多媒体教室设备人性化关机系统设计与实现

2018-06-04

新教育时代电子杂志(教师版) 2018年6期

（中国人民大学信息技术中心北京 100872）

引言

中国人民大学多媒体教室目前采用万讯（WISE）公司的多媒体中控管理系统，由软件系统和硬件系统两部分构成。硬件系统主要以多媒体网络中央控制器为主，通过其接所有多媒体设备，可以控制各设备的开关和切换。软件系统为I-CONTRIL总控软件，安装在总控机房的服务器端，为管理人员提供远程集中化管理。网络中央控制器型号主要以IC865为主，有4个可供用户二次开发的数字I/O口。中控系统不断侦测数字I/O口电平变化，当电平发生变化时，通过I-CONTRIL总控软件的预先设置，可以实现对多媒体教室各设备的开关机。[1]

此套系统存在一个缺陷：通过原中控系统对多媒体设备实现定时关机时，即使设备正在使用，也会无条件强制关机。文章利用IC865中控可供用户二次开发的数字I/O口，设计开发了一套系统，实现了对多媒体教室设备人性化关机，解决了以上问题。[2]

一、系统设计

系统分为软件部分和硬件部分两部分，现分述如下：

1.软件设计

软件通过VB编程，生成一个扩展名为.exe的可执行文件，以下称此文件名为shutdown.exe。shutdown安装在多媒体教室计算机端，主要功能是：当程序启动时，在电脑桌面弹出提醒对话框，提示是否关闭多媒体设备，并开始倒计时，如果点击“继续使用”，则退出程序不进行任何操作；否则，程序倒计时结束时，打开计算机的RS-232口，使RS-232口4针输出高电平。[3]

系统主要代码如下：

2.硬件设计

硬件系统主要由两个芯片和一个固态继电器组成，两个芯片分别是MAX232和ULN2803。MAX232的功能是进行电平转换，即把计算机串口输出的+12V电压转换为+5V电压。ULN2803芯片的电气特点是当1至8针有高电平输入时，对应的11至18针有低电平输出。

MAX232的RS-232串口接计算机串口，其第9针连接ULN2803的第1针，作为ULN2803的输入信号。ULN2803的2至9针接地，10针及12至18针接电源正极，同时12针接固态继电器正极，11针接固态继电器负极。固态继电器负载端连接至万讯中控IC865的数字I/O口。系统硬件电路图如图1。

图1 系统硬件电路图

二、系统实现

1.硬件连接

自主设计的硬件系统的RS-232接口通过串口线连接计算机的RS-232接口，硬件系统与固态继电器相连的接线柱通过两芯线缆连接至中控的数字I/O口上。[4]

2.软件设置

计算机端设置：根据课程表安排，在计算机上设定任务计划，在每次课结束一定时间后开启，运行shutdown.exe程序。

I-CONTRIL总控软件端设置：总控软件端针对数字I/O通道的电路导通状态的改变，可以设置不同的指令，当检测到数字I/O口状态发生变化后（闭合或者断开），执行相应指令。

3.系统运行流程

多媒体教室计算机端根据预先设置，在设定时间点执行shutdown.exe程序。shutdown程序运行后，在计算机屏幕上弹出对话框，提示进入下课时段，询问是否继续使用设备，并开始倒计时。如果点击“是”，则退出程序。如果无任何操作，在设定的倒计时时间结束后，程序打开计算机RS-232端口。

自主研发的硬件系统，在计算机RS-232端口未打开，MAX232芯片没有输入电压情况下，固态继电器电路处于开状态，中控端数字I/O口电路处于开状态。计算机打开RS-232端口时，其第4针会输出+12V高电平至MAX232芯片第一针。MAX232芯片把高电平+12V转换为高电平5V及，并把此转换后的电信号通过其第9针输出给ULN2803的第1针，作为ULN2803的输入信号。ULN2803的12针接固态继电器正极，11针接固态继电器负极。当ULN2803第1针接收到MAX232芯片第9针的高电平输入后，根据ULN2803芯片电路特性，其11针跳变为低电平，外接继电器吸合，中控端数字I/O口电路导通，形成回路。

I-CONTRIL总控软件端侦探到中控数字I/O口电路状态发生改变后，根据预先设定，对各设备发出关闭指令。