一种中控设备及中控系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种中控设备及中控系统，包括控制器和与所述控制器耦接的多个功能模块，所述多个功能模块包括以下中的至少一者：安防预警监控系统模块、灯光控制电路模块、窗帘控制电路模块、扩展电路模块、通讯电路模块、身份识别电路模块、课堂录播及远程监控电路模块、多媒体音视频切换及幕布投影控制电路模块，所述中控设备还包括通过串口与所述控制器耦接的联网装置，被配置成连接网络；以及所述控制器被配置成执行串口信号与网络信号之间的协议转换。解决现有中控系统中控控制器无法连接网络的问题。
【专利说明】一种中控设备及中控系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及多媒体教育中控系统，特别涉及一种中控设备及中控系统。
【背景技术】
[0002]随着科学技术的进步，随着多媒体技术发展而诞生的多媒体教育逐渐成为学校信息化建设的重点，一间间多媒体教室应运而生。多媒体教室基本由PC机、投影仪、幕布、多媒体中控机和音响系统组成，尤其中控机的功能将影响决定整个系统是否能正常工作。随着教育机构致力于实现教育管理现代化、教学手段多样化、教学设备智能化，对多媒体教育的要求不断提高。
[0003]信息化时代，要求电子设备也应该进行信息化、网络化管理，而多媒体中控系统的核心在于其中央控制器，现有的多媒体中控系统的中央控制器功耗高、发热高且稳定性较差，没有与网络实现连接。
[0004]为此，研发能够使单机操作与网络控制、远程管理相结合，能够实现环境监控的多媒体中控系统的需求显得日益紧迫。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是要提供一种与现有技术相比能够实现中控系统控制器联网的一种中控设备及中控系统。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种中控设备及中控系统。一种中控设备，包括控制器和与所述控制器耦接的多个功能模块，所述多个功能模块包括以下中的至少一者:安防预警监控系统模块、灯光控制电路模块、窗帘控制电路模块、扩展电路模块、通讯电路模块、身份识别电路模块、课堂录播及远程监控电路模块、多媒体音视频切换及幕布投影控制电路模块，所述中控设备还包括通过串口与所述控制器耦接的联网装置，被配置成连接网络；以及所述控制器被配置成执行串口信号与网络信号之间的协议转换。
[0007]优选的，所述多个功能模块通过I2C总线与所述控制器耦接。
[0008]优选的，所述安防预警监控系统模块包括报警器。
[0009]优选的，所述安防预警监控系统模块包括相耦合的传感器和传感器电路，其中所述传感器电路被配置成从所述传感器获取环境监测信号。
[0010]优选的，所述传感器包括以下中至少一者:烟雾传感器和光线传感器。
[0011]优选的，所述控制器包括DSP数字信号处理器和ARM控制信号处理器。
[0012]优选的，所述ARM控制信号处理器为STM32F107处理器。
[0013]优选的，所述扩展电路模块被配置成提供可编程模拟量接口和/或数字量接口。
[0014]优选的，所述身份识别电路模块包括指纹识别单元和/或IC卡识别单元。
[0015]根据本发明的另一个方面，提供了一种中控系统，该中控系统包括上述中控设备以及教学电脑。
[0016]通过上述技术方案，使得所述中控设备实现联网、单机操作与网络控制、远程管理相结合；嵌入式平台低功耗、发热小、稳定性高；嵌入式Linux操作系统高效稳定；嵌入式平台运算能力强，接口丰富，扩展性强；开放式结构，实现用户管理控制自定义；体现定制性；所述安防预警监测电路中的传感器和报警器实现了所述中控系统对于环境的实时监测和报警。
[0017]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0019]图1是根据本发明实施方式的一种中控设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0021]图1是根据本发明实施方式的一种中控设备的结构示意图，结合附图，本发明所要解决的技术问题是要提供一种与现有技术相比能够实现中控系统控制器联网的一种中控设备及中控系统。
[0022]一种中控设备，包括控制器和与所述控制器耦接的多个功能模块，所述多个功能模块包括以下中的至少一者:安防预警监控系统模块、灯光控制电路模块、窗帘控制电路模块、扩展电路模块、通讯电路模块、身份识别电路模块、课堂录播及远程监控电路模块、多媒体音视频切换及幕布投影控制电路模块，所述中控设备还包括通过串口与所述控制器耦接的联网装置，被配置成连接网络；以及所述控制器被配置成执行串口信号与网络信号之间的协议转换。所述控制器安装有以Linux操作系统为核心的嵌入式软件。
[0023]通过上述技术方案，使得所述中控设备实现联网、单机操作与网络控制、远程管理相结合。
[0024]优选的，所述控制器包括DSP数字信号处理器和ARM控制信号处理器。所述控制器采用TMS320C5402型DSP数字信号处理器和STM32F107型ARM控制信号处理器的组合嵌入式架构，嵌入式架构可以充分发挥以上两种技术架构的优点:嵌入式平台低功耗、发热小、稳定性高；接口丰富，扩展性强；开放式结构。TMS320C5402芯片和STM32F107处理器外接电源管理模块、有源晶振模块和看门狗模块。采用TMS320C5402芯片的GPIO引脚分别接在音视频切换电路、远程监控电路、安防预警监测电路，IP电话通讯电路，IC卡电路。STM32F107处理器的GPIO引脚分别接窗帘控制电路、灯光控制电路、幕布控制电路、
[0025]优选的，所述ARM控制信号处理器为STM32F107处理器。STM32F107是意法半导体推出全新STM32互连型(Connectivity)系列微控制器中的一款性能较强产品,此芯片集成了各种高性能工业标准接口，且STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，可以轻松适应更多的应用。新STM32的标准外设包括10个定时器、两个12位1-Msample/s AD (模数转换器)(快速交替模式下2M sample/s)、两个12位DA (数模转换器)、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口 IIS，另外STM32F107拥有全速USB(OTG)接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100MAC模块。此芯片可以满足工业、医疗、楼宇自动化、家庭音响和家电市场多种产品需求。
[0026]优选的，所述控制器安装有以Linux操作系统为核心的嵌入式软件。嵌入式Linux系统，系统中包括数据通信模块和参数配置模块。数据通信模块负责将串口设备的数据转换为以太网的数据格式，并将数据发送到网络上；将接收到的以太网的数据转换为串口数据类型，将其发送到串行接口上。该串口与网络转接器仅实现数据的转发，与数据传输的内容无关。参数配置模块在转接器上运行一个支持CGI (通用网关接口)功能的Web服务器，能够生成动态页面。用户通过浏览器在地址栏输入Web服务器IP，将进入配置页面，用户填写配置信息提交给服务器，服务器收到信息后生成配置文件。浏览器通过HTTP访问Web服务器，服务器解析该请求，URL (统一资源定位符)地址下的HTML文档发送给浏览器。服务器通过FORM表单中METHOD属性POST方法，将此信息放入环境变量CONTENT_LENGTH中。CGI从环境变量中读取浏览器传来的请求信息，通过对URL参数名/值的解码，获取相关的配置信息。参数配置模块还支持运行TELNET服务器。Telnet协议是TCP/IP协议族中的一员，是Internet远程登陆服务的标准协议和主要方式。它为用户提供了在本地计算机上完成远程主机工作的能力。提供多种方式方便用户远程登录配置我们的服务器。
[0027]优选的，所述多个功能模块通过I2C总线与所述控制器耦接。I2C总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
[0028]优选的，所述安防预警监控系统模块包括相耦合的传感器、报警器和传感器电路，其中所述传感器电路被配置成从所述传感器获取环境监测信号，所述传感器包括烟雾传感器和光线传感器。所述烟雾传感器选用MQ-2型烟雾传感器，其优点有:稳定性好、探测范围广、使用寿命长、灵敏度高及驱动电路简单，可用于家庭和工厂的气体泄漏监测装置，适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。所述传感器数据电路还包含一个A/D数据转换器，MQ-2型烟雾传感器从环境中采集的模拟量，经A/D数据转换器转换成数据量，提交给控制器。
[0029]优选的，所述扩展电路模块被配置成提供可编程模拟量接口和/或数字量接口，方便系统的功能扩展及升级。
[0030]优选的，所述身份识别电路模块包括指纹识别单元和/或IC卡识别单元。所述指纹识别单元采用FPC1011C指纹传感器,FPC1011C是瑞典FingerPrints公司成功推出的一种电容式面装指纹传感器，具有高图像质量(363dpi的分辨率)、高耐磨(高达100万次)、高抗静电(可达15kV以上)、低功耗(3.3V工作电压下的功耗为50mw)等特点，是一种全新的基于certus传感器平台的电容式指纹传感器。其工作电压为2.5V或者3.3V，传感器还具有高速的SPI接口，8脚的软排线可以方便地接入各种系统。
[0031]本发明的另一个方面，还提供了一种中控系统，该中控系统包括上述技术方案任一项所述的中控设备以及教学电脑。
[0032]在上述实施方式的基础上，在所述联网装置中添加ZLSN2030EX嵌入式联网模块将ZLSN2030EX嵌入式联网模块中和所述控制器连接的连线连接上，和网口 RJ45接口连接的连线连接上，通过计算机的web浏览器或专用工具访问模块，设置模块的目的IP，用以实现网络数据与串口数据的转发，通过点击网页上的按钮等实现在模块串口输出控制命令，实现通过嵌入式网页控制的目的。实现了单机操作与网络控制、远程管理相结合的目的。
[0033]本发明在传统的中控机基础上，增加了稳定的安防报警功能，同时支持本地报警和网络报警。多媒体教学工作统一由教学电脑完成；非教学工作由多媒体网络中控完成，例如:监控、安防报警、外设控制等，以及具备中控机联网的功能。安防预警、监控编码功能直接由ARM+DSP电路板完成(非PC主板插卡式架构)，可24小时不间断工作，高稳定性。解决了传统教室安防系统需要独立安装，专人维护的带来的一系列麻烦。本系统通过模块化组合，可实现用户自定义管理控制，功能定义准确明晰，使中控系统实现远程控制、本管理、监控、安防与维护，保证数据的快速传输、保存和查询，方便中控室与多媒体教室前端的同步与互动。在扩展性方面系统预留了多个可编程模拟量、数字量接口，便于后期拓展升级。全面提升多媒体教室应用管理以及监测预警等功能。
[0034]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。例如，可以将ZLSN2030EX嵌入式联网模块改变为ZLSN2032EX嵌入式联网模块；另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0035]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种中控设备，包括控制器和与所述控制器耦接的多个功能模块，所述多个功能模块包括以下中的至少一者:安防预警监控系统模块、灯光控制电路模块、窗帘控制电路模块、扩展电路模块、通讯电路模块、身份识别电路模块、课堂录播及远程监控电路模块、多媒体音视频切换及幕布投影控制电路模块，其特征在于， 所述中控设备还包括通过串口与所述控制器耦接的联网装置，被配置成连接网络；以及 所述控制器被配置成执行串口信号与网络信号之间的协议转换。
2.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述多个功能模块通过I2C总线与所述控制器耦接。
3.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述安防预警监控系统模块包括报m ο
4.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述安防预警监控系统模块包括相耦合的传感器和传感器电路，其中所述传感器电路被配置成从所述传感器获取环境监测信号。
5.根据权利要求4所述的中控设备，其特征在于，所述传感器包括以下中的至少一者:烟雾传感器和光线传感器。
6.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述控制器包括DSP数字信号处理器和ARM控制信号处理器。
7.根据权利要求6所述的中控设备，其特征在于，所述ARM控制信号处理器为STM32F107 处理器。
8.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述扩展电路模块被配置成提供可编程模拟量接口和/或数字量接口。
9.根据权利要求1所述的中控设备，其特征在于，所述身份识别电路模块包括指纹识别单元和/或IC卡识别单元。
10.一种中控系统,其特征在于,该中控系统包括根据权利要求1-9中任一项权利要求所述的中控设备以及教学电脑。
【文档编号】G05B19/418GK103605336SQ201310553744
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】刘立群 申请人:安徽康海时代科技有限公司