一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)，包括控制器和與所述控制器耦接的多個功能模塊，所述多個功能模塊包括以下中的至少一者：安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊、燈光控制電路模塊、窗簾控制電路模塊、擴展電路模塊、通訊電路模塊、身份識別電路模塊、課堂錄播及遠(yuǎn)程監(jiān)控電路模塊、多媒體音視頻切換及幕布投影控制電路模塊，所述中控設(shè)備還包括通過串口與所述控制器耦接的聯(lián)網(wǎng)裝置，被配置成連接網(wǎng)絡(luò)；以及所述控制器被配置成執(zhí)行串口信號與網(wǎng)絡(luò)信號之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。解決現(xiàn)有中控系統(tǒng)中控控制器無法連接網(wǎng)絡(luò)的問題。
【專利說明】一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多媒體教育中控系統(tǒng)，特別涉及一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的進步，隨著多媒體技術(shù)發(fā)展而誕生的多媒體教育逐漸成為學(xué)校信息化建設(shè)的重點，一間間多媒體教室應(yīng)運而生。多媒體教室基本由PC機、投影儀、幕布、多媒體中控機和音響系統(tǒng)組成，尤其中控機的功能將影響決定整個系統(tǒng)是否能正常工作。隨著教育機構(gòu)致力于實現(xiàn)教育管理現(xiàn)代化、教學(xué)手段多樣化、教學(xué)設(shè)備智能化，對多媒體教育的要求不斷提高。
[0003]信息化時代，要求電子設(shè)備也應(yīng)該進行信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理，而多媒體中控系統(tǒng)的核心在于其中央控制器，現(xiàn)有的多媒體中控系統(tǒng)的中央控制器功耗高、發(fā)熱高且穩(wěn)定性較差，沒有與網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)連接。
[0004]為此，研發(fā)能夠使單機操作與網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程管理相結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境監(jiān)控的多媒體中控系統(tǒng)的需求顯得日益緊迫。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)中控系統(tǒng)控制器聯(lián)網(wǎng)的一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)。一種中控設(shè)備，包括控制器和與所述控制器耦接的多個功能模塊，所述多個功能模塊包括以下中的至少一者:安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊、燈光控制電路模塊、窗簾控制電路模塊、擴展電路模塊、通訊電路模塊、身份識別電路模塊、課堂錄播及遠(yuǎn)程監(jiān)控電路模塊、多媒體音視頻切換及幕布投影控制電路模塊，所述中控設(shè)備還包括通過串口與所述控制器耦接的聯(lián)網(wǎng)裝置，被配置成連接網(wǎng)絡(luò)；以及所述控制器被配置成執(zhí)行串口信號與網(wǎng)絡(luò)信號之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
[0007]優(yōu)選的，所述多個功能模塊通過I2C總線與所述控制器耦接。
[0008]優(yōu)選的，所述安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括報警器。
[0009]優(yōu)選的，所述安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括相耦合的傳感器和傳感器電路，其中所述傳感器電路被配置成從所述傳感器獲取環(huán)境監(jiān)測信號。
[0010]優(yōu)選的，所述傳感器包括以下中至少一者:煙霧傳感器和光線傳感器。
[0011]優(yōu)選的，所述控制器包括DSP數(shù)字信號處理器和ARM控制信號處理器。
[0012]優(yōu)選的，所述ARM控制信號處理器為STM32F107處理器。
[0013]優(yōu)選的，所述擴展電路模塊被配置成提供可編程模擬量接口和/或數(shù)字量接口。
[0014]優(yōu)選的，所述身份識別電路模塊包括指紋識別單元和/或IC卡識別單元。
[0015]根據(jù)本實用新型的另一個方面，提供了一種中控系統(tǒng)，該中控系統(tǒng)包括上述中控設(shè)備以及教學(xué)電腦。
[0016]通過上述技術(shù)方案，使得所述中控設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、單機操作與網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程管理相結(jié)合；嵌入式平臺低功耗、發(fā)熱小、穩(wěn)定性高；嵌入式Linux操作系統(tǒng)高效穩(wěn)定；嵌入式平臺運算能力強，接口豐富，擴展性強；開放式結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)用戶管理控制自定義；體現(xiàn)定制性；所述安防預(yù)警監(jiān)測電路中的傳感器和報警器實現(xiàn)了所述中控系統(tǒng)對于環(huán)境的實時監(jiān)測和報警。
[0017]本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細(xì)說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構(gòu)成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0019]圖1是根據(jù)本實用新型實施方式的一種中控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0021]圖1是根據(jù)本實用新型實施方式的一種中控設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合附圖，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠?qū)崿F(xiàn)中控系統(tǒng)控制器聯(lián)網(wǎng)的一種中控設(shè)備及中控系統(tǒng)。
[0022]一種中控設(shè)備，包括控制器和與所述控制器耦接的多個功能模塊，所述多個功能模塊包括以下中的至少一者:安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊、燈光控制電路模塊、窗簾控制電路模塊、擴展電路模塊、通訊電路模塊、身份識別電路模塊、課堂錄播及遠(yuǎn)程監(jiān)控電路模塊、多媒體音視頻切換及幕布投影控制電路模塊，所述中控設(shè)備還包括通過串口與所述控制器耦接的聯(lián)網(wǎng)裝置，被配置成連接網(wǎng)絡(luò)；以及所述控制器被配置成執(zhí)行串口信號與網(wǎng)絡(luò)信號之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。所述控制器安裝有以Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式軟件。
[0023]通過上述技術(shù)方案，使得所述中控設(shè)備實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)、單機操作與網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程管理相結(jié)合。
[0024]優(yōu)選的，所述控制器包括DSP數(shù)字信號處理器和ARM控制信號處理器。所述控制器采用TMS320C5402型DSP數(shù)字信號處理器和STM32F107型ARM控制信號處理器的組合嵌入式架構(gòu)，嵌入式架構(gòu)可以充分發(fā)揮以上兩種技術(shù)架構(gòu)的優(yōu)點:嵌入式平臺低功耗、發(fā)熱小、穩(wěn)定性高；接口豐富，擴展性強；開放式結(jié)構(gòu)。TMS320C5402芯片和STM32F107處理器外接電源管理模塊、有源晶振模塊和看門狗模塊。采用TMS320C5402芯片的GPIO引腳分別接在音視頻切換電路、遠(yuǎn)程監(jiān)控電路、安防預(yù)警監(jiān)測電路，IP電話通訊電路，IC卡電路。STM32F107處理器的GPIO引腳分別接窗簾控制電路、燈光控制電路、幕布控制電路、
[0025]優(yōu)選的，所述ARM控制信號處理器為STM32F107處理器。STM32F107是意法半導(dǎo)體推出全新STM32互連型(Connectivity)系列微控制器中的一款性能較強產(chǎn)品,此芯片集成了各種高性能工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)接口，且STM32不同型號產(chǎn)品在引腳和軟件上具有完美的兼容性，可以輕松適應(yīng)更多的應(yīng)用。新STM32的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)包括10個定時器、兩個12位1-Msample/s AD (模數(shù)轉(zhuǎn)換器)(快速交替模式下2M sample/s)、兩個12位DA (數(shù)模轉(zhuǎn)換器)、兩個I2C接口、五個USART接口和三個SPI端口和高質(zhì)量數(shù)字音頻接口 IIS，另外STM32F107擁有全速USB(OTG)接口，兩路CAN2.0B接口，以及以太網(wǎng)10/100MAC模塊。此芯片可以滿足工業(yè)、醫(yī)療、樓宇自動化、家庭音響和家電市場多種產(chǎn)品需求。
[0026]優(yōu)選的，所述控制器安裝有以Linux操作系統(tǒng)為核心的嵌入式軟件。嵌入式Linux系統(tǒng)，系統(tǒng)中包括數(shù)據(jù)通信模塊和參數(shù)配置模塊。數(shù)據(jù)通信模塊負(fù)責(zé)將串口設(shè)備的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)格式，并將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上；將接收到的以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串口數(shù)據(jù)類型，將其發(fā)送到串行接口上。該串口與網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)接器僅實現(xiàn)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，與數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)容無關(guān)。參數(shù)配置模塊在轉(zhuǎn)接器上運行一個支持CGI (通用網(wǎng)關(guān)接口)功能的Web服務(wù)器，能夠生成動態(tài)頁面。用戶通過瀏覽器在地址欄輸入Web服務(wù)器IP，將進入配置頁面，用戶填寫配置信息提交給服務(wù)器，服務(wù)器收到信息后生成配置文件。瀏覽器通過HTTP訪問Web服務(wù)器，服務(wù)器解析該請求，URL (統(tǒng)一資源定位符)地址下的HTML文檔發(fā)送給瀏覽器。服務(wù)器通過FORM表單中METHOD屬性POST方法，將此信息放入環(huán)境變量CONTENT_LENGTH中。CGI從環(huán)境變量中讀取瀏覽器傳來的請求信息，通過對URL參數(shù)名/值的解碼，獲取相關(guān)的配置信息。參數(shù)配置模塊還支持運行TELNET服務(wù)器。Telnet協(xié)議是TCP/IP協(xié)議族中的一員，是Internet遠(yuǎn)程登陸服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和主要方式。它為用戶提供了在本地計算機上完成遠(yuǎn)程主機工作的能力。提供多種方式方便用戶遠(yuǎn)程登錄配置我們的服務(wù)器。
[0027]優(yōu)選的，所述多個功能模塊通過I2C總線與所述控制器耦接。I2C總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。
[0028]優(yōu)選的，所述安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括相耦合的傳感器、報警器和傳感器電路，其中所述傳感器電路被配置成從所述傳感器獲取環(huán)境監(jiān)測信號，所述傳感器包括煙霧傳感器和光線傳感器。所述煙霧傳感器選用MQ-2型煙霧傳感器，其優(yōu)點有:穩(wěn)定性好、探測范圍廣、使用壽命長、靈敏度高及驅(qū)動電路簡單，可用于家庭和工廠的氣體泄漏監(jiān)測裝置，適宜于液化氣、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣、煙霧等的探測。所述傳感器數(shù)據(jù)電路還包含一個A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，MQ-2型煙霧傳感器從環(huán)境中采集的模擬量，經(jīng)A/D數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)量，提交給控制器。
[0029]優(yōu)選的，所述擴展電路模塊被配置成提供可編程模擬量接口和/或數(shù)字量接口，方便系統(tǒng)的功能擴展及升級。
[0030]優(yōu)選的，所述身份識別電路模塊包括指紋識別單元和/或IC卡識別單元。所述指紋識別單元采用FPC1011C指紋傳感器,FPC1011C是瑞典FingerPrints公司成功推出的一種電容式面裝指紋傳感器，具有高圖像質(zhì)量(363dpi的分辨率)、高耐磨(高達100萬次)、高抗靜電(可達15kV以上)、低功耗(3.3V工作電壓下的功耗為50mw)等特點，是一種全新的基于certus傳感器平臺的電容式指紋傳感器。其工作電壓為2.5V或者3.3V，傳感器還具有高速的SPI接口，8腳的軟排線可以方便地接入各種系統(tǒng)。
[0031]本實用新型的另一個方面，還提供了一種中控系統(tǒng)，該中控系統(tǒng)包括上述技術(shù)方案任一項所述的中控設(shè)備以及教學(xué)電腦。
[0032]在上述實施方式的基礎(chǔ)上，在所述聯(lián)網(wǎng)裝置中添加ZLSN2030EX嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊將ZLSN2030EX嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊中和所述控制器連接的連線連接上，和網(wǎng)口 RJ45接口連接的連線連接上，通過計算機的web瀏覽器或?qū)Ｓ霉ぞ咴L問模塊，設(shè)置模塊的目的IP，用以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與串口數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，通過點擊網(wǎng)頁上的按鈕等實現(xiàn)在模塊串口輸出控制命令，實現(xiàn)通過嵌入式網(wǎng)頁控制的目的。實現(xiàn)了單機操作與網(wǎng)絡(luò)控制、遠(yuǎn)程管理相結(jié)合的目的。
[0033]本實用新型在傳統(tǒng)的中控機基礎(chǔ)上，增加了穩(wěn)定的安防報警功能，同時支持本地報警和網(wǎng)絡(luò)報警。多媒體教學(xué)工作統(tǒng)一由教學(xué)電腦完成；非教學(xué)工作由多媒體網(wǎng)絡(luò)中控完成，例如:監(jiān)控、安防報警、外設(shè)控制等，以及具備中控機聯(lián)網(wǎng)的功能。安防預(yù)警、監(jiān)控編碼功能直接由ARM+DSP電路板完成(非PC主板插卡式架構(gòu))，可24小時不間斷工作，高穩(wěn)定性。解決了傳統(tǒng)教室安防系統(tǒng)需要獨立安裝，專人維護的帶來的一系列麻煩。本系統(tǒng)通過模塊化組合，可實現(xiàn)用戶自定義管理控制，功能定義準(zhǔn)確明晰，使中控系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、本管理、監(jiān)控、安防與維護，保證數(shù)據(jù)的快速傳輸、保存和查詢，方便中控室與多媒體教室前端的同步與互動。在擴展性方面系統(tǒng)預(yù)留了多個可編程模擬量、數(shù)字量接口，便于后期拓展升級。全面提升多媒體教室應(yīng)用管理以及監(jiān)測預(yù)警等功能。
[0034]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。例如，可以將ZLSN2030EX嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊改變?yōu)閆LSN2032EX嵌入式聯(lián)網(wǎng)模塊；另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0035]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種中控設(shè)備，包括控制器和與所述控制器耦接的多個功能模塊，所述多個功能模塊包括以下中的至少一者:安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊、燈光控制電路模塊、窗簾控制電路模塊、擴展電路模塊、通訊電路模塊、身份識別電路模塊、課堂錄播及遠(yuǎn)程監(jiān)控電路模塊、多媒體音視頻切換及幕布投影控制電路模塊，其特征在于， 所述中控設(shè)備還包括通過串口與所述控制器耦接的聯(lián)網(wǎng)裝置，被配置成連接網(wǎng)絡(luò)；以及所述控制器被配置成執(zhí)行串口信號與網(wǎng)絡(luò)信號之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述多個功能模塊通過I2C總線與所述控制器耦接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括報m ο
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述安防預(yù)警監(jiān)控系統(tǒng)模塊包括相耦合的傳感器和傳感器電路，其中所述傳感器電路被配置成從所述傳感器獲取環(huán)境監(jiān)測信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述傳感器包括以下中的至少一者:煙霧傳感器和光線傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述控制器包括DSP數(shù)字信號處理器和ARM控制信號處理器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述ARM控制信號處理器為STM32F107 處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述擴展電路模塊被配置成提供可編程模擬量接口和/或數(shù)字量接口。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中控設(shè)備，其特征在于，所述身份識別電路模塊包括指紋識別單元和/或IC卡識別單元。
10.一種中控系統(tǒng),其特征在于,該中控系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1-9中任一項權(quán)利要求所述的中控設(shè)備以及教學(xué)電腦。
【文檔編號】G05B19/418GK203535464SQ201320705141
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】劉立群 申請人:安徽康海時代科技有限公司