(一般此键为红色)，机内的开关电源立即进入待机状态，只给控制电路和待机指示灯供电;再次按一下“ON/OFF键，开关电源恢复所有供电，电视机即进入正常工作状态。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,2.选台通过操作“搜索”(手动搜台或自动搜台)按键，使电视机处于搜索状态，将电视节目接收下来并记忆于电视机内，此后可通过遥控器上的0-9中任一个数字键(代表节目编号)直接选看不同的电视节目;也可采用按组合数字键的方式，选看编号大于10的电视节目，或按CH键中的“”(增)和“V(减)键逐个选看不同的电视节目。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,3.色饱和度、亮度、对比度、音量调节常见的操作方式有独立按键控制式、组合按键控制式、菜单控制式。独立控制者(常见于老机型)则分别按遥控器上相应的功能按键的“”(增)或“V”(减)键来改变控制量的大小，直到满意为止。组合键控制者则按下MODE键，在屏幕上依次显示亮度、对比度、色饱和度、音量状态，选择欲改变的对象，再按键“”(增)或“V(减)键来改变控制量的大小，直到满意为止。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,菜单式控制比较复杂，一般是按“菜单”键，进入“主菜单一子菜单一菜名”，并在电视屏幕上有相应菜单(用文字或图形)显示，然后按“”(增)或“V”(减)键来选菜名，再按“”(大)键来改变控制量的大小，直到满意为止。4.静音控制按一下“静音”键(此键用文字或图形表示，如喇叭图形打“x无电视伴音输出，再次按一下此键，电视伴音恢复。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,5.定时关机控制定时关机有两种模式，一种是电视台停止播出信号后，几分钟到十多分钟自动关机，即无信号自动关机，电视机进入待机状态;另一种是睡眼关机，由用户设定或取消，一般定时关机时间为30,60,90,120分钟。此外，有一些电视机具有定时开机功能，即电视机在正常工作状态下设定下一次自动开机的时间，几秒钟后自动关机，电视机进入待机状态，定时时间到即自动开机。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,6.TV/AV切换控制对于只有一路音频/视频(AV)输入接口的彩色电视机，只需按一下遥控器上的“TV/AV键，电视机即进入AV状态。要返回TV状态，只需再按一下TV/AV键即可。对于有多路AV接口的电视机，如有AV1,AV2,AV3,S端子等多种输入方式，则需在AV状态下进行循环选择(重复按AV键)，才能从相应的输入接口接入视频和伴音信号。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,7.制式选择目前，彩色电视机大多具有多制式功能，可通过制式自动识别系统进行自动切换或遥控、人工切换来实现制式选择。8.屏幕显示除关机功能外，绝大部分操作功能在电视屏幕上有相应的文字或图形符号显示。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,4.1.3选台系统彩色电视机的选台电路分为电压合成和频率合成两种类型。1.电压合成式选台系统的特点将待接收的各电视频道所需的频段切换电压和调谐电压数据，预先保存于CPU的内部ROM和外部的节目存储器EPROM中。当用户进行换台操作时，CPU从存储器中取出与所选频道相对应的频段切换数据和调谐电压数据，经D/A转换后得到频段切换电压和调谐电压，从而达到换台的目的。,上一页,下一页,返回,4.1 彩色电视机控制系统的功能,2.频率合成式选台系统的特点采用由CPU控制的锁相环(PLL)频率合成方式进行选台，无外围接口电路，具有调谐选台准确，稳定性高的优点。缺点是频率合成式高频头比电压合成式高频头的价格贵一些，一般只用于大屏幕的高档机型，通常用EEPROM作为节目存储器。,上一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,教学目的掌握PWM式控制系统的组成、控制目标、控制原理。实训目的掌握模拟量控制、开关量控制与功能实现的关系。实训器材单片数码(或超级数码)机芯彩电、万用表。实训内容(1)通过检测CPU以及控制目标元器件的电压，了解实现开/关机、TV/AV切换、音量大小变化、静音等功能时，控制电压的变化情况。,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,(2)在自动搜索状态下，通过检测波段切换电压，调谐电压的变化情况，了解选台控制原理。(3)检测CPU工作的电压。4.2.1控制目标控制目标分两类:一类为模拟量控制，主要有调谐电压、亮度、对比度、色饱和度、音量等，它是由CPU输出的指定值脉冲经接口电路进行D/A转换后变成直流电压去控制受控电路。另一类为开关量控制，主要有开/关机、频段切换、TV/AV切换、静音等，由CPU直接输出的高电平或低电平开关信号去控制受控电路。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,4.2.2 PWM式控制系统的工作原理PWM式控制系统的结构如图4-1所示，控制电压的产生采用PWM(脉宽调制)方式。CPU接到控制指令后，首先由执行(解码)程序来进行识别解码，即识别输入的指令代表哪种控制功能，解码结果指出该命令的功能和存放在ROM的地址。CPU根据这个地址，从ROM中取出相应的操作指令，在操作指令的控制下，对时钟脉冲进行调制，以便组成代表该指令的一系列的频率和脉冲宽度为指定值的脉冲信号，这个指定值就代表了该指令的控制电压。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,CPU输出的指定值脉冲(属模拟量控制，如调谐电压、亮度、对比度、色饱和度、音量等)或高、低电平(属开关量控制，如开/关机、波段切换、TV/AV切换、静音等)，通过CPU的I/0(输入/输出)端口与接口电路连接，形成可控直流电压，去控制相应的受控电路，使电视机工作在使用者所需要的状态。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,控制系绕包括:CPU、接口电路、存储器、红外遥控系统、面板键盘控制。(1)CPU。它是控制系统的核心，是各种合成电压信号及开关控制信号的产生源。如图4-2所示，CPU包含运算器(ALU)、存储器、控制器。CPU能正常工作的3个必备条件:CPU供电电压正常、复位电路工作过程正常及复位端电压正常、时钟振荡电路工作正常。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,(2)接口电路。它位于CPU与被控电路之间，其作用是将CPU输出的各种脉冲信号(数字信号)变换成模拟信号(直流电压)去控制相应的电路。被控电路的控制电压有些需要高电平有些需要低电平，因此接口电路对CPU输出的脉冲信号要进行两次变换，即数/模变换和电平变换。数/模变换是将代表不同指令的脉冲信号变换成模拟信号，然后经积分电路或滤波变为直流电压。电平变换是将直流电压变成被控电路所需的直流控制电压。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,(3)存储器。它是在CPU外建立的一个必备的存储器，用来存储或记忆CPU提供的各种控制参数，如各套节目对应的调谐电压数据VT、波段信息、AFT状态、关机前的最终状态(包括节目号、各种模拟量数据)等。其作用是将电视机遥控(或面板键控)的各种功能数据记录下来长期保存，断电也不会消失。彩色电视机中常用的是电可改写只读存储器(EAROM,EEPROM。它具有ROM的存储永久性，又具有RAM的可改写性。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,(4)红外遥控系统。20世纪90年代我国彩电使用的遥控系统有:日本三菱公司的M50436-5605P系统、日本东芝公司的CTS-130A(TMP47C433AN)系统、荷兰飞利浦公司的CTV-320S(PCF84C640)系统、意大利汤姆逊公司的M494系统或这些系统的提高版(以前3家者居多)。进入21世纪，我国各彩电生产企业大都自我选型或使用具有自主知识产权的软件进行掩膜的遥控系统。这些系统大多源自飞利浦公司、三洋公司和东芝公司。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,红外遥控系统包括红外线发射器(也称遥控器)、红外线接收器和CPU这3个部分。现以日本三菱公司的M50436-5605P系统为例进行介绍。如图4-3所示，键盘矩阵由IC M50462AP输出的编码组线和按键组成8 x8的键盘矩阵，可传送16位的PCM码的72个指令，其中64个指令只需按一个键，另12个指令需双重按键。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,遥控器的核心是M50462AP，实质上它是一个微处理器。其内部框图如图4一4所示。M50462AP由振荡电路、定时产生器、扫描信号发生器、键的输入编码器、指令泽码器、用户码转换器、码调制器及输出缓冲器组成。M50462AP的2,3脚外接的陶瓷晶体的i皆振频率为455 kHz或480 kHz，定时发生器(对455 kHz或480 kH，进行分频)产生38 kH，或40 kHz的信号，该信号作为键扫描及其他各电路的时间标准信号，同时也作为载频信号。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,控制指令由用户码和数据码组成，用户码用于确定生产厂家和机种，数据码作为控制指令，因而不同遥控系统的遥控器不能互换使用。编码器送出的脉冲经键盘接通(按键按下)后回送给编码器进行二次编码，使之与微处理器的指令码一致。编好码的指令脉冲用脉冲调制(PCM)方式(有些系统采用脉幅调制PAM方式)调制在38 kHz载频上，信号经发射驱动电路(三极管)放大后，驱动红外发光二极管把红外信号发射出去。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,红外线接收器。它是由灵敏度极高的红外线感应二极管和包含有放大、检波和整形功能的集成电路等组成，如图4-5所示。红外二极管将接收到的指令信号光电转换成相应的高频脉冲电流，经集成电路放大、检波、整形等处理后，指令脉冲输出送给CPU进行指令解码。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,早期的红外接收器封装在一个金属屏蔽罩内(留有红外接收窗口)，现在的全为塑料封装的一体化红外接收器，有些将指示灯也封装在内，体积更小。接收器只有公共地、供电、信号输出3只引脚。(5)面板控制键盘。面板控制键盘具有与遥控相同的作用，只是不需要将脉冲信号进行二次编码，按动面板键盘直接由键盘矩阵将信号送给CPU。CPU依靠键位扫描的方法来识别按动面板上某个功能键的功能，并将信号作识别解码。典型应用如图4-6所示，图中圆圈内的数字是接CPU 50436-5605P的引脚。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,4.2.3 PWM式控制系统故障实例分析PWM式遥控系统常见的故障现象有:遥控和本机键控全部失效，仅遥控失效，无字符显示，不能锁台，频段切换不正常，亮度、对比度、色饱和度、音量等控制功能失效等。现以采用三菱M50436-5605P系统的熊猫3631 A型彩色电视机电路为例进行分析。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,如图4-7所示，该机的遥控系统采用日本三菱公司的CPU M50436-5605P和外接存储器M58655构成控制系统的主体，配与国产化的集成电路D5132(中放)、D5250(伴音:音量、静音、无信号消噪(受CPU控制)、D5622(解码)、D5612(视频矩阵、亮度、色饱和度受CPU控制)加上末级视放、D5435(行场扫描)加上行场扫描大信号电路和TDQ-2型电压合成式高频头(频段切换、调谐选台、AFC受CPU控制)、主电源为调宽型开关稳压电源(电源开/关受CPU控制)、辅助电源采用独立的小型开关电源给控制系统供电。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,另外该机型仅为PAL制式，且无A/V输入接口，对比度调节采用人工方式，电位器设于面板上;指示灯两只，正常情况下，红灯亮、绿灯不亮，表示电视机处在待机状态;红灯、绿灯都亮，表示电视机处在工作状态。M50436-560SP,M58655,CX20106A各引脚功能、在路电阻、电压，分别如表4一1、表4-2、表4一3所列。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,熊猫3631 A型彩色电视机的常见故障现象及其原因分析如下。故障一:遥控和本机键控均无法开机。接通总电源开关后，首先观察指示灯。故障现象1:红灯不亮。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障分析:从整机电路原理图可知，红灯由辅助电源+SV供电，绿灯由主电源+12 V供电，红灯不亮，表明辅助电源工作不正常，使整个控制系统无法工作，因而遥控和本机键控同时失效，因此检修重点放在辅助电源电路，如图4-8所示。故障原因:常见于启动电阻R882阻值变大或开路。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障现象2:红灯亮，绿灯不亮。分析与检测:红灯亮，表明辅助电源(+5 V)工作基本正常。遥控或本机键控仍然无法开机，主要原因是CPU工作不正常，因此CPU是检测的重点，CPU正常工作的3个条件:工作电压正常(52脚有+5 V);晶体两端有振荡波形(28、29脚应有约2.5 Vpp的时钟信号);复位电路工作过程正常及复位电压正常(27脚电压值应有4.5 V以上)。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,如果28,29脚无信号则预示晶体损坏;如果27脚复位电压不正常，应重点检查V951、V952和稳压二极管V901是否损坏。复位电路如图4-9所示。如果以上3个方面都正常，需要进一步检查CPU的9脚(电源ON/OFF控制输出端)外的接口电路。主电源开/关接口电路，如图4-10所示。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,当CPU的9脚输出高电平时(5 V，开机)，V897饱和导通、V896截止，Q802,Q803的工作条件正常，开关电源正常工作。当CPU的9脚输出低电平时(0V，关机)，V897截止、V896饱和导通，Q802基极(Q803集电极)被短路接地，破坏了开关电源的工作条件，开关电源停止工作，电视机只能处于待机状态。如果检测的结果是CPU的9脚有高电平，V896基极也为高电平(V896饱和导通，开关电源停止工作)，则最有可能是V897的c-e开路。如果检测的结果是CPU的9脚为低电平，且按开机键，9脚电平也无变化，则说明CPU损坏。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障二:仅遥控开机失效。故障现象:接通电源开关后，用遥控器无法开机，但按本机按键能正常开机。故障分析:本机键控正常，说明控制系统辅助供电正常，外存、接口电路、被控电路正常，CPU也基本正常。仅仅遥控不能开机，检查的重点应放在遥控器和红外接收器。红外发射与接收两方面同时出故障的几率很 小，为进一步压缩故障范围，首先从遥控器开始检查。遥控器的见故障有:电池电量耗尽、电池漏液腐蚀簧片、455 kHz晶体引脚断或内b损坏等。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障三:无字符显示。故障现象:开机后，电视机的所有控制功能均正常，控制操作时屏幕无相应的字符显示。字符显示是由CPU内部的字符产生电路、字符控制电路与CPU外部的字符信号输出放大电路3部分构成，如图4-11所示。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,分析与检测:首先检查CPU的51,50脚有无行、场脉冲信号输入。因为行、场脉冲信号的作用是分别确定字符在屏幕的水平、垂直方向上显示什么部位，同时行、场脉冲的存在也是字符振荡器振荡的条件之一。检测时，可用示波器观测CPU的51,50脚看有无行、场脉冲波形，或用指针式万用表dB档测量CPU的51,50脚，dB电压值分别约为1.4 V和0.2 V。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,如果无行或场脉冲，则重点检查与行或场脉冲相关的电路，否则检查字符振荡电路，检测CPU的48,49脚有无字符振荡信号，其振荡频率约为6 MHz,频率的高低会直接影响到字符显示的大小及在水平方向上的位置。CPU的48,49脚外围只有3个元件，重点检查RP901电位器是否接触不良。最后检查字符输出电路，从CPU的46,47脚输出绿、红两色字符，组合后可在屏幕上显示绿、黄、红3种彩色的字符。常见故障为V959、V960集电极无12 V供电。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障四:不能锁台。故障现象:开机，进行自动搜台时，搜索到节目不能记忆，图像在屏幕上一闪而过，周而复始地搜台。分析与检测:在搜台的过程中，能看到一闪而过的图像，说明高频头所需的工作电压、频段切换电压、调谐电压都正常。电视节目能正常锁定的3个条件如下。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,CPu的36脚有复合同步信号输入，使CPU能确认已收到电视信号。CPU的35脚有正常的AFT电压输入，CPU据此判定高频头已调谐到最佳调谐点。存储器M58655能存储节目信息。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,根据上述3个条件，依次对有关电路进行检查的步骤如下。用示波器检测CPU的36脚，如果没有复合同步信号输入，则检测D5435的16脚有无复合同步信号输出;如果有，则进一步检查复合同步信号的通路。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,用万用表DCx5V(或x10V)档检测CPU的35脚(AFT输入)电压，观察在搜台过程中图像出现的瞬间，有无2.7 V上下波动范围较大的电压。若无明显变化，则重点检查R941C929，直至检查D5132的第6脚。如果上述检查无问题，则需考虑AFT检波调谐回路L151和图像检波调谐回路L104是否失谐;一般失谐的最主要原因是并联谐振回路中的管状电容霉变发黑。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,常用的应急修理方法是拆下L151剪断电容器一脚后装回，并在印制电路板L151的两端并接一只10-20 pF的瓷片电容，之后微调磁芯，就能排除故障;如管状电容不发黑，装回并微调磁芯即可。对于存储器，主要检查M58655的1脚(+5 V)和2脚(一30 V)工作电压是否正常即可。其引脚功能如图4-12所示。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障五:频段切换不正常。图4-12存储器M58655的引脚功能图.故障现象:电视机的图像和伴音均正常，能遥控选台，但仅能收看到某一频段的电视节目。分析与检测:熊猫3631A型彩电，采用TD Q-2型电调谐高频头，频段切换受CPU的6,7肚口控制，CPU的6,7脚输出电平与高频头的BV,BU,BS这3个脚的电压关系，如表4-4所列。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,检查时，让电视机处于自动搜台状态，用万用表监测CPU的6,7脚的电压变化。如果这两个脚的电压无变化，或只处在一种输出组合态，只能收到一个频段的电视节目，故障在CPU;如果CPU的6,7脚的电压有4种输出组合态，则故障在接口电路，应重点检查V13V14V15等相关元器件。,上一页,下一页,返回,4.2 PWM式控制系统的工作原理,故障六:亮度、对比度、色饱和度、音量等某一项功能控制失效。故障现象:开机图像正常，亮度、色饱和度控制正常，只有音量不受控。分析与检测:音量控制信号由CPU的2脚输出，用万用表监测2脚电压，分别按遥控器、本机键控的音量“+”、“一”键，2脚的电压应在0-1.3 V之间变化，说明CPU能输出控制信号，遥控器、本机键控的音量按键完好。应重点检测接口电路V955、V956，C903，V957器件是否完好;如果2脚的电压无变化，则说明CPU内局部电路损坏。,上一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,教学目的了解I2C总线式彩电数据调整方法。4.3.1实训I2C总线式彩电数据调整实训目的掌握进入维修状态的方法和数据调整的要领。实训器材单片数码(或超级数码)机芯彩电。实训内容(1)进入维修状态。(2)选择调整项目，调整数据，观察现象后，恢复原来的数值。,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,4.3.2 I2C控制系统的基本结构I2C总线控制方式由飞利浦公司发明，采用串行数据传输方式，20世纪90年代中后期被我国遥控彩电广泛应用。I2C是Inter Integrated Circuit Bus的简称，意思是集成电路到集成电路的公用信息通道。I2C总线式控制系统的本质就是通讨集成中路间的公用信氛通道来完成各种控制。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,彩色电视机采用的总线类型有两种，即三总线方式(较少使用，长虹TA机芯的部分机型使用)和二总线方式(I2C总线式)。三总线包括时钟线(CK),数据线(DI/DO)和选通线(CS);二总线包括时钟线(SCL)和数据线(SDA)。采用I2C总线控制方式的彩色电视机，由I2C总线来实现功能控制、调整电路参数，即采用软件调整的方式取代可调元件调节，大大地提高了电路的可靠性。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,基于I2C总线式控制的由单片数码、超级数码芯片构成的彩色电视机的主导产品，其系统基本结构分别如图4-13、图4-14所示。4.3.3 I2C总线控制系统的工作原理I2C总线控制系统主要由CPU,I2C总线、被控器组成。如图4-15所示，I2C总线是一种双线、双向总线，“双向”即具有双方向数据传输功能，由串行时钟线(SCL)、串行数据线(SDA)和上拉电阻构成。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,CPU通过SCL线、SDA线与被控器进行通信。具体来说，就是利用SCL线向所有被控器传送时钟脉冲，作数据识别基准，实现准确解码;利用SDA线向所有被控器发送控制数据或接收被控器反馈来的信息。上拉电阻的作用，一是给CPU总线端口SCL,SDA内部电路的晶体管供电;二是使SCL线、SDA线上的电平为高电平。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,所有并联在I2C总线上的被控器都有一个地址码，当CPU要控制某被控器完成某种控制操作时，通过I2C总线发送出其地址码和控制数据。总线上的每一个被控器接收到地址码和数据后，对地址进行泽码，判断接收到地址码是否与自己的地址码相同，如果相同，则将信息反馈给CPU,CPU根据反馈信息确定该被控器为被控对象。接着被控器将接收来自CPU的指令数据，进行解码后，形成控制信号，实现控制功能。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,目前，被控器中的被控电路仍为模拟集成电路，不能用数字信号直接控制。因此要对控制信号进行D/A转换，将数字控制信号变成模拟控制电压，同时启动控制开关，接通被控模拟电路进行模拟控制，完成相应的操作，如图4-16所示。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,4.3.4 I2C彩色电视机的基本特点I2C总线式控制系统的传送数据率较高，约为100一400 Kbps。允许并联在I2C总线上的被控器的数量即负载能力，主要决定于总线上的电容容量。一组I2C总线的电容量一般在400 pF以下，这对普及型彩电已经足够使用的了。对于需要复杂控制的高档彩电可选配具有两组以上I2C总线的CPU。采用I2C总线式系统，在普通型遥控彩电中大多采用电压合成式高频头，在高档彩电中往往采用频率合成式高频头。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,I2C总线控制方式的键盘矩阵，其电路结构比PWM控制方式的键盘矩阵电路结构简单得多，它是利用分压式输入操作指令，对按键质量要求高，任何一个不能有漏电或短路现象，否则无法操控，如图4-17所示。I2C总线控制方式的复位电路如图4-18(a)、(b)、(c)所示。复位电路分为以下两类。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,(1)按电路构成分:分立元件;集成电路(如三端复位IC;KIA7042P,KIA7045,S8074AL等);超级芯片内置。(2)按复位方式分:低电平复位(复位后维持高电平);高电平复位(复位后维持低电平);超级芯片内置复位电路，复位端可接地或悬空。图4-18(a)中TDA9370的60脚为复位端，采用直接接地的办法，在“长虹”CH-16机芯中应用此电路。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,图4-18(b)中的TDA8133是具有双路稳压输出的IC，为超级芯片供电，9脚+5 V主要供CPU部分，9脚+8 V(受CPU控制)主要供TV部分，1,2脚为13 V输入;6脚为复位输出，外接复位电路，开机瞬I司，由于R956 C957的作用，V959截止，TDA9380的60脚高电平复位，之后V959导通，TDA9380的60脚低电平维持。在“康佳”K/N系列小屏幕彩电中应用此电路。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,图4-18(c)中TMPA8829的5脚为复位端。开机瞬间，由于C243的充电作用5脚为低电平，使CPU复位，待充电完毕，5脚维持高电平，CPU进入正常工作状态。从低电平到高电平的渡越时间决定于V205的导通电流和定时元件R247、C243的数值，渡越时间不对，即使在CPU复位端测得正常的电压，机器仍然无法进入正常工作状态。这种复位电路不仅在TMPA88 x x系列中应用，也为其他系列单片数码机芯的低电平复位的CPU所采用。在“长虹”CN-18机芯中应用的也是此电路。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,4.3.5 I2C总线系统的应用I2C总线系统在彩色电视机中常见的应用类型有简单型、基本型、复杂型，分别如图4-19所示。图4-19中的Rp为上拉电阻(接+5 V);R0为CPU总线端口高压尖峰脉冲防护电阻;R1为被控器总线端口高压尖峰脉冲防护电阻;C为抗干扰电容，与隔离电阻配合，以提高I2C总线上数据传输的可靠性，预防误动作使控制系统进入维修状态和防止外部干扰改变I2C总线数据;,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,VS0为稳压二极管(稳压值一般为5码，防止外部高电压损坏CPU;VS1也是稳压二极管，以防止外部高电压损坏被控器;V为隔离三极管，V将主控器CPU与被控器IC隔开。隔离三极管的基极需单独提供偏置电压(如由12 V供电)，正常情况下，V工作于饱和导通状态，一旦被控器损坏，使I2C总线电压升高时，b、e反偏而截止，从而保护CPU不受高电压冲击而损坏。当隔离三极管基极供电电压无或过低时，三极管也截止，将信号传输链路切断，从而造成故障。复杂型的外部电路具有三重防护功能。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,I2C总线的格式有两种，分别是飞利浦公司格式和ITT(美国国际电话/电报公司)格式。两种格式的接口电路的连接方式基本相同，但数据传输格式有区别。根据彩电功能的强弱和受控器数量的不同，CPU的I2C总线有单组的也有多组的。典型的多组I2C总线系统应用模式如图4-20所示。此外，还有一些与I2C总线有关的重要辅助控制端口，分别介绍如下。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,1)BUS OFF为了实现生产过程的自动化调试，CPU设计有BUS OFF(总线关闭)控制端口，该端口接入规定电平(一般为低电平)时，CPU将I2C总线的控制权交给生产线的调试微机，CPU不能通过I2C总线对受控器进行控制。调试微机将预先设定的数据通过总线送给受控器，完成调试。当调试微机发现总线系统有故障时则指出故障部位，以便生产线上的维修人员进行处理。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,调试完毕，撤离调试微机接插件，BUS OFF端口恢复高电平，控制权交回给本机CPU。图4-21所示为夏普牌PAL-A机芯彩电调试控制示意图，图中CPU的36脚(EXT BUS)为控制端口，正常工作时为高电平。进行生产调试时，调试微机通过接插件的连接，使CPU的36脚变为低电平，CPU的42,43脚输出信号被关断，控制权交给调试微机。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,在总线故障检修时，要检测CPU的BUS OFF端口，如果此端口工作电压不正常，则CPU不能向I2C总线输出时钟信号和数据信号，整机不能进入正常工作状态。对于BUS OFF端口，不同生产厂家，在电原理图上的标称也有所不同，常见的除BUS OFF,EXT BUS(外部总线)外，还有TEST(测试)、SERVICE(维修)、FACTORY(工厂)、BUS STOP(总线停止)等英文字样。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,2)被控IC的供电端口被控IC内部有模拟电路和数字电路，为避免数字电路与模拟电路共用一组电源造成相互干扰，对数字电路部分与模拟电路部分采用分别供电和退藕的办法来解决干扰问题，如图4-22所示。被控IC内的数字电路电源端子的表示符号，常见的有:D.VDD数字电路电源;DIG.VDD数字电路电源;D.VCC数字电路电源;I2LVDD集成注人逻辑电路电源;D.GND数字电路地线。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,注:IC内采用场效应管者，供电端子用“VDD”表示;IC内采用晶体管者，供电端子用“VCC”表示。3)被控IC的辅助地址选择端口有些被控IC设有辅助地址选择端口，在电路上常用ADR(address，地址)、ADDRESS(地址)、MAD(module address，组件地址)、ADDSEL(address selec-lion，地址选择)等英文字样来表示。只有进行正确设置后，CPU才能通过I2C总线对该受控器进行控制。如果辅助地址选择端口的电路有故障，将导致总线无法控制该被控器，使整机功能不正常。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,4.3.6总线数据调整方法被控电路的数据调整分为两种模式，即工厂模式和维修模式。工厂模式用于生产过程，维修模式用于彩电维修过程。1.进入和退出维修模式品牌、机型不同的彩色电视机，进入“维修模式”的方法也不同。有的利用本机遥控器即可进入“维修模式”，有的用本机遥控器与本机键(一般为音量“V”键)组合操作方可进入。进入和退出“维修模式”的方法以及参考数据，一般由生产厂提供。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,大多数国产的彩电退出“维修模式”的方法较简单，只要遥控关机即可保存已调整好的数据。但部分彩电维修模式的调整菜单中有“保存”选项，进行数据调整时，所有的数据暂存于CPU内的随机存储器中，断电后丢失，断电前需执行规定的操作来保存数据。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,2.数据种类、名称和调整方法I2C总线传输的数据有随机数据和固定数据两种。随机数据是指彩电在使用过程中CPU送往被控电路的数据。如改变亮度、对比度、色饱和度、色调、音量等的数据都属随机数据;固定数据是指彩电在生产和维修过程中，根据设计要求和电路工作的实际需要而预设的数据，用户不能自行更改。固定数据包括对行、场扫描电路工作状态、图像画质、白平衡、光栅几何失真和伴音信号处理电路工作状态进行控制的数据。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,不同厂家、不同机型，其调整的菜单、名称、内容、数据也不尽相同。以下以河南郑州三彩电子厂生产的以CPU LC863332B或863524 C(这两种CPU内部功能相同，引脚定义有异)、存储器AT24 C08、小信号处理IC LA76810/76818组成的单片数码机芯为例进行介绍。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,1)维修模式进入和退出方法开机后，先按一次遥控器的“回看”键，然后按本机“音量减”键不松手，同时按遥控器“回看”键，即可进入“FACTORY”模式(工厂模式)。重复上述过程可进入B/W BALANCE(黑白平衡)调试。再重复一次可进入“ADJUSTMENU 0”模式(调整菜单0)。关机就可退出，并将保存已调整的数据。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,重要提示如下。(1)屏幕显示“ADJUST MENU 0调试状态时，按遥控器“静音”键可打开ADJUST MENU 1-10”的设置菜单，如图4-7一图4-16所示。(2)所有调整项目中，前加*者不能乱调，否则不能正常收看。如有改动，请以原总线内实际调试数据或状态为准。,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,(3)左右出白边时，调节“ADJUST MENU 2”项目中左右行消隐。其他项目不能调(机芯出厂前已调好)，否则本机芯将丧失相应功能。(4)B/W BALANC,ADJUST MENU 0”两项调整的具体数据以显像管、偏转线圈为依据，如表4-5、表4-6所列。2)调整菜单(项目)ADJUST MENU,上一页,下一页,返回,4.3 I2C总线彩色电视机控制系统,遇到以下情况时，要对数据进行调整。(1)彩电使用日久因元器件特性变化导致彩电某些性能变差，如接收灵敏度下降，需对AGC做调整;亮度不足，需对副亮度做调整;行、场幅度变宽或变窄，需对行、场幅度做调整。(2)在更换某些元器件后，出现不正常的情形，需要做调整。例如:更换场输出集成电路后，场幅度不符合标准，要进行调整;更换显像管或更换末级视放管后，白平衡变差，要进行调整。,返回,上一页,4.4 I2C总线彩色电视机控制系统的典型