[其他]程控定时军号发生器

说明书

本实用新型属于自动控制技术。

目前，解放军及武警的部队、机关、院校、医院等单位均采用军号报时。最早是由人按规定时间直接吹奏军号，后来改成将军号号音灌制成唱片或录在录音磁带上，再经扩大机播放。采用以上办法的缺点是：一、浪费人力，要有专人负责。二、时间准确性差，容易造成时间误差或时间到了忘记吹号。三、播放各种号谱时会造成人为错误（如把起床号吹成休息号）。四、耐用性差，无论唱片或磁带长期使用造成磨损而音质变坏。即使实现时间上自动控制，录音机或电唱机的使用上仍存在一些问题。近年来，随着微机技术的普及、推广，人们在计时、控制、奏乐等方面都有了应用，为我们考虑采用微机技术控制时间，播放军号提供了基础。

本实用新型的目的在于利用微计算机控制时间发出军号声，以达到计时、控制、发音、播放等全部工作实现自动化。

本实用新型的结构是以TP801单板机为核心，用软件程序来实现定时和产生各类号谱的号音信号，号音信号经外部硬件放大电路放大、滤波、整形送至扩音机。扩音机开启也是由单板机控制，考虑到目前电子管扩音机还有相当数量在使用，所以在控制的时序上采取高低压两级启动分别接通的方法。先接通低压，自动延长一段时间后，再接通高压，如使用晶体管扩音机连接更为简便。为了提高单板机时间控制的准确性，采用外部秒脉冲产生器作为时基信号。图1为整机结构方框图。图中：〔A〕为TP801单板机，〔B〕为外时基电路，〔C〕为号音放大电路，〔D〕为滤波整形电路，〔E〕为低压控制电路，〔F〕为高压控制电路，〔G〕为输出控制电路，〔H〕为扩音机，〔I〕为直流稳压电源。

本实用新型的外部硬件有：外时基电路、两级启动电源控制电路、号音放大滤波整形电路。图2、图3为本实用新型的实施例。

秒脉冲信号产生电路（即外时基）见图2，是给单板机提供秒基准信号，它的精度将直接影响单板机的走时和控制精度。所以采用进口CMOS高频钟电路5512F，这是一种新型计时器件，用它与石英晶体组成高精度的秒基准信号源。外接晶振频率为4.19MHZ，因此，比一般低频钟电路精度高。5512F内部电路可分为振荡、分频和驱动部分。第一部分由倒相器、外接晶体及电容构成振荡频率为4.19MHZ的振荡器。分频器由23级二分频电路组成，4.19MHZ经23级分频后成为0.5HZ的信号，最后经集成电路内部驱动电路形成具有一定幅度的输出脉冲。5512F的⑦和⑧脚外接晶体JT和电容C_D、C_g、C_g′，调整C_g可微调频率。③和④脚接二极管D₁、D₂将输出脉冲组成频率为1HZ的秒基准脉冲，BG1作为输出整形。①脚由D₈、D₄二只整流二极管正向导通压降供电，使秒脉冲发生器有了宽的工作电压范围，以便和单板机相配接。秒脉冲信号接至单板机CTC的(23)脚，即O通道的CLK／TRG（o）口，并由控制字决定在脉冲上升沿工作。该秒脉冲发生器的误差在0.02秒／日以内。

电源的两级启动控制电路，分别为低压控制和高压控制两个部分。低压控制电路主要由I555定时器组成。555集成定时器是一种将模拟功能和逻辑功能集成在同一硅片上的时基电路，只要外接少量元件，就可构成多种模拟或数字电路，555定时器如图4所示。由两个电压比较器Ⅰ、Ⅱ和一个RS触发器，一个输出级Ⅲ，一个复位晶体管〔Ⅰ〕为直流稳压器，一组输出＋25V，供外部硬件工作。另一组输出＋5V经二极管D₉给单板机供电，同时，可对电池进行浮充。停电后稳压电源没有输出，电池自动切换供电，二极管D₉用以防止直流电池向稳压电源倒灌，单板机显示电路接D₉正端，是为了停电时显示电路可暂不显示，其它电路保证供电，节约电能，来电后，仍可恢复显示。

本实用新型使用的TP801单板机，采用了Z80系列，Z80单板机有三条总线：数据总线DB，地址总线AB，控制总线CB₀挂在三条总线的器件有Z80－CPU、存贮器、Z80－PIO及Z80－CTC等。其中PIO是通用的并行I／O口芯片，有两个八位口，即A口、B口，本设计用B口输出，且采用位控方式。Z80－CTC采用中断方式工作，在单板机作为时间控制时，CTC用于计数器方式，当单板机控制奏出号音时，CTC用于定时器工作方式。

本实用新型的软件设计，结合单板机特点具有以下功能：