2.4 一體機(jī)模擬解碼芯片選擇

　　目前常用的模擬/ 數(shù)字信號(hào)解碼芯片都支持PAL/NTSC/SECAM 多制式解碼，有些芯片還集成了三通道高速ADC或HDMI 接收器等。主流的數(shù)字解碼芯片主要有ADI 公司的ADV7184/ADV7403/ADV7441、TI 公司的TVP5147/TVP5160、NXP 公司的SAA711x、MICRONAS 公司的VPC3230D、 PW公司的PW2300/PW3300 等。另外，選擇一體機(jī)的解碼芯片時(shí)還必須考慮其適應(yīng)的市場(chǎng)，如北美市場(chǎng)要考慮CCD/V-CHIP和立體聲，歐洲市場(chǎng)則要考慮圖文電視接收和SCART 接口等。

　　此處的一體機(jī)解碼芯片選用功能較全的ADV744110 來支持10位數(shù)字處理。該芯片可支持PAL/NTSC/SECAM 多制式解碼，擁有兩路HDMI 高清輸入，并支持12 組模擬信號(hào)輸入，輸入的多類模擬信號(hào)可以是CVBS 全電視信號(hào)、YpbPr 分量信號(hào)、S-Video 亮色分離信號(hào)和RGB 基色信號(hào)，具有標(biāo)清模擬信號(hào)去鋸齒濾波器，可節(jié)約外加額外的濾波器成本。ADV7441擁有四路150 MHz 帶寬的ADC，支持1 080 p 的高清信號(hào)輸入及SXGA 的RGB 信號(hào)輸入，可自動(dòng)辨識(shí)電視系統(tǒng)（NTSC/PAL/SECAM） ， 具有VBI 功能， 軟件完成TELETEXT 和CCD/V-CHIP.數(shù)字輸出口可以是ITU656ITU601 數(shù)字色差編碼信號(hào)或者24 位的RGB 信號(hào)。

　　2.5 調(diào)諧器選擇

　　調(diào)諧器也稱高頻頭，它通常用鐵盒的屏蔽封裝。調(diào)諧器根據(jù)接收信號(hào)分為模擬、數(shù)字、數(shù)模一體化三種，其中有些數(shù)模一體化調(diào)諧器還具備信道解碼功能。調(diào)諧器從接收信號(hào)的制式上看，模擬信號(hào)調(diào)諧器可以做到全制式接收，數(shù)字信號(hào)調(diào)諧器的接收按地區(qū)分為DVB、ATSC、ISDB、DMB 等。

　　同時(shí)，數(shù)字信號(hào)接收還因傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)不同，從而實(shí)現(xiàn)的信道編碼方式也不相同，如在歐洲有線網(wǎng)絡(luò)用DVB-C、地面廣播用DVB-T、衛(wèi)星廣播用DVB-S、手持設(shè)備用DVB-H 等。

　　近年來體積更小的硅調(diào)諧器發(fā)展迅速，它不用鐵盒封裝，而是直接將硅集成電路焊接在電路板上，從而打破了傳統(tǒng)的調(diào)諧器概念，它具有體積小和成本低的優(yōu)勢(shì)。本一體機(jī)的調(diào)諧器選用NXP 公司最新推出的新型數(shù)模一體化硅調(diào)諧器TDA18274，它不但兼容所有的模擬與數(shù)字電視標(biāo)準(zhǔn)（PAL、NTSC、DVB-T、SECAM、DVB-C 、ISDB-T、ATSC）， 而且TDA18274 芯片自身可將中頻信號(hào)送至數(shù)字中頻解調(diào)器TDA8296，從而完成模擬電視解調(diào)，并輸出CVBS 模擬電視信號(hào)，同時(shí)它把中頻信號(hào)也送到信道解碼器TDA10048，解出數(shù)字電視TS 流。這部分電路框圖如圖2 所示。

　　2.6 一體機(jī)的觸摸屏與液晶屏選取

　　觸摸屏（touch screen）又稱為觸控面板 、觸控屏。當(dāng)人接觸屏幕上的圖形按鈕時(shí)，屏幕上的觸覺信號(hào)通過觸摸屏控制板轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，送入CPU 芯片，經(jīng)CPU 處理，傳送到各種外設(shè)顯示，從而完成人機(jī)交互。用觸屏的動(dòng)作取代傳統(tǒng)的鍵盤與鼠標(biāo)輸入，并借助液晶來顯示畫面，它是構(gòu)建物聯(lián)終端，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的最流行的傳感技術(shù)。觸摸屏分為電阻式、電容式與壓電式等。因?yàn)閴弘娛接|摸屏同時(shí)具有電容屏幕的多點(diǎn)觸摸觸感和電阻屏的精準(zhǔn)穩(wěn)定，有別于電容屏的是，即使戴著手套或是沾水手指仍能進(jìn)行操作，所以我們選用壓電式觸摸屏。

　　液晶屏幕（包括LCD 顯示器和LED 顯示器）是以電流刺激液晶分子的方式產(chǎn)生點(diǎn)、線、面配合背部燈管構(gòu)成畫面的。

　　和傳統(tǒng)的CRT 顯示器相比，它體積較大，畫面柔和，畫面不會(huì)閃爍，可以降低眼睛的疲勞，本設(shè)計(jì)選用LED 屏。

　　3 軟件系統(tǒng)選用

　　本方案中操作系統(tǒng)選用ANDROID4.X 系統(tǒng)，因?yàn)榇瞬僮飨到y(tǒng)能很好地支持觸摸輸入功能，而且此系統(tǒng)支持的應(yīng)用軟件豐富，目前市場(chǎng)上的應(yīng)用軟件幾乎不用任何修改都可以應(yīng)用于這個(gè)平臺(tái)上。與現(xiàn)在市場(chǎng)上流行的一體機(jī)相比，本方案僅用一塊PC 主板即可實(shí)現(xiàn)觸摸功能的電腦電視一體機(jī)，既節(jié)約了成本，也簡(jiǎn)化了安裝。由于采用ANDROID 系統(tǒng)，相比基于傳統(tǒng)WIN8 平臺(tái)的一體機(jī)，既大大節(jié)約了存儲(chǔ)空間和成本，也解決了目前市場(chǎng)觸摸一體機(jī)的啟動(dòng)速度慢、體積龐大、安裝復(fù)雜、板線過多等問題。同時(shí)，它作為電視也改變了現(xiàn)在市面智能云電視網(wǎng)絡(luò)功能弱、運(yùn)行速度慢、多塊板組合復(fù)雜、使用不方便的毛病。隨著CPU 速度提升，北南橋芯片的簡(jiǎn)化，系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間變短，這些制約傳統(tǒng)PC 機(jī)目前不能在家電領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的瓶頸問題將得到徹底解決，即與PC 主板集成觸摸功能的電視功能一體機(jī)將成為未來數(shù)字家庭的必備首選。隨著觸摸屏輸入取代鍵盤鼠標(biāo)，語(yǔ)音輸入成熟，用戶操作使用降低功耗，對(duì)于傳感器的響應(yīng)多采用中斷觸發(fā)的方式。

　　3.3 服務(wù)器端軟件設(shè)計(jì)

　　服務(wù)器端的軟件設(shè)計(jì)中，采用Python 設(shè)計(jì)上位機(jī)，負(fù)責(zé)通過TCP 協(xié)議同嵌入式控制終端進(jìn)行通信，將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，并且當(dāng)有學(xué)生驗(yàn)證信息傳來時(shí)，可以檢索數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行核對(duì)。

　　數(shù)據(jù)庫(kù)采用Mysql，存放來自于無線傳感網(wǎng)的環(huán)境參數(shù)和狀態(tài)信息以及學(xué)生的驗(yàn)證信息，并且可以進(jìn)行成績(jī)和使用時(shí)間的統(tǒng)計(jì)。采用可以跨平臺(tái)的服務(wù)器端腳本技術(shù)PHP 創(chuàng)建一個(gè)動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)，PHP 跟Mysql 之間的結(jié)合相當(dāng)好，有利于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效。

　　圖3 所示是服務(wù)器端的監(jiān)控頁(yè)面圖。

　　圖3 服務(wù)器端的監(jiān)控頁(yè)面圖

　　4 結(jié) 語(yǔ)

　　物聯(lián)網(wǎng)目前還處于起步階段，發(fā)展和完善還需要不少的時(shí)間，但是必將成為一種新的趨勢(shì)，為人們的工作和生活帶來極大的便利。本設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)的智能實(shí)驗(yàn)室的監(jiān)控系統(tǒng)，通過將網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)在通用服務(wù)器上減輕了下層的工作量，提升了速度和性能，同時(shí)能夠加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性。