CN100342289C - 用计算机音频输出接口和游戏接口进行自动控制的方法 - Google Patents

Abstract

一种用计算机音频输出接口和游戏接口进行自动控制的方法，把计算机音频接口输出的携带有控制信息的音频信号连接到各被控制点，被控制点对这种音频信号进行译码，然后对设备进行控制。计算机游戏口用于接受被控制点的反馈信息。由于计算机音频接口所输出的音频是可编程的。所以，简单的编程就可以对大量的控制点进行自动控制，尤其能用于较远距离、控制点较为分散的自动控制系统中。因为是音频传输，所以对控制线没有特殊要求，且传输距离可以很远。因此整个系统技术要求低、造价低廉，制作容易。

Description

用计算机音频输出接口和游戏接口进行自动控制的方法

技术领域

本发明涉及一种用计算机进行自动控制的方法，尤其是能用于控制点距被控制点距离较远、各被控制点较为分散、要求低成本的自动控制系统中。

背景技术

目前，要用计算机进行自动控制需要一些专门的工控计算机和很复杂的接口电路，造价高昂，控制编程需要较多的计算机软硬件低层知识，施工技术要求高，工作人员要具备专业的电子技术知识。特别在控制主机距离各被控制点较远、各控制点较为分散的自动控制系统中，用数字信号传输时对线路的要求较严格，对环境条件的要求高，施工难度大。这些限制了计算机自动控制在一般应用领域的普及。

发明内容

为了克服现有计算机自动控制系统造价昂贵，技术要求高，、当控制点分布较远时施工难度大的不足，本发明提供一种廉价的，技术要求较低，、扩充容易，施工简单的用计算机进行自动控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用计算机自身所带的小喇叭或声卡的音频输出接口输出携带控制信息的音频信号到被控制点，被控制点对这种音频信号进行译码，然后对设备进行控制。音频所携带的控制信息就是自身的频率，译码器可对特定频率的音频做出反映。如果我们把一种频率的音频作为一种控制信号，那无数种频率的音频就可以形成无数种的控制信号，这里要强调两点用音频进行控制的基本条件：

1、能准确产生很多种的音频频率。

2、这些音频要能够按人们设定的顺序、频率、时间发出。

3、我们现有的条件要能较容易的实现以上两点。

计算机有如下三个特点，完全可以胜任以上条件：

1、各种计算机编程语言中的发声语句可以准确发出任意频率的音频。

2、简单的程序设计就可以做到让计算机按我们特定要求的时间、顺序、时长有序的发声，不需要高深的专业技术知识。

3、任何一种计算机都有喇叭接口，这样可以不化一分钱，不用任何其它接口设备就可以对外部设备进行控制。

由于计算机音频接口所输出的音频频率是可编程的，而频率的取值很多，所以可以对大量的控制点进行自动控制。

无论用什么方式利用计算机对外部设备进行控制，被控制点都有一个信号的译码问题，本发明的被控制点采用了通用的音调译码器，仅用了几个电子元件就可以实现音频译码，造价只有几元钱。

以上方法可直接运用在开环控制系统中，例如彩灯、喷泉等演示型系统，监控系统等不需反馈信息的地方。

在闭环控制系统中，当控制点的处理需要被控制点的反馈信息时，本发明采用了计算机本身带有的游戏接口来接受被控制点的反馈信息，计算机的游戏接口有可编程的4个开关量输入和4个模拟量输入，一个模拟量的取值可以是很多。由于计算机自动控制系统采用的是分时控制，所以每个输入口都可以被所有的被控制点共用。因此，计算机的游戏接口非常适用于反馈信息的采集。例如在一个自动化农田喷灌系统中，即要能根据不同地域、作物的情况按特定的时间、地点、时长进行喷灌，还要根据天气、土壤的湿润程度进行调整。形成一个完整的闭环控制系统。

本发明的有益效果是，由于利用了计算机原有的接口进行自动控制，在接口电路上没有花费一分钱，而被控制点也利用了通常的音调译码器，控制编程简单，可设计出普遍适用的应用软件。由于是音频等模拟量的传输，所以对控制线没有特殊要求，一般电线都可以使用，且传输距离可以很远。这样整个系统的造价就非常低廉，且制作容易，一般技术人员就可以完成。它对计算机自动控制系统在一般领域的推广应用具有一定的现实意义。

附图说明

图1是本发明的原理图。

1-计算机，2-音频接口，3-游戏接口，4-音频线，5-反馈信号线，6-音调译码器，7-被控设备

图2是第一个实施例：计算机自动控制教学演示装置示意图。

1-计算机，2-音频接口，8指示灯，6-音调译码器

图3是第二个实施例：农业自动化喷灌系统的示意图。

1-计算机，2-音频接口，3-游戏接口，4-音频线，5-反馈信号线，9-控制器，10-喷灌器，11-湿度传感器

具体实施方式

在图2中，从计算机1的音频接口2输出音频线连接到演示电路板上的音调译码器4，用如下的BASIC语言编写的程序就可以控制演示板上的指示灯3按任意设定的顺序、时长来发光和熄灭。此例已经成功的应用在学校的信息学教学中。

5  DIM A(100)，B(100)

10 I＝0

20 INPUT X，Y

30 IF X＝-1 THEN 60

40 A(I)＝X

50 B(I)＝Y

60 I＝I+1

50 GOTO 20

60 FOR J＝0 TO I

70 SOUND A(J)，B(J)

80 NEXT J

90 END

在图3中，计算机音频接口2输出的音频线4连接到所有农田中的灌溉控制器9，控制喷灌器10阀门的开闭。控制器9中包含了一个音调译码器、一个双稳态电路和一个电子开关，各个灌溉控制点检测土壤湿度的电极11通过这个电子开关接入一根共用的反馈信号线5连接到计算机游戏接口3的模拟输入端。为了使不同的灌溉点能并行工作，在音调译码之后加了一个双稳态电路，在第一个音频到来时开通喷灌阀门，在第二个音频到来后关闭喷灌阀门。此例已经制作出实体模型，准备参加全国青少年科技创新竞赛。

Claims (3)

1、一种用计算机音频输出接口和游戏接口进行自动控制的方法，其特征是，用计算机编程软件对计算机发出的音频频率进行编程，以不同频率表示不同的控制信息。让计算机的音频输出接口来输出控制信息，计算机游戏口接受被控制点的反馈信息。在被控制点用音调译码器对音频信号进行解码后对设备进行控制。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征是：把计算机上的喇叭或声卡的音频输出和各个被控制点的音调译码器电连接，把计算机游戏接口和各个被控制点的传感器电连接。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征是：以音频的频率作为控制信息，用计算机软件对这种频率的产生、发出进行控制，以达到控制外部设备的目的。

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