多媒體教室設備人性化關機系統設計與實現

（中國人民大學信息技術中心 北京 100872）

引言

中國人民大學多媒體教室目前采用萬訊（WISE）公司的多媒體中控管理系統，由軟件系統和硬件系統兩部分構成。硬件系統主要以多媒體網絡中央控制器為主，通過其接所有多媒體設備，可以控制各設備的開關和切換。軟件系統為I-CONTRIL總控軟件，安裝在總控機房的服務器端，為管理人員提供遠程集中化管理。網絡中央控制器型號主要以IC865為主，有4個可供用戶二次開發(fā)的數字I/O口。中控系統不斷偵測數字I/O口電平變化，當電平發(fā)生變化時，通過I-CONTRIL總控軟件的預先設置，可以實現對多媒體教室各設備的開關機。[1]

此套系統存在一個缺陷：通過原中控系統對多媒體設備實現定時關機時，即使設備正在使用，也會無條件強制關機。文章利用IC865中控可供用戶二次開發(fā)的數字I/O口，設計開發(fā)了一套系統，實現了對多媒體教室設備人性化關機，解決了以上問題。[2]

一、系統設計

系統分為軟件部分和硬件部分兩部分，現分述如下：

1.軟件設計

軟件通過VB編程，生成一個擴展名為.exe的可執(zhí)行文件，以下稱此文件名為shutdown.exe。shutdown安裝在多媒體教室計算機端，主要功能是：當程序啟動時，在電腦桌面彈出提醒對話框，提示是否關閉多媒體設備，并開始倒計時，如果點擊“繼續(xù)使用”，則退出程序不進行任何操作；否則，程序倒計時結束時，打開計算機的RS-232口，使RS-232口4針輸出高電平。[3]

系統主要代碼如下：

2.硬件設計

硬件系統主要由兩個芯片和一個固態(tài)繼電器組成，兩個芯片分別是MAX232和ULN2803。MAX232的功能是進行電平轉換，即把計算機串口輸出的+12V電壓轉換為+5V電壓。ULN2803芯片的電氣特點是當1至8針有高電平輸入時，對應的11至18針有低電平輸出。

MAX232的RS-232串口接計算機串口，其第9針連接ULN2803的第1針，作為ULN2803的輸入信號。ULN2803的2至9針接地，10針及12至18針接電源正極，同時12針接固態(tài)繼電器正極，11針接固態(tài)繼電器負極。固態(tài)繼電器負載端連接至萬訊中控IC865的數字I/O口。系統硬件電路圖如圖1。

圖1 系統硬件電路圖

二、系統實現

1.硬件連接

自主設計的硬件系統的RS-232接口通過串口線連接計算機的RS-232接口，硬件系統與固態(tài)繼電器相連的接線柱通過兩芯線纜連接至中控的數字I/O口上。[4]

2.軟件設置

計算機端設置：根據課程表安排，在計算機上設定任務計劃，在每次課結束一定時間后開啟，運行shutdown.exe程序。

I-CONTRIL總控軟件端設置：總控軟件端針對數字I/O通道的電路導通狀態(tài)的改變，可以設置不同的指令，當檢測到數字I/O口狀態(tài)發(fā)生變化后（閉合或者斷開），執(zhí)行相應指令。

3.系統運行流程

多媒體教室計算機端根據預先設置，在設定時間點執(zhí)行shutdown.exe程序。shutdown程序運行后，在計算機屏幕上彈出對話框，提示進入下課時段，詢問是否繼續(xù)使用設備，并開始倒計時。如果點擊“是”，則退出程序。如果無任何操作，在設定的倒計時時間結束后，程序打開計算機RS-232端口。

自主研發(fā)的硬件系統，在計算機RS-232端口未打開，MAX232芯片沒有輸入電壓情況下，固態(tài)繼電器電路處于開狀態(tài)，中控端數字I/O口電路處于開狀態(tài)。計算機打開RS-232端口時，其第4針會輸出+12V高電平至MAX232芯片第一針。MAX232芯片把高電平+12V轉換為高電平5V及，并把此轉換后的電信號通過其第9針輸出給ULN2803的第1針，作為ULN2803的輸入信號。ULN2803的12針接固態(tài)繼電器正極，11針接固態(tài)繼電器負極。當ULN2803第1針接收到MAX232芯片第9針的高電平輸入后，根據ULN2803芯片電路特性，其11針跳變?yōu)榈碗娖?，外接繼電器吸合，中控端數字I/O口電路導通，形成回路。

I-CONTRIL總控軟件端偵探到中控數字I/O口電路狀態(tài)發(fā)生改變后，根據預先設定，對各設備發(fā)出關閉指令。

結語

該套系統在多個樓宇的多媒體教室部署實施后，效果良好，徹底解決了非人性化關機的問題。對不用設備的及時自動化關機，節(jié)約了電能，延長了設備使用壽命，同時，也降低了多媒體教室管理人員的勞動強度。此系統的實施，對多媒體教室使用者和管理者，都帶來了很大的便利。

[1]史振江.基于stm32 單片機的公寓安全控制系統設計與實現[J].石家莊鐵路職業(yè)技術學院學報.2017年9月 58-62.

[2]李書婷等.基于STC89C52 單片機的教室燈控制系統設計與實現 [J].自動化與儀器儀表.2017年第1期.

[3]彭招佩等.基于紅外感應技術的智能燈控系統設計與實現[J]物聯網技術.2016年第3期.68-70.

[4]聶茹,屈艷.基于單片機的紅外報警監(jiān)控系統設計與實現[J].微處理機.2016年6月90-92.