专利名称：用于智能控制的电脑资源共享装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种虽可优先适用但却并非仅限用于家用电器的用于智能控制的电脑资源共享装置。
以计算机或计算机芯片为基础，对工业或家庭电器设备进行自动化控制，特别是通过对电器工作状态的信息反馈实现以计算机为中心的智能化控制，已成为发展的方向。但目前这种智能化控制的采取的大多是以被控设备为中心，将计算机或计算机芯片设置于其中，即计算机与被控设备为“一对一”的控制方式。以常用的家用电器为例，目前发展的具有智能控制功能的洗衣机、空调机、冰箱、微波炉等均采取的是在这些电器设备中设置用于实现智能控制的微型计算机或计算机芯片的形式。这不仅无法充分发挥和体现计算机本身所具有多方面强大功能，是一种电脑资源的浪费，而且也提高了各种电器设备的生产成本，不利于具有更高科技含量产品的推广和应用。
鉴于此，本实用新型的目的是为解决上述问题，充分发挥和利用计算机所具有的多方面强大功能，促进计算机智能化控制在更多领域，特别是在家庭中的普及而提供一种用于智能化控制的电脑资源共享装置。
本实用新型用于智能控制的电脑资源共享装置由前端装置、终端装置和其间的传输结构组成。其中前端装置包括能与计算机数据和地址接口连接的I/O控制芯片和分别经各自数据传输接口与其相连接的传出地址调制器、传入地址译码器。终端装置包括传入结构中的地址解码器和经数据传输接口与其连接的控制字译码芯片；以及传出结构中的状态参数编码芯片和经数据传输接口与其连接的传出地址调制器。终端装置中的该控制字译码芯片和状态参数编码芯片分别具有能与执行装置中的控制机构接口和检测传感机构接口相互连接的接口。前端装置中的传出地址调制器和传入地址译码器，分别经传输结构与终端装置中的传入地址解码器和传出地址调制器相互连接。结构中所说的I/O控制芯片与计算机数据和地址接口的连接方式，可以为总线方式或串行通讯方式等现有的常用方式。所用的接口芯片可以为现已多有使用的Z80PIO、8255、8253、8254、8251、8250、8259等多种不同类型。所说的上述终端装置后连接的执行装置，可以为在各领域中所希望实现智能控制的不同电器设备。如，将上述装置应用于家庭中时，所说的执行装置可以为希望经本实用新型上述装置实现由计算机进行智能控制的洗衣机、电冰箱、空调器、微波炉等多种电器设备。执行装置中所说的与本实用新型上述装置中的终端装置相应接口相连接的控制机构，根据被控电器设备的不同可以分别为继电器结构、可控硅结构、光电耦合结构等常用形式；所说的检测传感机构可以分别为温度、水位、压力、流量、时间等形式的检测和/或传感结构。
上述结构中所说的前端装置和终端装置间的传输结构，可以为有线传输方式所用的信号传输线，但特别推荐的是由可相互适应匹配的发射和接收结构组成的微波传输、无线电波传输、超声波传输等无线传输形式的结构。例如，试验表明采用目前已多有使用的微波传输结构时，其结构较为简单，并且可以取得较为满意的效果。其中所说的该微波传输结构中的前端装置中的微波发射和微波接收分别由指令调制结构和状态码调解调器实现，终端装置中的微波接收和微波发射分别由指令调解调器和状态码调制器实现。更具体的讲，所说该微波传输结构中的发射和接收结构中既可以使其至少一方为由分立元件组成的电路结构，也可以均采用更为简单方便的集成电路芯片结构。如，可以使所说的微波传输结构中前端装置中的指令调制器由三端集成电路发射头及其外围电路组成；前端装置中的状态码解调器为三端集成电路接收头和与其连接的整形放大芯片及其外围电路结构组成的形式。其终端装置中相应的指令解调器为由三端集成电路接收头和与之连接的整形放大芯片及其外围电路组成；终端装置中的状态码调制器为由三端集成电路发射头及其外围电路组成的形式。其中所说的编、译码芯片按不同的需求可以在74LS138、74LS139、74LS154等TTL系列，或CC270、CC302、CC4532等CMOS系列等目前常用型号中选用。调制解调芯片按不同需求也可以在PT2262、PT2272、HY98等系列中选用。所说的发射接口除分立原件形式外，所说的三端集成电路也可以选用T630、T631等常用的不同型号。
采用本实用新型上述的电脑资源共享装置后，根据希望实现智能控制的电器设备的不同，通过在计算机中编制适当的控制程序和指令，由本实用新型上述装置的前端装置编码后，按不同的地址信号经传输结构——特别是如上述的微波等无线传输结构—传至终端装置，并按特定的地址译码，向执行机构输出，使特定的电器设备工作；同时，该工作状态下的设备又可经检测传感机构将其工作状态信号经终端装置编码，再经传输结构反馈回前端装置，并按相应的特定地址输入计算机，由计算机根据预定程序进行计算调整处理后，再将指令按上述途径传输给执行机构，对其工作状态进行相应调整，实现智能化控制。如此即可充分发挥和利用计算机本身所具有的多种强大功能，通过智能网络的建立，以对本地或远距离的多台设备实现智能化控制或进行远程监控。
由此可以理解，本实用新型上述装置结构简单，通过多样化的传输方式和以统一标准化接口连接的前端装置与终端装置的配套使用，可使其适用领域和场合广泛，特别适合在家庭等中与已日益普及的家用电脑相配合而得到推广应用。其不仅能使现已普及的家用电脑的功能得到充分发挥，并能根据用户的需要进行个性化设计，使界面更友好化和亲情化，同时也解决了目前家用电脑多停留在文字处理、游戏娱乐和学习等方面，是高价低能的奢侈消费品状况这一影响家用电脑普及应用的一个瓶颈问题，使计算机也真正成为家庭中不可或缺的家用电器之一，对计算机的进一步普及应用也能起到有益的促进作用。另一方面，本实用新型上述装置的使用还可以改变目前各种所谓智能化控制的电器设备中需逐台在其控制、操作等部分中设置微型计算机或计算机芯片的状况，减少不必要的重复投入，明显降低成本。
以下通过附图所示的实施例对本实用新型的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。
图1是本实用新型用于智能控制的电脑资源共享装置的原理方框图。
图2是图1装置中前端装置的结构方框图。
图3是图2前端装置的一种电路原理图。
图4是图1装置中终端装置的结构方框图。
图5是图4终端装置的一种电路原理图。
如图所示的用于智能控制的电脑资源共享装置，是以PC AT/62计算机扩展插槽为中心控制计算机与本实用新型装置的连接端；采用8255I/O接口芯片，CC4000系列编码、译码芯片，PT2262系列调制解调芯片，8852整形放大芯片，T630三端发射头、T631三端接收头组成的以微波传送方式工作的前端装置和终端装置。
图1显示了本电脑资源共享装置是由前端装置、终端装置和其间的传输结构组成。其中前端装置经与I/O控制芯片与计算机相应接口连接；终端装置后与被控制的电器设备相应接口连接；前端装置与终端终装置间经微波方式进行指令控制信号和执行反馈信号的传输。
图2和图3显示了前端装置的结构。其中8255I/O控制芯片经总线数据(D0～D7)和地址控制线(A0～A3)接口与PC AT/62计算机插槽接口连接。由PT2262编码芯片及相应的外围电路组成的传出地址调制器A，与I/O控制芯片经一组数据传输接口地址传输接口端相连接；由T630微波发射头M及外围电路组成的指令调制器B经相应的信号连接端与PT2262编码芯片W相连接，由此组成了前端装置向终端装置的控制指令信号的传出发射结构。由PT2272解码芯片X的信号传输端(D0～D3)及一组地址密码设定端(A0～A7)组成的传入地址译码器D分别与I/O控制芯片的另一组数据传输接口端和一组接收编码信号地址密码设定开关组相连接；由T631微波接收头N、8852整形放大芯片E及相应的外围电路组成传入状态码解调器C，经相应信号连接端与PT2272解码芯片相连接，由此组成了前端装置中接收终端装置反馈信号的传入接收结构。
图4和图5显示了终端装置的结构，由传入结构和传出结构两部分组成。传入结构中，由T631微波接收头P、8852整形放大芯片L及适当的外围电路组成的传入指令解调器F，经相应接口端与由PT2272解调控制芯片Q及相应外围电路组成的地址解码器G相连接；PT2272的数据传输端(D0～D3)和地址密码设定端(A0～A7)分别经相应的传输接口端与由CC4514译码控制芯片R、接收端信号地址密码设定开关组(M0～M7)及外围电路组成的控制字译码芯片H相连接，该控制字译码芯片H被控设备执行机构中的继电器线圈组或可控硅控制器V等的接口连接，将由前端装置传输来的执行指令信号传至被控设备。终端装置传出结构中，被控设备中对执行结果及工作状况的检测传感装置的检测传感信号经适当的数据传输接口端进入CC4532编码控制芯片S及其外围电路组成的传出状态参数编码芯片I，再经相应的数据传输接口端及发射端信号地址密码设定开关组(K0～K7)传至由PT2262调制编码控制芯片T及其外围电路组成的传出地址调制器J，再由T630微波发射头U及外围电路组成的传出状态码调制器K，向前端装置传送设备工作状态检测数据信号，由前端装置中的接收部分接收后传送至计算机进行运算处理，再由前端装置的传出机构向终端装置传送，实现对被控设备的工作状态进行智能化调整和控制。
以对家用洗衣机进行智能控制说明本实用新型上述装置的工作过程1)初始化通过适当应用程序由计算机通过I/O中断调用，将芯片工作状态置于标准输入、输出状态，同时分配相应的输入、输出口。
2)当应用程序的洗衣指令发出后，首先主机通过I/O中断调用对各数据输出端进行设置。如，由所用的应用程序码设洗衣机的第一个动作为进水，对应控制指令字为(0，0，0，1)，并写入输出口A寄存器。
3)地址调制器数据输入端(D0～D3)从口A寄存器获得控制字(0，0，0，1)后，将其经地址编码IC调制成内建震荡频率(由RW1值决定)含内设地址密码(由K0～K7开关组设定)的指令码串行数据编码脉冲信号输出。如，设洗衣机工序的第一个动作进水的对应控制指令字地址码为(0，1，0，1)，则动作进水指令码为(0，1，0，1)+(0，0，0，1)。
4)上述指令码由发射头T630，指令调制器B的输入端输入，调制成含相应载波信号的指令码复合信号(0，1，0，1)+(0，0，0，1)+(载波信号XZB)向终端装置发送。
5)终端装置中的接收电路在检测到上述指令码复合信号后，传入接收头T631和整形放大器8852等组成的指令解调器F，经高频检波接收和整形放大，去除载波分量XZB，解调还原成串行数字编码脉冲指令码信号(0，1，0，1)+(0，0，0，1)。
6)该指令码(0，1，0，1)+(0，0，0，1)通过终端装置中地址解码器G的解调控制芯片PT2272、地址设定开关组M0～M7及其它相应电路进行整形，比较，地址译码，检测无误后，输出控制字(0，0，0，1)，按地址码送达对应地址的控制字译码器进行解码。
7) 解码后的该控制字(0，0，01)送达终端装置中指令字译码芯片CC4514及相应外围电路，进行二进制译码输出，启动洗衣机进水电磁阀等执行机构，实现进水功能。
8)执行机构进水电磁阀的连锁触点与编码器CC4532组成回馈状态信号检测机构，经状态参数编码，将电磁阀的工作状态处理为状态参数字(如0，0，1)送至状态参数字地址调制芯片T入口。
9)终端装置中由地址芯片PT2262、可调震荡电阻RW4、地址码设定开关组K0～K7等组成的状态字地址调制器J在检测到该状态参数字后，调制成内建震荡频率(由RW4决定)含内设地址密码(由K0～K7决定)的状态码信号串行数据编码脉冲信号输出。设洗衣机状态的进水动作已响应的应用程序码表对应状态参数字地址码为(0，1，1，1)，则进水动作已响应的状态码为(0，1，1，1)+(0，0，1)。
10) 该状态码由发射头T630的输入端输入，调制成含相应载波信号的状态码复合信号(0，1，1，1)+(0，0，1)+XZB向前端装置发送。
11) 前端装置的接收电路在检测到该状态码复合信号后，由接收头T631、整形放大芯片8852等组成的接收解码器经高频检波接收，放大整形后，去除载波XZB分量，解调还原成串行数字编码脉冲状态码信号(0，1，1，1)+(0，0，1)。
12) 该状态码(0，1，1，1)+(0，0，1)通过前端装置中由RW2、地址码设定开关组M0～M7、地址译码芯片PT2272等组成的状态码地址译码器D进行整形，比较和地址译码，检测无误后输出状态字(0，0，1)，按地址码送达对应地址的I/O输入口，由其进行解码。
13) 在I/O控制芯片8255的输入循环扫周期内，一旦数据线出现数据信号，则输入缓冲拾取状态字(0，0，1)，通过总线传入，于是现场的进水已开始的信号参数得以回馈，计算机得到了控制的现场回馈参数，为下一工序启动洗衣机波轮电机控制字(如0，0，1，0)的信号发出提供了计算依据。至此便完成了指令发出、地址编码、编码发送、解码接收、地址译码、译码解释、驱动工作，现场响应参数拾取、现场参数编码、地址编码、调制发送、解调接收、地址译码、回馈中心总线、进行运算处理的一个全闭环控制过程。以此类推其它功能，即实现了洗衣机对电脑智能电脑资源的共享。通过不同的指令编码和地址编码，本实用新型上述装置可以使其它多种电器设备实现对电脑智能化控制电脑资源的共享
权利要求1.用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于由前端装置、终端装置和其间的传输结构组成，其中前端装置包括能与计算机数据和地址接口连接的I/O控制芯片和分别经各自数据传输接口与其相连接的传出地址调制器(A)、传入地址译码器(D)；终端装置包括传入结构中的地址解码器(G)和经数据传输接口与其连接的控制字译码芯片(H)，以及传出结构中的状态参数编码芯片(I)和经数据传输接口与其连接的传出地址调制器(J)，其中该控制字译码芯片(H)和状态参数编码芯片(I)分别具有能与执行装置中的控制机构接口和检测传感机构接口相互连接的接口；前端装置中的传出地址调制器(A)和传入地址译码器(D)分别经传输结构与终端装置中的传入地址解码器(G)和传出地址调制器(J)相互连接。
2.如权利要求1所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的传输结构为信号传输线。
3.如权利要求1所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的传输结构为由相互适应匹配的发射和接收结构组成的无线传输结构。
4.如权利要求3所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的无线传输结构为微波传输结构。
5.如权利要求4所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的微波传输结构中的前端装置中的微波发射和微波接收分别由指令调制结构(B)和状态码调解调器(C)实现，终端装置中的微波接收和微波发射分别由指令调解调器(F)和状态码调制器(K)实现
6.如权利要求5所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的微波传输结构中的发射和接收结构中至少一方为由分立元件组成的电路结构。
7.如权利要求5所述的用于智能控制的电脑资源共享装置，其特征在于所说的微波传输结构中前端装置中的指令调制器(B)由三端集成电路发射头(M)及其外围电路组成，前端装置中的状态码解调器(C)为三端集成电路接收头(N)和与其连接的整形放大芯片(E)及其外围电路结构组成；终端装置中相应的指令解调器(F)为由三端集成电路接收头(P)和与之连接的整形放大芯片(L)及其外围电路组成，终端装置中的状态码调制器(K)为由三端集成电路发射头(U)及其外围电路组成。
专利摘要本实用新型用于智能控制的电脑资源共享装置由前端装置、终端装置和其间的传输结构组成。前端装置包括能与计算机数据和地址接口相连接的I/O控制芯片和与其连接的传出地址调制器、传入地址译码器;终端装置包括传入的地址解码器和其连接的控制字译码芯片,以及传出的地址调制器和其连接的状态参数编码芯片,控制字译码芯片和状态参数编码芯片分别与执行装置中的控制机构接口和监测传感接口连接;前、后端装置中相应的传出、传入结构分别经传输结构相互连接。
文档编号G06F13/00GK2442320SQ0024456
公开日2001年8月8日 申请日期2000年9月29日 优先权日2000年9月29日
发明者李树林, 杨劲松 申请人:李树林, 杨劲松