视频矩阵的工作原理

视频矩阵的工作原理

在一个完整的安防电视监控系统中，一般由摄像机、监视器等设备组成，如何实现视频信息资源的共享分配、切换和显示，如何实现摄像机对监视器的顺序切换显示或分组切换显示，完成这个切换功能的设备就是视频矩阵切换器。

矩阵切换系统的作用、分类和使用场合一个完整的安防电视监控系统通常由摄像机、监视器等设备组成，如何实现视频信息资源的共享分配、切换和显示，如何实现摄像机对监视器的顺序切换显示或分组切换显示，完成这个切换功能的设备就是视频矩阵切换器。

如在会议室中，一般输入设备很多：

有摄像机、DV

D、VCR、实物展台、台式电脑，以及笔记本电脑等等，而显示终端则较少，包括投影机、等离子、大屏幕显示器等，若想共享和分配这些输入设备的显示信息，矩阵即可发挥重要的作用。

其可将信号源设备的任意一路的信号传输至任一路显示终端上，并可以做到音频和视频的同步切换，使用方便。

在安防行业，通过视频矩阵和电视墙的配合，操作人员可以在电视墙或者任何一个分控点看到任意一个摄像机的图像。

矩阵主机即是通过交叉开关切换的方法，将X路视频输入信号任意输出至Y 路监看设备或其它的电子装置（设备）。

一般情况下矩阵的输入通道数大于输出通道数即X＞Y，当然也有X＜Y的矩阵主机。

有一些视频矩阵带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也被称为视音频同步切换矩阵。

视频矩阵可以运用在很多场合，如安防行业的监控中心，教育行业的多媒体教室、会议室等，相对来说，监控行业使用的视频矩阵较多。

矩阵种类很多，根据接口类型可分为VGA矩阵、AV矩阵、光矩阵等；根据接口数量来划分，则包括8进2出、128进32出、1024进64出等；还可根据处理的信号类型划分为模拟矩阵与数字矩阵，当然还有混合矩阵。

混合型视频矩阵的概念比较广，既可以是模拟和数字和混合，也可以是CVBS和RGB矩阵的混合等；根据档次分有电信广播级的同步切换矩阵和普通的视频矩阵，广播级的矩阵主机切换图像的时候利用在视频信号的场消隐信号期间进行，切换过的图像没有闪烁非常平稳。

多媒体教室安防行业和会议室等使用的矩阵不是同步切换矩阵，这种矩阵在图像切换的瞬间会随机性地出现图像抖动现象，主要是由于切换图像的时候，有可能在上一个图像场扫描的中间进行，但这种抖动持续的时间非常短，一般不超过1秒，不影响观看效果，切换后的图像画面清晰稳定。

本文主要介绍的是在安防行业中使用的视频矩阵。

模拟视频矩阵系统工作原理介绍目前安防中使用的矩阵较多为模拟视频矩阵，其主要用来对模拟视频信号进行切换和分配，一般情况下由视频矩阵主机和配套的一个或者多个控制键盘组成，矩阵主机内含音视频输入模块、音视频输出模块、中心控制模块、报警模块、电源模块等；控制键盘由按键、显示、摇杆、权限控制锁等构成。

视频矩阵各个模块的作用

1、视频输入模块其对输入的模拟视频信号进行隔离、缓冲和放大处理，主要目的是将视频信号转换为符合切换要求的信号。

常见的视频信号缓冲隔离电路采用分立三极管组成的同相放大电路形式，也有采用集成电路芯片对视频信号进行缓冲放大处理。

2、视频输出模块对切换后的音视频信号进行再次处理，满足显示或者记录设备的信号输入要求。

常见的视频输出模块要对输入的视频信号进行幅度放大、字符叠加等处理，字符叠加芯片有日本NEC公司的UPD6450（只能叠加英文字母）、

UPD6453，富士通公司的MB90092等。

3、中心控制模块此模块是矩阵切换系统的控制核心，一般由CPU（MCU微处理器）、存储器、通信芯片、汉字库芯片等组成。

4、报警模块用来检测报警输入，通常也会由另外的CPU来做报警检测处理。

控制键盘的组成

1、按键输入部分其用来接收用户的按键输入，由数字键和相关的功能键组成。

单独的功能键设置会让用户操作起来更方便。

2、键盘显示部分既可采用液晶显示的，也可采用数码管显示的。

液晶显示又分为英文显示液晶，汉字显示液晶等。

3、摇杆分为两维摇杆、三维摇杆、四维摇杆等。

两维摇杆可以控制前端设备上、下、左、右动作；三维摇杆不仅可以实现两维摇杆的控制功能，还在摇杆上增加了变倍控制功能，四位摇杆在实现三维摇杆全部控制功能的基础上再增加某些控制功能。

4、有些控制键盘设计有权限控制锁开关，用来防止非授权人员操作和控制矩阵。

视频矩阵切换器的工作原理是：

矩阵切换器收到控制键盘的切换命令后将对应的输入切换到对应的输出。

切换部分的核心为一个X×Y的交叉点电子开关，通过控制交叉点开关的断开和闭合可以实现X方向的任意输入和Y方向的输出联通，假如将摄像机接入X 方向的输入，监视器连接在Y方向的输出，不难想象，通过电子开关的闭合、断开，可以在任意一个监视器上看到任意一个摄像机的图像。

大量使用这种交叉点电子开关芯片，经过合理的级联组合，再加上输出模块、中心控制模块、电源模块等就可以构成一个复杂的视频矩阵切换器。

下面举例说明矩阵切换的具体工作过程：

用户想要观看某一个摄像机的图像，首先通过操作键盘输入对应的摄像机号码，比如128号摄像机，输入完毕后键盘将用户的操作命令按照定义好的通讯协议转换为控制命令传送到矩阵主机，矩阵主机的中心控制模块接收到控制命令后，分析接收到的数据，因为有很多视频输入模块，首先找到对应的视频输入模块（比如本例第128号摄像机对应的输入模块），发出开关闭合命令，视频输入模块将图像切换到底板的视频输出总线，中心控制模块同时控制输出模块叠加相关的显示信息，比如摄像机标题、分区、标识等到视频信号。

当用户想要控制前端动点设备时，中心控制模块会根据用户选择的通讯协议参数，通过通讯控制端口发出控制命令来实现控制操作。

矩阵切换器的附加功能阵切换系统的最重要功能是对输入的视频信号进行切换和分配，除此之外还有许多附加的功能，这些附加功能的合理使用会给用户带来很多方便，可以减少系统的调试维护工作量。

监视器屏幕菜单编程功能矩阵监视器屏幕菜单编程功能，通过这个功能可以在施工现场通过配套的控制键盘即可实现切换队列编程、权限设置、通信协议、波特率选择等功能。

有些矩阵的控制设置可通过电脑来完成，因为现在有便于携带的手提电脑，所以控制设置比矩阵键盘更方便。

多种云台控制协议兼容功能在监控行业，前端的动点控制设备往往是调试比较困难的，经常会因为波特率、地址码设置、布线方式等问题导致不能够正常操作前端设备，如果矩阵主机能够兼容多种控制协议，监视器屏幕能够有合理的提示信息功能会给调试带来方便。

云台控制信号分组放大隔离功能在一个大型监控项目中，前方动点设备有时候非常多，根据485总线的接线方式，当总线上一个设备出现问题的时候可能会锁死总线，造成总线上的其他设备都无法正常工作，这时候要排查出哪一个设备有问题是非常困难的，需要将所有的设备分别隔离来一一寻找故障点。

如果矩阵主机带有多个485控制信号输出端口，便可以方便地将控制设备分组控制，避免一个设备损坏整个系统瘫痪的问题，可以方便地查找原因，并且增加了通讯距离和控制的稳定性。

固件远程升级功能任何一个电子产品在市场上销售一段时间后，可能会发现一些bug、或要增加新功能、或根据客户需要做一些更改，带有固件远程升级功能的矩阵就可以方便地实现这个功能，节省客户投资。

数字视频矩阵系统的工作原理及特点随着电视技术向数字化发展，电视监控行业也出现了很多数字设备，数字系统已成为目前的热点，于是出现了数字视频矩阵的概念，一些厂家也推出了纯数字视频矩阵设备。

但是纯数字矩阵也存在很多模拟矩阵所没有遇到的问题，它的基本功能是什么？应用的网络环境是什么？还都不清楚，至少在认识上还不统

一。

目前数字化系统主要有下面两种情况：

一是按着模拟视频矩阵的概念，对输入的数字视频信号（数据流）建立通道式的连接（多少入对多少出），这样的设备主要用在电视演播室中，它所适应的系统（网络）结构是集总式的，但采用这种结构在安防行业的电视监控系统很少采用。

另一种方式是在LAN的环境下，利用DVR、视频网关或采用IP摄像机使图像源数字化，通过网络交换机来实现数字流的切换，这时系统的输出可认为是B/S或C/S结构中的客户机，它没有在输入和输出信号之间建立一个传输通道，实质上只是在并行地进行多路的图像变换和编解码处理，输入和输出之间的连接不是直接的（有变换），也不是实时的（有延迟）。

而且输入信号通常是模拟的视频信号，输出则可能是数字信号或模拟信号。

这是一种分布式结构，其特点是：

·数字视频信号在多次传输、记录和处理过程中，图像质量不会降低。

同时，既能实现分布式存贮和本地控制，又能做到集中的图像调用、记录和统一地管理，图像检索处理比较方便，比如做多画面分割，车牌号识别等，这些图像处理采用模拟技术很难或者无法实现；·网络布线方便，可以充分利用建筑内预留的数据网络。

便于与广域网连接，实现远程监控；·系统的可扩展性和可升级性好，保密性强。

但其仍存在一些亟待提高的问题：

中心监控室不能同时获得系统全部的实时图像。

图像质量（分辨能力清晰度、连续性、图像还原性）都还达不到模拟系统的水平。

更重要的一点是，产品尚未完全成熟、接口关系不统一（特别是视频编解码算法）还没有形成基本的标准和统

一。

尽管如此，这种方式将是电视监控系统从模拟向数字化过渡的最佳且必然的途径。

现在市场上销售的视频矩阵主机，很大一部分还是传统的模拟视频矩阵，数字矩阵只是其中的少部分，随着技术的进步和安防产品的数字化进程，不可否认，数字矩阵主机将是未来的发展趋势。

在数字矩阵面临很多问题没有完全解决之前，模拟矩阵和数字矩阵将会在市场上共存。

矩阵键盘设计实验报告

南京林业大学 实验报告 基于AT89C51 单片机4x4矩阵键盘接口电路设计 课程机电一体化设计基础 院系机械电子工程学院 班级 学号 姓名

指导老师杨雨图 2013年9月26日

一、实验目的 1、掌握键盘接口的基本特点，了解独立键盘和矩 阵键盘的应用方法。 2、掌握键盘接口的硬件设计方法，软件程序设计 和贴士排错能力。 3、掌握利用Keil51软件对程序进行编译。 4、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路，并用测试程序进行仿真。 5、会根据实际功能，正确选择单片机功能接线，编制正确程序。对实验结果 能做出分析和解释，能写出符合规格的实验报告。 二、实验要求 通过实训，学生应达到以下几方面的要求： 素质要求 1.以积极认真的态度对待本次实训，遵章守纪、团结协作。 2.善于发现数字电路中存在的问题、分析问题、解决问题，努力培养独立 工作能力。 能力要求 1.模拟电路的理论知识 2.脉冲与数字电路的理念知识 3.通过模拟、数字电路实验有一定的动手能力 4.能熟练的编写8951单片机汇编程序 5.能够熟练的运用仿真软件进行仿真 三、实验工具 1、软件：Proteus软件、keil51。 2、硬件：PC机，串口线，并口线，单片机开发板 四、实验内容

1、掌握并理解“矩阵键盘扫描”的原理及制作，了解各元器件的参数及格 元器件的作用。 2、用keil51测试软件编写AT89C51单片机汇编程序 3、用Proteus软件绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 4、运用仿真软件对电路进行仿真。 五．实验基本步骤 1、用Proteus绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图。 2、编写程序使数码管显示当前闭合按键的键值。 3、利用Proteus软件的仿真功能对其进行仿真测试，观察数码管的显示状 态和按键开关的对应关系。 4、用keil51软件编写程序，并生成HEX文件。 5、根据绘制“矩阵键盘扫描”电路原理图，搭建相关硬件电路。 6、用通用编程器或ISP下载HEX程序到MCU。 7、检查验证结果。 六、实验具体内容 使用单片机的P1口与矩阵式键盘连接时，可以将P1口低4位的4条端口线定义为行线，P1口高4位的4条端口线定义为列线，形成4*4键盘，可以配置16个按键，将单片机P2口与七段数码管连接，当按下矩阵键盘任意键时，数码管显示该键所在的键号。 1、电路图

会议系统和视频矩阵

会议系统 会议系统包括：基础话筒发言管理，代表人员检验与出席登记，电子表决功能，脱离电脑与中控的自动视像跟踪功能，资料分配和显示，以及多语种的同声传译等。它广泛应用于监控、指挥、调度系统、公安、消防、军事、气象、铁路、航空等监控系统中、视讯会议、查询系统等领域，深受用户的青睐。 设备组成编辑 最基本的会议系统，由麦克风、功放、音响、桌面显示设备（例如桌面智能终端、液晶显示器），这几样设备的组合应用也可以说是一个会议系统了，它们起到了传声，显示，扩声的作用，达到能看、能听、能说话。 随着科技的发展、功能需求的提升，特别是电脑、网络的普及和应用，会议系统的畴更大了，包括了表决/选举/评议、视像、远程视像、会议、同传会译、桌面显示，这些是构成现代会议系统的基本元素，同时衍生了一系列的相关设备，比如中控、温控制、光源控制、声音控制、电源控制等等。现代科技发展的促使下，会议系统定义成是一整套的与会议相关的软硬件。 分类编辑 (1)按信息流类型划分 ①音频图形会议系统 音频图形会议系统主要利用语音进行多方交流，并辅以传真机等通信设备传送图形文件。这是一种早期的会议系统形式。 ②视频会议系统 视频会议是利用数字视频压缩技术在会议中 使用视频信息流的系统，这类系统又被称为视 听会议。在会议中，与会者不仅可以听到其他 人的说话声，还可以看到其他人的手势和面部 表情。 ③数据会议系统 数据会议系统是利用计算机系统在窄带宽的通信网络上交换数据信息的会议。会议可以采用同步或异步形式。在会议终端上运行的是用户数据应用程序。 (2)按规模大小分类

按规模大小可分为大、中、小型三类。 ①大型会议系统 主要有高档会议厅和大型多功能厅。其功能主要是举行大型会议、论坛、技术交流及培训，并兼有新闻发布及小型文艺演出功能。扩声系统性能应达到“语言扩声一级标准”。在使用和控制手段方面也能够适应各种使用功能的需要。系统具有智能控制管理和切换功能。可以支持多点视频会议，具有远程会议功能。配备数字音、视频多媒体设备、同声传译系统和红外无线旁听系统等。 ②中型会议系统 主要是中型会议室和多功能厅。其功能主要以会议为主。具备带表决功能的数字会议系统。音响效果方面达到高保真水平。声学特性指标中应达到“语言扩声一级标准”。系统可支持多点视频会议，具有远程会议功能。配备同声传译系统和红外无线旁听系统。 在视频设计方面选择大屏幕投影显示为主，设置一台多功能的液晶显示屏，显示视频信号及电脑图形，设置可自动跟踪发言人的彩色摄像机，辅助显示用液晶或等离子显视器，收看远程和本地的各种视频信号，对会场实况监控和实时地记录存档。也可以对灯光系统进行调控。投影机、液晶屏设电动升降机，电动窗帘、电动幕布、电控门等装置均可进行遥控。 ③小型会议系统 主要是小型普通会议室。其功能主要以小型会议为主。扩声系统性能达到“语言扩声一级标准”。支持多点视频会议，以及实现会议功能。配备流动式手拉手数字会议系统、同声传译系统和红外无线旁听系统。选择大屏幕投影显示为主，并设有监控彩色摄像机。辅助显示用液晶或等离子显视器。灯光、音响、视频控制等，配置根据实际需求确定。 设计原则 (1)会议系统的设计，应满足建设方的要求，应满足会议功能的要求。 (2)小型会议、董事会议、一般性学术交流会议厅(室)宜按照基本会议讨论系统设计，部分会议厅可设置会议视频跟踪摄录系统、会议视频显示系统、以及5.1声道环绕立体声系统。 (3)国际会议厅、商务会议厅(室)宜按照带同声传译功能的会议系统设计，应设置

单片机矩阵式键盘连接方法及工作原理

矩阵式键盘的连接方法和工作原理 什么是矩阵式键盘？当键盘中按键数量较多时，为了减少I/O 口线的占用，通常将按键排列成矩 阵形式。在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样做有什么好处呢？大家看下面的电路图，一个并行口可以构成4*4=16 个按键，比之直 接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别就越明显。比如再多加一条线就可以构成20 键 的键盘，而直接用端口线则只能多出一个键（9 键）。由此可见，在需要的按键数量比较多时，采用矩 阵法来连接键盘是非常合理的。 矩阵式结构的键盘显然比独立式键盘复杂一些，识别也要复杂一些，在上图中，列线通过电阻接 电源，并将行线所接的单片机4 个I/O 口作为输出端，而列线所接的I/O 口则作为输入端。这样，当按 键没有被按下时，所有的输出端都是高电平，代表无键按下，行线输出是低电平；一旦有键按下，则输 入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了，具体的识别及编程方法如下 所述： 二．矩阵式键盘的按键识别方法 确定矩阵式键盘上任何一个键被按下通常采用“行扫描法”或者“行反转法”。行扫描法又称为 逐行（或列）扫描查询法，它是一种最常用的多按键识别方法。因此我们就以“行扫描法”为例介绍矩 阵式键盘的工作原理： 1．判断键盘中有无键按下 将全部行线X0-X3 置低电平，然后检测列线的状态，只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键 被按下，而且闭合的键位于低电平线与4 根行线相交叉的4 个按键之中；若所有列线均为高电平，则表 示键盘中无键按下。 2．判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平（即在 置某根行线为低电平时，其它线为高电平），当确定某根行线为低电平后，再逐行检测各列线的电平状 态，若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。 下面给出一个具体的例子： 单片机的P1 口用作键盘I/O 口，键盘的列线接到P1 口的低4 位，键盘的行线接到P1 口的高4

接近开关工作原理,及接线图

接近开关工作原理，及接线图 发布者：david 发布时间：2011-4-20 13:30:02 阅读：607次 接近开关工作原理 1、概述 接近传感器可以在不与目标物实际接触的情况下检测靠近传感器的金属目标物。根据操作原理，接近传感器大致可以分为以下三类：利用电磁感应的高频振荡型，使用磁铁的磁力型和利用电容变化的电容型。 特点： ●非接触检测，避免了对传感器自身和目标物的损坏。 ●无触点输出，操作寿命长。 ●即使在有水或油喷溅的苛刻环境中也能稳定检测。 ●反应速度快。 ●小型感测头，安装灵活。 2、类型 （1）按配置来分

（2）、按检测方法分 ●通用型：主要检测黑色金属（铁）。 ●所有金属型：在相同的检测距离内检测任何金属。 ●有色金属型：主要检测铝一类的有色金属。 3、高频振荡型接近传感器的工作原理 电感式接近传感器由高频振荡、检波、放大、触发及输出电路等组成。振荡器在传感器检测面产生一个交变电磁场，当金属物体接近传感器检测面时，金属中产生的涡流吸收了振荡器的能量，使振荡减弱以至停振。振荡器的振荡及停振这二种状态，转换为电信号通过整形放大转换成二进制的开关信号，经功率放大后输出。下面为详细介绍： （1）通用型接近传感器的工作原理

振荡电路中的线圈L产生一个高频磁场。当目标物接近磁场时，由于电磁感应在目标物中产生一个感应电流（涡电流）。随着目标物接近传感器，感应电流增强，引起振荡电路中的负载加大。然后，振荡减弱直至停止。传感器利用振幅检测电路检测到振荡状态的变化，并输出检测信号。

振幅变化的程度随目标物金属种类的不同而不同，因此检测距离也随目标物金属的种类不同而不同。 （2）所有金属型传感器的工作原理 所有金属型传感器基本上属于高频振荡型。和普通型一样，它也有一个振荡电路，电路中因感应电流在目标物内流动引起的能量损失影响到振荡频率。目标物接近传感器时，不论目标物金属种类如何，振荡频率都会提高。传感器检测到这个变化并输出检测信号。 （3）有色金属型传感器工作原理

80进16出模拟视频矩阵监控解决方案.doc

模拟矩阵视频监控系统技 术方案

第一章系统概述 系统组成 整个系统主要由前端模拟摄像机及总控中心硬盘录像机、模拟矩阵和纯平监视器电视墙监控管理中心构成。各监控点主要由前端图像数据采集硬件部分（各类模拟摄像机等）组成，完成对本地区域的监控管理和向总控中心的数据转发功能；总控监控管理中心主要由硬盘录像机及模拟矩阵等集中管理系统设备组成，完成对前端各监控点的视频上大屏、回放、集中存储与监控等。 系统概要介绍 系统的主要目的是实现将前端80路模拟视频信号上传到总控中心。实现将各监控点的统一管理、数据转发和监控。特别是当有特殊的情况发生时做到统一的管理和应急措施的统一指挥。 三、系统设计的依据 《工业企业通信设计规范》 《工业电视系统工程设计规范》 《安全防范工程程序与要求》 《建筑电气设计规范》 《民用闭路电视系统工程技术规范》《水力发电厂二次接线设计规范》 《防盗报警控制器设计规范》 《防盗报警控制器通用技术条件》 《电气装置安装工程及验收规范》 《建筑电气安装工程质量检验评定标准》 (GBJ42-81) (GBJ115-87) (GA/T75-94) (GBJ16-83) (GB50198- 94) (DL/T5132 — 2001) (GPT75- 94) (GB1266— 90) (GB 50204 ?50259- 96) (GBJ 303 —88) ?电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169- 92) 《建筑工程施工现场供用电安全规范》(GB50194- 93)

四、系统应用优势 1. 成本低廉：由于整个监控环境是同一栋楼，监控点比较集中，普通模拟摄像机接入系统，整个系统造价低廉， 2. 应用设备少。前端模拟视频信号通过视频线直接拉到监控中心接入硬盘录像机，DVR 带环通功能，直接环通输出视频信号接模拟矩阵上电视墙。取代视频分配器分配视频信号。减少设备维护，检修等程序。 3. 操作方便：管理人员无需经过特别的培训即可操作整个系统，中心图像输出上墙可依靠专用矩阵系统键盘进行各种操作，操作界面均为中文版本，设备的连接，设置只需简单的几个步骤，根据产品说明书按步骤设置即可。 4. 安全性高：先进的加密技术：用户登录时，在网络中传输的用户名和密码信息经过加密处理，他人无法通过网络截取用户信息；在监控中心，用户名和密码也同样采用加密技术进行存储，通过先进的加密技术，保证系统信息的安全性。

高清视频网络矩阵说明书

高清视频传输及高清编解码专业厂商 高清视频网络矩阵 产品说明书

优点： 任意输入口、输出口设置 支持HDMI、DVI、VGA、音频切换功能 支持HDMI、DVI、VGA混合切换 支持HDCP （HDMI接口） 支持最高分辨率1600*1200 1080P 60HZ 支持菊花链连接 网络远距离传输（六类网线150米） 支持传输串口RS232数据 应用软件操作，兼容性更好 图型界面，操作容易直观 预荐配置方案，一键调用 网络布线施工，成本更低 无线网络远程操作 光纤连接远程管理 可以由多用户控制切换 整套系统成本低 维护、检修方便容易 功耗低，节能，稳定 应用： 视频会议系统、视频教学系统、大屏拼接系统、数字标牌系统、信息发布系统 安防监控系统、电视墙显示、视频高清演示、军事演习系统、医院医疗系统 电视台信号切换、交互式多媒体教室 一、设备介绍 1.高清视频网络矩阵 高清视频网络矩阵是由一台高清视频网络矩阵交换机与应用软件组成，它需要与VGA、DVI、HDMI 编解码器配合使用组成一款高清视频网络矩阵切换系统。 由VGA、DVI、HDMI编码器对高清视频音频信号进行编码与压缩处理，输出标准的TCP/IP标准网络流，通过视频网络矩阵进行分配切换，输出网络流由VGA、DVI、HDMI解码器还出高清的视频与音频，

由显示设备显示。 高清视频网络矩阵可以通过管理PC进行任意方式的切换与组合，它不同于其它视频矩阵，一台设备可灵活组成不同的输入与输出端口，因此，在实际工程中更加灵活方便。由于采用了网络传输方式，因此具有了远距离传输功能，采用网络布线方式，为大型系统的组成带来更多方便。 由于具有传输功能，因此，更合适远距离信号的传输与切换，省掉了工程中远距离传输高清信号的烦恼。它比传统的视频矩阵更加灵活方式，采用网络布线的方式，使现场施工更为简单。由于采用混合视频信号的切换功能，用户就不用考虑采用什么接口的信号源与显示设备。 采用标准1U机箱结构，安装方便，配合前面板接线方式，符合标准的网络交换机安装方式。 24口高清视频网络矩阵 48口高清视频网络矩阵 1.1接口说明： 前面板： 24口网络矩阵前面板提供24个RJ45端口，端口LED指示灯，电源指示灯等。其中1－24口作为视频编解码的输入输出口，25口用于接配置PC，26口用于接无线路由器。 48口网络矩阵前面板提供48个RJ45端口，端口LED指示灯，电源指示灯等。其中1－48口作为视频编解码的输入输出口，49口用于接配置PC，50口用于接无线路由器。 后面板： 电源输入：输入电源为100－240V/AC 2.VGA编解码 2.1 简介 VGA网络传输器是由编码器和解码器组成，通过局域网或网线来传输VGA信号、音频信号。由于网络传输具有衰减小、抗干扰性能强、安全性能高、体积小、重量轻等优点，所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟优势。此设备配合高清视频网络矩阵，可与HDMI编解码器混合使用。实现不同信号之间的切换。

接近开关原理及接线图

电容/电感/霍尔式接近开关的工作原理 1、电感式接近开关工作原理 电感式接近开关属于一种有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡器和放大处理电路组成，利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生涡流。这个涡流反作用于接近开关，使接近开关振荡能力衰减，内部电路的参数发生变化，由此识别出有无金属物体接近，进而控制开关的通或断。这种接近开关所能检测的物体必须是金属物体。工作流程方框图及接线图如下所示：

2、电容式接近开关工作原理 电容式接近开关亦属于一种具有开关量输出的位置传感器，它的测量头通常是构成电容器的一个极板，而另一个极板是物体的本身，当物体移向接近开关时，物体和接近开关的介电常数发生变化，使得和测量头相连的电路状态也随之发生变化，由此便可控制开关的接通和关断。这种接近开关的检测物体，并不限于金属导体，也可以是绝缘的液体或粉状物体,在检测较低介电常数ε的物体时，可以顺时针调节多圈电位器（位于开关后部）来增加感应灵敏度，一般调节电位器使电容式的接近开关在0.7-0.8Sn的位置动作。工作流程方框图及接线图如下所示：

3、霍尔式接近开关工作原理 当一块通有电流的金属或半导体薄片垂直地放在磁场中时，薄片的两端就会产生电位差，这种现象就称为霍尔效应。两端具有的电位差值称为霍尔电势U， 其表达式为U=K·I·B/d其中K为霍尔系数，I为薄片中通过的电流，B为外加磁场（洛伦慈力Lorrentz）的磁感应强度，d是薄片的厚度。 由此可见，霍尔效应的灵敏度高低与外加磁场的磁感应强度成正比的关系。我门销售的霍尔开关就属于这种有源磁电转换器件，它是在霍尔效应原理的基础上，利用集成封装和组装工艺制作而成，它可方便的把磁输入信号转换成实际应用中的电信号，同时又具备工业场合实际应用易操作和可靠性的要求。 霍尔开关的输入端是以磁感应强度B来表征的，当B值达到一定的程度（如B1）时，霍尔开关内部的触发器翻转，霍尔开关的输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用晶体管输出，和接近开关类似有NPN、PNP、常开型、常闭型、锁存型（双极性）、双信号输出之分。 霍尔开关具有无触电、低功耗、长使用寿命、响应频率高等特点，内部采用环氧树脂封灌成一体化，所以能在各类恶劣环境下可靠的工作。霍尔开关可应用于接近开关，压力开关，里程表等，作为一种新型的电器配件。 霍尔开关的功能类似干簧管磁控开关，但是比它寿命长，响应快无磨损，而且安装时要注意磁铁的极性，磁铁极性装反无法工作。 内部原理图及输入/输出的转移特性和接线图如下所示：

实验四 键盘扫描及显示设计实验报告

实验四键盘扫描及显示设计实验报告 一、实验要求 1. 复习行列矩阵式键盘的工作原理及编程方法。 2. 复习七段数码管的显示原理。 3. 复习单片机控制数码管显示的方法。 二、实验设备 1.PC 机一台 2.TD-NMC+教学实验系统 三、实验目的 1. 进一步熟悉单片机仿真实验软件 Keil C51 调试硬件的方法。 2. 了解行列矩阵式键盘扫描与数码管显示的基本原理。 3. 熟悉获取行列矩阵式键盘按键值的算法。 4. 掌握数码管显示的编码方法。 5. 掌握数码管动态显示的编程方法。 四、实验内容 根据TD-NMC+实验平台的单元电路，构建一个硬件系统，并编写实验程序实现如下功能： 1.扫描键盘输入，并将扫描结果送数码管显示。 2.键盘采用 4×4 键盘，每个数码管显示值可为 0～F 共 16 个数。 实验具体内容如下： 将键盘进行编号，记作 0～F，当按下其中一个按键时，将该按键对应的编号在一个数码 管上显示出来，当再按下一个按键时，便将这个按键的编号在下一个数码管上显示出来，数 码管上可以显示最近 4 次按下的按键编号。 五、实验单元电路及连线 矩阵键盘及数码管显示单元

图1 键盘及数码管单元电路 实验连线 图2实验连线图 六、实验说明 1. 由于机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。抖动时间的长短由按键的机械特性决定，一般为 5～10ms。这是一个很重要的时间参数，在很多场合都要用到。 键抖动会引起一次按键被误读多次。为了确保 CPU 对键的一次闭合仅做一次处理，必须去除键抖动。在键闭合稳定时，读取键的状态，并且必须判别；在键释放稳定后，再作处理。按

视频矩阵的基本功能和要求

简单的说，会议室中一般输入的设备很多：摄像头了、DVD 、VCR、实物展台、台式电脑，很多的笔记本信号等等，而显示终端很少：投影机了，等离子了，大屏幕显示了， 矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、AV、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如 8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。 随着数字技术的高速发展，软硬件水平的提高，不断有高性能的DSP和高速的总线得到应用，使基于数字技术的视频矩阵方案能够得以实现。海康威视近期将在板卡产品线上推出一款新的型号：DS4002MD，即矩阵解码卡，并基于这款产品，海康威视提出数字视频矩阵的解决方案。同时，我们海康威视认为，数字视频矩阵将是安防业中新兴的一个热点，也将是视频矩阵以后的一个发展趋势。 一、视频矩阵的基本概念 1．视频矩阵的基本功能和要求 作为视频矩阵，最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的切换输出。准确概括那就是：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。 另外，一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。矩阵系统的发展方向是多功能、大容量、可联网以及可进行远程切换。一般而言矩阵系统的容量达到64×16即为大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统，也可以通过多台矩阵系统级联来实现。矩阵容量越大，所需技术水平越高，设计实现难度也越大。 2．视频矩阵的分类 按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。 模拟矩阵： 视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。 数字矩阵 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 二、数字视频矩阵简介 1．数字视频矩阵的分类

矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式

9.3.1 矩阵键盘的工作原理和扫描确认方式 来源：《AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践》M16华东师范大学电子系马潮 当键盘中按键数量较多时，为了减少对I/O 口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，也称为行列键盘，这是一种常见的连接方式。矩阵式键盘接口见图9-7 所示，它由行线和列线组成，按键位于行、列的交叉点上。当键被按下时，其交点的行线和列线接通，相应的行线或列线上的电平发生变化，MCU 通过检测行或列线上的电平变化可以确定哪个按键被按下。 图9-7 为一个 4 x 3 的行列结构，可以构成12 个键的键盘。如果使用 4 x 4 的行列结构，就能组成一个16 键的键盘。很明显，在按键数量多的场合，矩阵键盘与独立式按键键盘相比可以节省很多的I/O 口线。 矩阵键盘不仅在连接上比单独式按键复杂，它的按键识别方法也比单独式按键复杂。在矩阵键盘的软件接口程序中，常使用的按键识别方法有行扫描法和线反转法。这两种方法的基本思路是采用循环查循的方法，反复查询按键的状态，因此会大量占用MCU 的时间，所以较好的方式也是采用状态机的方法来设计，尽量减少键盘查询过程对MCU 的占用时间。 下面以图9-7 为例，介绍采用行扫描法对矩阵键盘进行判别的思路。图9-7 中，PD0、PD1、PD2 为3 根列线，作为键盘的输入口（工作于输入方式）。PD3、PD4、PD5、PD6 为4根行线，工作于输出方式，由MCU（扫描）控制其输出的电平值。行扫描法也称为逐行扫描查询法，其按键识别的过程如下。 √将全部行线PD3－PD6 置低电平输出，然后读PD0－PD2 三根输入列线中有无低电平出现。只要有低电平出现，则说明有键按下（实际编程时，还要考虑按键的消抖）。如读到的都是高电平，则表示无键按下。 √在确认有键按下后，需要进入确定具体哪一个键闭合的过程。其思路是：依

微机原理课题设计实验报告材料之矩阵式键盘数字密码锁

微机系统与应用课程设计报告 班级： 学号： 姓名： 实验地点：E楼Ⅱ区311 实验时间：2013.3.4-3.9

矩阵式键盘数字密码锁设计 一 . 实验目的 1.掌握微机系统总线与各芯片管脚连接方法，提高接口扩展硬件电路的连 接能力。 2.初步掌握键盘扫描，密码修改和计时报警程序的编写方法。 3.掌握通过矩阵式键盘扫描实现密码锁功能的设计思路和实现方法。二．实验内容 矩阵式键盘数字密码锁设计，根据设定好的密码，采用4x4矩阵键盘实现密码的输入功能。当密码输入正确之后，锁就打开（绿灯亮），10秒之后，锁自动关闭（红灯亮）；如果连续输入三次密码不正确，就锁定按键5秒钟，同时发出报警(黄灯闪)，5秒后，解除按键锁定，恢复密码输入。 数字密码锁操作键盘参考上面设定，也可以自行设计键盘。用户初始密码为“123456”，系统加电运行后，密码锁初始状态为常闭（红灯亮），用户可以选择开锁或修改密码： 如果选择开锁就按“Open”键，系统提示输入密码，输入用户密码+“#”键后，如果密码正确，就打开锁（绿灯亮），系统等待10秒，然后重新关闭密码锁，若密码错，提示重新输入，连续三次错误，提示警告词同时报警（黄灯闪），锁定键盘5秒，然后重新进入初始状态； 如果选择修改密码就按”Modify Secret”键，系统提示输入旧密码，输入旧密码+“#”键后，如果正确，系统提示输入新密码，输入新密码+“#”后，新密码起效，重新进入初始状态；如果旧密码错，不能修改密码，密码锁直接进入初始状态。 三．实验基本任务 1）具有开锁、修改用户密码等基本的密码锁功能。 2）对于超过3次密码密码错误，锁定键盘5秒，系统报警。5秒后解除锁定。 4）通过LCD字符液晶和LED指示灯（红，绿，黄）实时显示相关信息。 5）用户密码为6位数字，显示采用“*”号表示。 6）码锁键盘设计合理，功能完善，方便用户使用。 本次实验还做了附加的任务

视频矩阵系统的分析与应用

视频矩阵系统的分析与应用 摘要目前，随着视频监控数字化的发展，互联网已经在逐渐改变我们的工作和生活。当今，过去使用频次较多的模拟监控系统逐渐被数字网络监控系统所代替，数字视频监控系统能够监控的点更多，且更密。因此，这就对监控前端的视频监控中心或指挥中心的视频矩阵系统提出了更高的要求。本文对视频矩阵系统的分析与应用进行了研究。 关键词视频矩阵系统；分析；应用 1 视频矩阵系统概述 所谓视频矩阵，就是一种监控设备上的电子装置，该装置主要使用的方法是阵列切换方法。通过该方法，把M路视频信号任意输出至N路。我们将这样一种视频矩阵组成的系统称之为视频矩阵系统。通常情况下，n

矩阵式键盘的结构与工作原理

矩阵式键盘的结构与工作原理 在键盘中按键数量较多时为了减少I/O 口的占用通常将按键排列成矩阵形式如图1 所 示在矩阵式键盘中每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通而是通过一个按键加以连 接这样一个端口如P1 口就可以构成4*4=16 个按键比之直接将端口线用于键盘 多出了一倍而且线数越多区别越明显比如再多加一条线就可以构成20 键的键盘而 直接用端口线则只能多出一键9 键由此可见在 需要的键数比较多时采用矩阵法来做键盘是合理的 矩阵式结构的键盘显然比直接法要复杂一些识别也要复杂一些上图中列线通过电 阻接正电源并将行线所接的单片机的I/O 口作为输出端而列线所接的I/O 口则作为输入这样当按键没有按下时所有的输出端都是高电平代表无键按下行线输出是低电平 一旦有键按下则输入线就会被拉低这样通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下 了具体的识别及编程方法如下所述 矩阵式键盘的按键识别方法 确定矩阵式键盘上何键被按下介绍一种行扫描法 行扫描法 行扫描法又称为逐行或列扫描查询法是一种最常用的按键识别方法如上图所示 键盘介绍过程如下 判断键盘中有无键按下将全部行线Y0-Y3 置低电平然后检测列线的状态只要有一 列的电平为低则表示键盘中有键被按下而且闭合的键位于低电平线与4 根行线相交叉的4 个按键之中若所有列线均为高电平则键盘中无键按下 判断闭合键所在的位置在确认有键按下后即可进入确定具体闭合键的过程其方法 是依次将行线置为低电平即在置某根行线为低电平时其它线为高电平在确定某根行 线位置为低电平后再逐行检测各列线的电平状态若某列为低则该列线与置为低电平的 行线交叉处的按键就是闭合的按键 下面给出一个具体的例子 图仍如上所示8031 单片机的P1 口用作键盘I/O 口键盘的列线接到P1 口的低4 位 键盘的行线接到P1 口的高4 位列线P1.0-P1.3 分别接有4 个上拉电阻到正电源+5V 并把列线P1.0-P1.3 设置为输入线行线P1.4-P.17 设置为输出线4 根行线和4 根列线形成16 个相交点 检测当前是否有键被按下检测的方法是P1.4-P1.7 输出全0 读取P1.0-P1.3 的状态 若P1.0-P1.3 为全1 则无键闭合否则有键闭合 去除键抖动当检测到有键按下后延时一段时间再做下一步的检测判断 若有键被按下应识别出是哪一个键闭合方法是对键盘的行线进行扫描P1.4-P1.7 按下 述4 种组合依次输出 P1.7 1 1 1 0 P1.6 1 1 0 1 P1.5 1 0 1 1 P1.4 0 1 1 1 在每组行输出时读取P1.0-P1.3 若全为1 则表示为0 这一行没有键闭合否则 有键闭合由此得到闭合键的行值和列值然后可采用计算法或查表法将闭合键的行值和列值转换成所定义的键值 为了保证键每闭合一次CPU 仅作一次处理必须却除键释放时的抖动__

[原创]192-12视频矩阵说明书

[原创]192-12视频矩阵说明书 产品资料 型号 FD8192AV12XL 矩阵规格 视频输入 IN(单机箱) 192路视频输出 OUT(单机箱) 12路 视频输入信号:1VP-P(75欧) 视频输出信号:1VP-P(75欧) 音、视频指标音频输入信号:0.5VP-P(600欧) 音频输出信号:输入跟随视频通道带宽:12MHz 音频通道带宽:50MHz,30KHz 系统可通过 RS485进行多台多级矩阵联网级联 音/视频输入输出端口和通讯接口有浪涌保护措施及抗雷击干扰设计端口内置16路报警后可联动，自动切换预置点图像并启动录像报警 手动/编程自动全交叉无阻塞切换，具有单时序和群组切换功能切换属性?采用插卡式高密度模块组合结构，方便组合扩充结构 切换速度 PAL:?20ms NTSC: ?16.7ms 数据保存内置存储器件，各种数据设置可以保存10年以上 数据通讯多口RS485、RS232

字符叠加突出显示，日期、时间、状态、可编汉字(8个) 选配IP模块以太网控制模块1路或4路 尺寸:宽480mm(W)x高360mm(H)x深350mm(D) 设备特性: 微机模块化、高密度矩阵设计最大输入168台摄像机和16台监视器菜单综合设置中英文菜单显示可选择 系统时间、日期、运行状态、摄像机标题屏幕显示 键盘口令输入优先级操作 系统可分区管理系统安全 自由、程序、同步、群组切换多种切换方式 视频切换、音频切换、报警控制三位一体 控制恒速或变速云台/控制电动镜头 内置16路报警输入/2路报警联动输出 警后联动视频切换、音频切换自动录像 报警输出可编程报警状态输出 RS-485通讯 RS-232通讯 强大网络控制功能 兼容多种数字录像机操作 兼容多种协议:PELCO-P、PELCO-D、Panasonic、Philips、SAMSUNG、RM110、CCR-20G 、KALATEL 、 KRE-301、VICON 、ORX-10、YAAN等 设备简介: 视、音频主机采用大规模音视频切换专用芯片作为音频视频切换矩阵电路的多路多通道切换设备，溶合了先进的矩阵切换技术和计算机技术，可以给用户提供卓

视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘

视频矩阵原理、应用、分类以及三维键盘 矩阵的概念引用高数中的线性代数的概念，一般指在多路输入的情况下有多路的输出选择，形成下图的矩阵结构，既每一路输出都可与不同的输入信号“短接”，每路输出只能接通某一路输入，但某一路输入都可(同时)接通不同的输出，如下图。 输出1=输入1，输出2=输入2，而输出3=输出4=输入3，或者说，每一路输出可“独立”地在输入中进行选择，而不必关心其它通道的输出情况，即可以与其它输出不同，也可以相同。举例说，8选4是指有4个独立的输出，每个输出可在8个输入中任选，或者说有4个独立的8选1，只是8个输入是相同的。经常与此混淆的是分配的概念，比如8选1分4，是指在8个输入中选择出1个输出，并将其分配成4个相同的输出，虽然外观上看有4个输出，但这4个输出是相同的，而不是独立的。一般习惯中，将形成M×N的结构称为矩阵，而将M×1的结构称为切换器或选择器，其实不过N=1而已，我们在讨论时都当作矩阵对待。 视频矩阵(https://www.wendangku.net/doc/ae3860315.html,)是指通过阵列切换的方法将m路视频信号任意输出至n路监看设备上的电子装置，一般情况下矩阵的输入大于输出即m>n。有一些视频矩阵也带有音频切换功能，能将视频和音频信号进行同步切换，这种矩阵也叫做视音频矩阵。目前的视频矩阵就其实现方法来说有模拟矩阵和数字矩阵两大类。视频矩阵一般用于各类监控场合。 矩阵的作用就出来了，可以把提供信号源的设备的任意一路的信号送到任意一路的显示终端上，可以做到音频和视频同步或者不同步，所心所欲，方便，节约成本。常见的类型是根据接口类型划分（VGA、A V、RGB），当然还有混合矩阵，就是设备中不不同的接口类型，还根据接口数量来划分，如8系列的有8进2出，8进4出，8进8出等 根据档次分有电信广播级：切换的时候没有闪烁和雪花，很平稳，可以看看CCTV的节目就知道了，接下来是专业矩阵、切换的时候稍微出现点黑屏，但也没有闪烁，接下来是民用的了，大多数会议室用的就是这种，切换的瞬间有闪烁的雪花和抖动，但切换完画面很稳定。 视频矩阵，就将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,

视频矩阵教程

数字视频矩阵 安防全新概念－数字视频矩阵 摘要：本文介绍了视频矩阵的基本概念和分类，对数字视频矩阵相对于模拟视频矩阵的优势做了重点分析了，并详细描述了基于DS4002MD矩阵解码卡的数字视频矩阵解码方案。 关键字：视频矩阵数字视频矩阵 DVR DS4002MD矩阵解码卡 随着数字技术的高速发展，软硬件水平的提高，不断有高性能的DSP和高速的总线得到应用，使基于数字技术的视频矩阵方案能够得以实现。海康威视近期将在板卡产品线上推出一款新的型号：DS4002MD，即矩阵解码卡，并基于这款产品，海康威视提出数字视频矩阵的解决方案。同时，我们海康威视认为，数字视频矩阵将是安防业中新兴的一个热点，也将是视频矩阵以后的一个发展趋势。 一、视频矩阵的基本概念 1．视频矩阵的基本功能和要求 作为视频矩阵，最重要的一个功能就是实现对输入视频图像的切换输出。准确概括那就是：将视频图像从任意一个输入通道切换到任意一个输出通道显示。一般来讲,一个M×N 矩阵：表示它可以同时支持M路图像输入和N路图像输出。这里需要强调的是必须要做

到任意，即任意的一个输入和任意的一个输出。 另外，一个矩阵系统通常还应该包括以下基本功能：字符信号叠加；解码器接口以控制云台和摄像机；报警器接口；控制主机，以及音频控制箱、报警接口箱、控制键盘等附件。对国内用户来说，字符叠加应为全中文，以方便不懂英文的操作人员使用，矩阵系统还需要支持级联，来实现更高的容量，为了适应不同用户对矩阵系统容量的要求，矩阵系统应该支持模块化和即插即用（PnP）的，可以通过增加或减少视频输入、输出卡来实现不同容量的组合。 矩阵系统的发展方向是多功能、大容量、可联网以及可进行远程切换。一般而言矩阵系统的容量达到64×16即为大容量矩阵。如果需要更大容量的矩阵系统，也可以通过多台矩阵系统级联来实现。矩阵容量越大，所需技术水平越高，设计实现难度也越大。2．视频矩阵的分类 按实现视频切换的不同方式，视频矩阵分为模拟矩阵和数字矩阵。 模拟矩阵： 视频切换在模拟视频层完成。信号切换主要是采用单片机或更复杂的芯片控制模拟开关实现。 数字矩阵 视频切换在数字视频层完成，这个过程可以是同步的也可以是异步的。数字矩阵的核心是对数字视频的处理，需要在视频输入端增加AD转换，将模拟信号变为数字信号，在视频输出端增加DA转换，将数字信号转换为模拟信号输出。视频切换的核心部分由模拟矩阵的模拟开关，变将成了对数字视频的处理和传输。 二、数字视频矩阵简介 1．数字视频矩阵的分类 根据数字视频矩阵的实现方式不同，数字视频矩阵可以分为总线型和包交换型。 总线型数字视频矩阵 顾名思义，总线型数字矩阵就是数据的传输和切换是通过一条共用的总线来实现的，例如PCI总线。 总线型矩阵中最常见的就是PC－DVR和嵌入式DVR。对于PC－DVR来说，它的视频输出是VGA，通过PC显卡来完成图像显示，通常只有1路输出（1块显卡），2路输出的情

单片机 矩阵键盘实验 实验报告

实验五矩阵键盘实验 一、实验内容 1、编写程序，做到在键盘上每按一个数字键(0－F)用发光二极管将该代码显示出来。按其它键退出。 2、加法设计计算器，实验板上有12个按键，编写程序，实现一位整数加法运算功能。可定义“A”键为“+”键，“B”键为“=”键。 二、实验目的 1、学习独立式按键的查询识别方法。 2、非编码矩阵键盘的行反转法识别方法。 三、实验说明 1、MCS51系列单片机的P0～P3口作为输入端口使用时必须先向端口写入“1”。 2、用查询方式检测按键时，要加入延时(通常采用软件延时10～20mS)以消除抖动。 3、识别键的闭合，通常采用行扫描法和行反转法。行扫描法是使键盘上某一行线为低电平，而其余行接高电平，然后读取列值，如读列值中某位为低电平，表明有键按下，否则扫描下一行，直到扫完所有行。 行反转法识别闭合键时，要将行线接一并行口，先让它工作在输出方式，将列线也接到一个并行口，先让它工作于输入方式，程序使CPU通过输出端口在各行线上全部送低电平，然后读入列线值，如此时有某键被按下，则必定会使某一列线值为0。然后，程序对两个并行端口进行方式设置，使行线工作于输入方式，列线工作于输出方式，并将刚才读得的列线值从列线所接的并行端口输出，再读取行线上输入值，那么，在闭合键所在行线上的值必定为0。这样，当一个键被接下时，必定可以读得一对唯一的行线值和列线值。 由于51单片机的并口能够动态地改变输入输出方式，因此，矩阵键盘采用行反转法识别最为简便。 行反转法识别按键的过程是：首先，将4个行线作为输出，将其全部置0，4个列线作为输入，将其全部置1，也就是向P1口写入0xF0；假如此时没有人按键，从P1口读出的值应仍为0xF0；假如此时1、4、7、0四个键中有一个键被按下，则P1.6被拉低，从P1口读出的值为0xB0；为了确定是这四个键中哪一个被按下，可将刚才从P1口读出的数的低四位置1后再写入P1口，即将0xBF写入P1口，使P1.6为低，其余均为高，若此时被按下的键是“4”，则P1.1被拉低，从P1口读出的值为0xBE；这样，当只有一个键被按下时，每一个键只有唯一的反转码，事先为12个键的反转码建一个表，通过查表就可知道是哪个键被按下了。 四、接线方法 键盘连接成4×4的矩阵形式，占用单片机P1口的8根线，行信号是P1.0-1.3,列信号是P1.4-1.7。

修订矩阵键盘的工作原理

修订矩阵键盘的工作原 理 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】

4×4矩阵键盘的工作原理与编程51/AVR单片机学习开发系统上使用数码管显示4×4矩阵键盘的键值。 一、硬件工作原理的简单介绍 该实验使用的8位数码管显示电路和4×4矩阵键盘电路。现将这二部分的电路工作原理进行简单的介绍： 1、4×4矩阵键盘的工作原理 矩阵键盘又称为行列式键盘，它是用4条I/O线作为行线，4条I/O线作为列线组成的键盘。在行线和列线的每一个交叉点上，设置一个按键。这样键盘中按键的个数是4×4个。这种行列式键盘结构能够有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。 图1为矩阵键盘电路图，行线接P1.4－P1.7，列线接P1.0－P1.3。 图1 矩阵键盘电路 图2 按键排列 2、数码管动态扫描显示电路 在ME300B开发系统中，采用了8位数码管动态扫描显示。它将所有数码管的8个段线相应地并接在一起，并接到 AT89S51的P0口，由P0口控制字段输出。而

各位数码管的共阳极由AT89S51的P2口控制Q20－Q27来实现8位数码管的位输出控制。 这样，对于一组数码管动态扫描显示需要由两组信号来控制：一组是字段输出口输出的字形代码，用来控制显示的字形，称为段码；另一组是位输出口输出的控制信号，用来选择第几位数码管工作，称为位码。 由于各位数码管的段线并联，段码的输出对各位数码管来说都是相同的。因此，同一时刻如果各位数码管的位选线都处于选通状态的话，8位数码管将显示相同的字符。若要各位数码管能够显示出与本位相应的字符，就必须采用扫描显示方式。即在某一时刻，只让某一位的位选线处于导通状态，而其它各位的位选线处于关闭状态。同时，段线上输出相应位要显示字符的字型码。这样同一时刻，只有选通的那一位显示出字符，而其它各位则是熄灭的，如此循环下去，就可以使各位数码管显示出将要显示的字符。 虽然这些字符是在不同时刻出现的，而且同一时刻，只有一位显示，其它各位熄灭，但由于数码管具有余辉特性和人眼有视觉暂留现象，只要每位数码管显示间隔足够短，给人眼的视觉印象就会是连续稳定地显示。 图3 数码管电路 数码管不同位显示的时间间隔可以通过调整延时程序的延时长短来完成。数码管显示的时间间隔也能够确定数码管显示时的亮度，若显示的时间间隔长，显示时数码管的亮度将亮些，若显示的时间间隔短，显示时数码管的亮度将暗些。若显示