双路听力播放设备应急切换机的制作方法

1.本实用新型涉及电子控制设备领域，具体涉及一种双路听力播放设备应急切换机。


背景技术：

2.随着社会的进步，广播应用的场景越来越多，例如学校、工厂、商场等场所的播音室，其中，有很多情况是需要保证音频输出时不能中断，例如在许多高校进行的听力考试。
3.通常为了防止出现故障导致音频中断的情况，都会配备一套备用设备，在主设备突发异常时，工作人员通过逐一关断故障机，更换音频或其它电缆，开启备用机。而现有技术中的听力播放设备应急切换机，虽然能够保证音频发出设备出现故障时进行快速切换，但是，如果切换机发生故障，包括与切换机连接的全部音频发出设备均会受到影响。
4.因此，现有技术中的切换机发生故障时，同样会使音频发出设备受到影响，可靠性不足。


技术实现要素：

5.为此，本实用新型提供了一种双路听力播放设备应急切换机，可以解决现有技术中的切换机发生故障时，同样会使音频发出设备受到影响，可靠性不足的情况。
6.为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：
7.本实用新型提供一种双路听力播放设备应急切换机，包括：
8.单刀双掷开关、主电路组件、备电路组件；
9.所述单刀双掷开关的动端通过总开关与交流电源连接，第一不动端与主电路组件连接，第二不动端与备电路组件连接；
10.所述主电路组件与备电路组件均至少包含发射机电源输出矩阵与音源输入矩阵，所述发射机电源输出矩阵与电源输出接口连接，音源输入矩阵分别与音源接口和发射机的音源输入端连接；
11.所述备电路组件电路结构与主电路组件相同。
12.优选的，所述主电路组件、备电路组件，还包括：
13.与所述单刀双掷开关相连的开关电源模块；
14.与所述开关电源模块相连的电压转换模块；
15.主控模块，所述主控模块分别与所述发射机电源输出矩阵、音源输入矩阵相连。
16.优选的，所述双路听力播放设备应急切换机，还包括：
17.串接在所述主控模块与所述发射机电源输出矩阵之间的发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路；
18.串接在所述主控模块与所述音源输入矩阵之间的音源输入矩阵通道控制缓冲电路。
19.优选的，所述的双路听力播放设备应急切换机，还包括：
20.所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路、所述发射机电源输出矩阵和所述电源输出接口设置三组，分别为通道1、通道2、通道3；
21.所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路、所述音源输入矩阵、所述音源接口和所述发射机的音源输入端设置三组，分别为通道1、通道2、通道3。
22.优选的，所述主控模块，包括：处理器、轻触开关s1至s8，其中，
23.所述处理器的供电引脚与电压转换模块连接，还通过电容c6接地；
24.所述处理器的第一输入端至第八输入端分别与所述轻触开关s1至s8的一端相连，所述轻触开关s1至轻触开关s8的另一端均接地；
25.所述处理器的第一输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述处理器的第二输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，所述处理器的第三输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接；
26.所述处理器的第四输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述处理器的第五输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，所述处理器的第六输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接。
27.优选的，所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路，其特征在于，
28.所述通道1，包括：场效应管q10、三极管q11、连接器cond、其中，
29.所述三极管q11的基极通过电阻r16与所述处理器的第一输出端相连；所述三极管q11的发射极接地，集电极通过电阻r17与场效应管q10的栅极相连；场效应管q10的栅极与源极之间还跨接有电阻r18；所述场效应管q10的源极还与所述开关电源模块相连；所述场效应管q10的漏极与连接器cond的1号引脚相连，还通过电阻r22与发光二极管led4的阳极连接；发光二极管led4的阴极接地，还与连接器cond的2号引脚连接；所述连接器cond的1号引脚还与所述发射机电源输出矩阵的通道1相连；
30.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述发射机电源输出矩阵的通道2相连，还与所述处理器的第二输出端相连；
31.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述发射机电源输出矩阵的通道3相连，还与所述处理器的第二输出端相连。
32.优选的，所述发射机电源输出矩阵，其特征在于，所述通道1，包括：光耦u1，三极管q1，其中，
33.所述光耦u1的第一输入端通过电阻r1与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道1相连，所述光耦u1的第二输入端接地，还与所述光耦u1的第一输出端相连；所述光耦u1的第二输出端通过电阻r2与所述开关电源模块连接，还通过电阻r2与三极管q1的发射极连接，还通过电阻r3与三极管q1的基极连接；所述三极管q1的集电极与继电器k1的控制线圈相连，还与二极管d1的阴极相连；所述二极管d1的阳极接地，还与继电器k1的控制线圈的另一端相连；
34.所述继电器的第一不动端与火线相连，第二不动端通过电源输出接口的通道1j2与零线相连；
35.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道2相连，还与电源输出接口的通道2相连；
36.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电
路的通道3相连，还与电源输出接口的通道3相连。
37.优选的，所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路，其特征在于，
38.所述通道1，包括：场效应管q1、三极管q2、连接器cona、其中，
39.所述三极管q2的基极通过电阻r1与所述处理器的第四输出端相连；所述三极管q2的发射极接地，集电极通过电阻r2与场效应管q1的栅极相连；场效应管q1的栅极与源极之间还跨接有电阻r3；所述场效应管q1的源极还与所述开关电源模块相连；所述场效应管q1的漏极与连接器cona的1号引脚相连，还通过电阻r5与发光二极管led1的阳极连接；发光二极管led1的阴极接地，还与连接器cona的2号引脚连接；所述连接器cona的1号引脚还与所述音源输入矩阵的通道1相连；
40.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵的通道2相连，还与所述处理器的第五输出端相连；
41.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵的通道3相连，还与所述处理器的第六输出端相连。
42.优选的，所述音源输入矩阵，其特征在于，所述通道1，包括：左声道电路与右声道电路，其中，
43.所述左声道电路，包括：光耦u10，三极管q10，其中，
44.所述光耦u10的第一输入端通过电阻r28与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述光耦u10的第二输入端接地，还与所述所述光耦u10的第一输出端相连；所述光耦u10的第二输出端通过电阻r29与所述开关电源模块连接，还通过电阻r29与所述三极管q10的发射极连接，还通过电阻r30与所述三极管q10的基极连接；所述三极管q10的集电极与继电器k10的控制线圈连接，还与二极管d10的阴极连接；二极管d10的阳极接地，还与继电器k10的控制线圈的另一端相连；所述继电器k10的第一不动端与所述音源接口的通道1的左声道输入接口连接；所述继电器k10的第二不动端与发射机的音源输入端的通道1连接；
45.所述通道1的右声道电路，与左声道电路的电路结构相同，与所述音源接口的通道1的右声道输入接口连接，还与发射机的音源输入端的通道1连接；
46.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，还与所述音源接口的通道2连接，还与所述发射机的音源输入端的通道2连接；
47.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接，还与所述音源接口的通道3连接，还与所述发射机的音源输入端的通道3连接。
48.优选的，所述所述处理器为以下项中的任一项，包括：
49.单片机、arm处理器、dsp处理器、plc控制器、fpga 控制器；
50.若所述处理器为单片机，所述单片机的型号为fm8pe531m。
51.本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：
52.本实用新型涉及一种双路听力播放设备应急切换机，包括：单刀双掷开关、主电路组件、备电路组件；所述单刀双掷开关的动端通过总开关与交流电源连接，第一不动端与主电路组件连接，第二不动端与备电路组件连接；所述主电路组件与备电路组件均至少包含
发射机电源输出矩阵与音源输入矩阵，所述发射机电源输出矩阵与电源输出接口连接，音源输入矩阵分别与音源接口和发射机的音源输入端连接；所述备电路组件电路结构与主电路组件相同。通过设置主电路组件与备电路组件，可以在主电路组件发生故障时，切换至备电路组件，设置备份电路组件，实现主备电路组件独立工作，提高机器可靠性。
53.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。
附图说明
54.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
55.图1是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的结构示意框图；
56.图2是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的结构示意框图；
57.图3是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的电压转换模块电路原理图；
58.图4是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的主控模块电路原理图；
59.图5是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路原理图；
60.图6是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的发射机电源输出矩阵电路原理图；
61.图7是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的音源输入矩阵通道控制缓冲电路原理图；
62.图8是根据一示例性实施例示出的一种双路听力播放设备应急切换机的音源输入矩阵电路原理图。
具体实施方式
63.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
64.为了至少解决本发明中提出的技术问题，结合附图1详细说明本发明一种实施例。
65.本实用新型提供一种双路听力播放设备应急切换机，包括：
66.单刀双掷开关s10、主电路组件10、备电路组件20；
67.所述单刀双掷开关s10的动端通过总开关s9与交流电源ac220连接，第一不动端与主电路组件10连接，第二不动端与备电路组件20连接；
68.所述主电路组件10与备电路组件20均至少包含发射机电源输出矩阵11/21与音源输入矩阵12/22，所述发射机电源输出矩阵11/21与电源输出接口31连接，音源输入矩阵12/22分别与音源接口32和发射机的音源输入端（附图中未示出）连接；
69.所述备电路组件20电路结构与主电路组件10相同。
70.通过设置主电路组件与备电路组件，可以在主电路组件发生故障时，切换至备电路组件，设置备份电路组件，实现主备电路组件独立工作，提高机器可靠性。
71.优选的，请参阅图2，所述主电路组件10、备电路组件20，还包括：（以主电路组件为例，备电路组件电路结构与主电路组件相同）
72.与所述单刀双掷开关s10相连的开关电源模块13；
73.与所述开关电源模块13相连的电压转换模块14；
74.主控模块15，所述主控模块15分别与所述发射机电源输出矩阵11、音源输入矩阵相连12。
75.交流电源ac220通过开关电源模块13转换成 12v的电压，开关电源模块13与电压转换模块14连接，电压转换模块14将 12v的电压转换成 5v的电压。
76.请参阅图3， 12v电压进入电压转换模块，最终转换成 5v电压，用于给该切换机中的模块供电。
77.优选的，所述双路听力播放设备应急切换机，还包括：
78.串接在所述主控模块15与所述发射机电源输出矩阵11之间的发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路（附图中未示出）；
79.串接在所述主控模块15与所述音源输入矩阵12之间的音源输入矩阵通道控制缓冲电路（附图中未示出）。
80.优选的，所述的双路听力播放设备应急切换机，还包括：
81.所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路、所述发射机电源输出矩阵11和所述电源输出接口31设置三组，分别为通道1、通道2、通道3；
82.所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路、所述音源输入矩阵12、所述音源接口32和所述发射机的音源输入端设置三组，分别为通道1、通道2、通道3。
83.在具体实践中，例如，应用在听力考试中时，需要应用到双路听力播放设备应急切换机、三台播放听力音频的装置、以及三台音频发射机，播放听力音频的装置的电源线均与220v电源进行连接，播放听力音频的装置的音频输出端连接到该切换机的音源接口，用于为切换机提供音源，且三台播放听力音频的装置分别与通道1、通道2、通道3的音源接口相连，能够提供三组相同的音源信号，三台发射机的电源端分别连接至该切换机上的电源输出接口的通道1、通道2、通道3，且该切换机的音源输入矩阵的通道1、通道2、通道3还分别与发射机的音源输入端的通道1、通道2、通道3相连；主控模块15中设有八个轻触开关，轻触开关s1按下后，处理器第一输出端输出信号，最终控制切换机接收第一台播放听力音频的装置输出的音频信号，并将该音频信号输出至第一台发射机，同时，需要按下轻触开关s5，处理器第四输出端输出信号，控制第一台发射机的电源端导通，使得第一台发射机开始工作。在此同时，若第一台发射机出现故障，则可立即按下轻触开关s2与s6，此时，轻触开关s1和s4断开，使得第一台发射机断开工作，第二台发射机继续工作。由于三台播放听力音频的装置是同时工作的，因此，在切换发射机后，音频可无间隔同时切换。在音频播放完毕后，按下
轻触开关s4和s8后，自动断开所有轻触开关，使得全部发射机停止工作。在此期间，若切换机的主电路组件发生故障，例如按键不好用等，可立即按下单刀双掷开关s10，使得切换机切换到备电路组件，备电路组件与三台播放听力音频的装置、三台发射机的接线方式与主电路组件相同，因此，切换到备电路组件的同时，能够做到无间隔切换。
84.优选的，请参阅图4，所述主控模块，包括：处理器、轻触开关s1至s8，其中，
85.所述处理器的供电引脚与电压转换模块连接，还通过电容c6接地；
86.所述处理器的第一输入端至第八输入端分别与所述轻触开关s1至s8的一端相连，所述轻触开关s1至轻触开关s8的另一端均接地；
87.所述处理器的第一输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述处理器的第二输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，所述处理器的第三输出端与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接；
88.所述处理器的第四输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述处理器的第五输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，所述处理器的第六输出端与所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接。
89.优选的，请参阅图5，所述发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路，其特征在于，
90.所述通道1，包括：场效应管q10、三极管q11、连接器cond、其中，
91.所述三极管q11的基极通过电阻r16与所述处理器的第一输出端相连；所述三极管q11的发射极接地，集电极通过电阻r17与场效应管q10的栅极相连；场效应管q10的栅极与源极之间还跨接有电阻r18；所述场效应管q10的源极还与所述开关电源模块相连；所述场效应管q10的漏极与连接器cond的1号引脚相连，还通过电阻r22与发光二极管led4的阳极连接；发光二极管led4的阴极接地，还与连接器cond的2号引脚连接；所述连接器cond的1号引脚还与所述发射机电源输出矩阵的通道1相连；
92.优选的，所述场效应管为p型场效应管；
93.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述发射机电源输出矩阵的通道2相连，还与所述处理器的第二输出端相连；
94.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述发射机电源输出矩阵的通道3相连，还与所述处理器的第二输出端相连。
95.优选的，所述连接器选用的型号为xh-2aw。
96.优选的，请参阅图6，所述发射机电源输出矩阵，其特征在于，所述通道1，包括：光耦u1，三极管q1，其中，
97.所述光耦u1的第一输入端通过电阻r1与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道1相连，所述光耦u1的第二输入端接地，还与所述光耦u1的第一输出端相连；所述光耦u1的第二输出端通过电阻r2与所述开关电源模块连接，还通过电阻r2与三极管q1的发射极连接，还通过电阻r3与三极管q1的基极连接；所述三极管q1的集电极与继电器k1的控制线圈相连，还与二极管d1的阴极相连；所述二极管d1的阳极接地，还与继电器k1的控制线圈的另一端相连；
98.所述继电器的第一不动端与火线相连，第二不动端通过电源输出接口的通道1j2与零线相连；
99.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电
路的通道2相连，还与电源输出接口的通道2相连；
100.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与发射机电源输出矩阵通道控制缓冲电路的通道3相连，还与电源输出接口的通道3相连。
101.优选的，请参阅图7，所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路，其特征在于，
102.所述通道1，包括：场效应管q1、三极管q2、连接器cona、其中，
103.所述三极管q2的基极通过电阻r1与所述处理器的第四输出端相连；所述三极管q2的发射极接地，集电极通过电阻r2与场效应管q1的栅极相连；场效应管q1的栅极与源极之间还跨接有电阻r3；所述场效应管q1的源极还与所述开关电源模块相连；所述场效应管q1的漏极与连接器cona的1号引脚相连，还通过电阻r5与发光二极管led1的阳极连接；发光二极管led1的阴极接地，还与连接器cona的2号引脚连接；所述连接器cona的1号引脚还与所述音源输入矩阵的通道1相连；
104.优选的，所述场效应管为p型场效应管；
105.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵的通道2相连，还与所述处理器的第五输出端相连；
106.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵的通道3相连，还与所述处理器的第六输出端相连。
107.优选的，请参阅图8，所述音源输入矩阵，其特征在于，所述通道1，包括：左声道电路与右声道电路，其中，
108.所述左声道电路，包括：光耦u10，三极管q10，其中，
109.所述光耦u10的第一输入端通过电阻r28与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道1连接，所述光耦u10的第二输入端接地，还与所述所述光耦u10的第一输出端相连；所述光耦u10的第二输出端通过电阻r29与所述开关电源模块连接，还通过电阻r29与所述三极管q10的发射极连接，还通过电阻r30与所述三极管q10的基极连接；所述三极管q10的集电极与继电器k10的控制线圈连接，还与二极管d10的阴极连接；二极管d10的阳极接地，还与继电器k10的控制线圈的另一端相连；所述继电器k10的第一不动端与所述音源接口的通道1的左声道输入接口连接；所述继电器k10的第二不动端与发射机的音源输入端的通道1连接；
110.所述通道1的右声道电路，与左声道电路的电路结构相同，与所述音源接口的通道1的右声道输入接口连接，还与发射机的音源输入端的通道1连接；
111.所述通道2与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道2连接，还与所述音源接口的通道2连接，还与所述发射机的音源输入端的通道2连接；
112.所述通道3与所述通道1的电路结构相同，与所述音源输入矩阵通道控制缓冲电路的通道3连接，还与所述音源接口的通道3连接，还与所述发射机的音源输入端的通道3连接。
113.优选的，所述所述处理器为以下项中的任一项，包括：
114.单片机、arm处理器、dsp处理器、plc控制器、fpga 控制器；
115.若所述处理器为单片机，所述单片机的型号为fm8pe531m。
116.可以理解的是，本实用新型通过增设与主电路组件相同的备电路组件，还能够解
决轻触开关涉及的活动机械结构磨损，电路及器件失效问题，通过增设备份电路，选用结构简洁按键与相同控制逻辑电路实现现有技术中机械互斥开关同等功能。通过增设备份电路，并采用电控开关代替机械开关，简化机械结构，有效减少机械结构磨损，上述实施例中，电控开关采用轻触开关，其结构封闭性高于机械互斥开关，使得空气接触面大大减小，有效降低氧化腐蚀截面。通过减少结构磨损，以及空气腐蚀，相比机械切换开关，可进一步提升设备的可靠性。
117.以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
118.可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
119.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
120.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。