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- 视频采集卡多机位直播专用四进一出导播台无缝切换同时四画面采集[1]
01HDMI多路控制器
一、前言
这款HDMI多路视频切换和采集模块没有网络接口，它具有一个红外控制器，下面使用单片机来记录和模拟红外控制信号，从而为这款视频切换和采集模块增加自动控制网络接口。
二、IR LED信号分析
首先从内部将 IR LED 信号引出，用于后面进行信号分析和采集。
下面使用示波器观察控制器红外LED的信号，分析信号的幅度、调制频率。这样便于后面使用单片机进行解码复制提供依据。将控制器输出信号固定在面包板上，按动按键测试输出信号。下面开始观察。
使用示波器单次捕捉，可以看到LED发出的信号幅度为 1.9V，带有调制的脉冲信号。展开波形，可以看到调制信号的频率为37.7kHz。
● IR信号特性：
幅值：1.9V
调制频率：37.7kHz
三、控制器设计
设计控制器，这是基于AT32F421的单片机电路。无线控制器通过PIO输入。一路红外 LED 输出端口，一路读取红外遥控信号端口，用于测量原来控制器信号。通过软件读取和复制遥控信号。设计PCB板，适合一分钟制板，一分钟之后得到电路板，电路板制作的非常完美。
AD\Test\2024\May\VideoCaptureF8P7.SchDoc
▲ 图1.3.1 控制器原理图
四、焊接调试
焊接电路板，清洗之后进行调试。接下来进行硬件和软件调试。
五、软件开发
将电路板放置在调试夹子上，使用探针夹子将 AT-LINK接入电路板，ICP软件可以访问到单片机，这就为后面软件开发提供了可能。
使用 Workbench 建立程序框架，使用 Keil IDE进行编译下载，电路板上LED闪烁，表示初始程序工作正常了。
设置定时器1，使其产生 37.7kHz的两倍频的中断，这样，便可以在中断中，对输入信号进行两次采样，同时也可以产生 37.7kHz 的方波输出。这里需要说明，在AT32单片机开发中，需要在中断程序中手工清理中断标志位，否则就会产生重复触发的现象。这里是IO口产生方波输出，使用示波器测量该波形，最终确定输出方波，频率为37.67kHz。
在中断程序中，对 遥控器信号进行采集，如果中断频率是 调制频率的两倍，每个调制周期只能采集两次，这就有可能采集到的信号正处在信号的边缘，将采集频率提高到4倍，这就可以保证能够确保采集到脉冲的高电平。下面对采集到的信号进行记录。
六、记录调制信号
根据采集到的调制信号，通过红外发送端口送出。可以看到此时对应的就是解调后的红外信号了。一个红外发送码所占用的时间不超过 0.5秒钟。将接收到的红外编码的时间记录下来。然后重新进行调制发出，可以看到它与原始红外信号一致。下面将这个信号驱动一个红外发光二极管。放在HDMI四路切换器面，可以看到现在能够正常完成视频的切换了。这说明了采集录制的信号，再重放的时候能够完成遥控的功能。将红外发送端口放在切换模块接收端口，便可以形成控制效果了。
※总 结 ※
本文利用单片机复制了红外遥控器的控制命令。通过它对于四路HDMI视频切换器进行了控制。由此构成了自动视频采编系统。
参考资料
[1]
视频采集卡多机位直播专用四进一出导播台无缝切换同时四画面采集: https://detail.tmall.com/item.htm?_u=1nvskcd8296&id=694436037244&spm=a1z09.2.0.0.25ac2e8df397ST