CN101873346B - 远程开关机控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种远程开关机控制系统，包括：用户计算机、远程计算机、USB线缆和信号处理装置；其中，远程计算机包含USB接口；信号处理装置包含ATX电源、ATX电源接口、开关机控制线路和USB接口，该信号处理装置使用所述ATX电源进行供电，远程计算机和信号处理装置通过USB线缆连接在一起。本发明的技术方案，先由远程计算机接收来自用户计算机的远程唤醒指令或关闭系统指令，再根据远程唤醒指令或关闭系统指令执行相应操作，达到远程开关机的效果，从而无需使用专门的远程控制命令接收装置，就能够对信号处理装置这类非计算机系统设备实现远程开关机控制，节省能源。

Description

远程开关机控制系统

技术领域

本发明涉及根据网络情况进行远距离指示的电路装置，具体提出一种远程开关机控制系统。

背景技术

现有进行远程开关机的控制系统，都是通过使用电话线、通信网络或者红外技术等技术方式，而且这些方案中大多采用继电器来控制电源切断输入电压的方式，利用继电器的方式需采用专门开发专用接收设备来实现远程开关机系统。

申请号为CN200820127300.6的实用新型公开了一种通过通信网络对设备的电源开关进行远程控制的装置，包括网络信息处理模块、控制及信号测量单元和继电器控制单元，网络信息处理模块的输出端与控制及信号测量单元的输入端连接，控制及信号测量单元的输出端与继电器控制单元的输入端连接，该继电器控制单元的输出端设有多个用于连接在受控用电设备的电源回路中的插座接口。本实用新型的有益效果是：用户通过通信网络可以设定异地电源在指定的时刻关闭、开启、重置，可以实现工作人员不到现场的对电源开关的远程操作。该方案是通过控制继电器的方式来实现设备电源的开关机。一般继电器设备大多数包含机械运动零部件，这些机械运动零部件可靠性较差并且开关寿命较短。而固体继电器相对开关寿命较长，但导通后的管压降大，导通电阻较大，对于大电流设备固体继电器发热较大。因而继电器直接控制220V的交流输入电压，如果继电器出现异常或失效等还会对设备带来一定影响。

申请号为CN200820032758.3的实用新型和申请号为CN200810020337.3的发明公开了一种带有使能控制端的计算机ATX电源，该电源外部除包含普通计算机ATX电源所有电特性外，还带有含使能控制端的插头。其内部组成除包含普通计算机ATX电源所有电路，附加有使能控制电路。其中的使能控制端主要目的是控制来自计算机主板“PS-ON”信号是否允许开启和关闭计算机ATX电源，或独立于主板“PS-ON”信号的另类开启和关闭计算机ATX电源。计算机用户根据不同管理需求，在带有使能控制端的计算机ATX电源外部可进行各种电路拓扑构成计算机开机和关机等管理控制系统，达到控制计算机开机和关机的目的。但如图1所示，图1是带有使能控制端的计算机ATX电源构造框图，从图中可以直观获悉，这两个方案是通过修改计算机ATX电源的正常线缆的方式以及由控制端G1、G2及PS_ON的组合逻辑器件来实现对ATX电源的使能控制，G1、G2是主要的使能控制管脚，PS_ON是来自计算机主板的信号，上述的方案比较局限于计算机系统中应用。对于非计算机系统的开关机控制的实际应用上将会带来一定的接线困难及其它应用问题。

信号处理装置是一个对各种视频、RGB信号的硬件实时处理装置，负责各种视频、RGB信号的采样、缩放和叠加显示等，具备可靠性高和数据显示速度快的优点。信号处理装置需要提供一个高分辨率的计算机桌面信号，因而必须与计算机进行联合使用。在目前的系统中，对这两部分设备的供电均是相互独立的，又由于信号处理装置无计算机系统，无法采用现有技术的方案对信号处理装置进行远程开关机控制，导致信号处理装置一直处于电源工作状态，从而导致在不需要使用信号处理装置时而依然处于工作状态，从而导致能源大量浪费。

发明内容

本发明的目的在于，提出一种远程开关机控制系统，不使用专门的远程控制命令接收装置，对信号处理装置这类非计算机系统设备实现远程开关机控制，节省能源。

一种远程开关机控制系统，其特征在于，包括：用户计算机、远程计算机、USB线缆和信号处理装置；其中，所述远程计算机包含USB接口；所述信号处理装置包含ATX电源、ATX电源接口、开关机控制线路和USB接口，该信号处理装置使用所述ATX电源进行供电；

所述远程计算机通过远程计算机上的USB接口与所述USB线缆的首端连接；所述开关机控制线路通过所述ATX电源接口与所述ATX电源连接，并且通过所述信号处理装置上的USB接口与所述USB线缆的末端连接；

所述用户计算机接收用户指令获取所述远程计算机的MAC地址；所述用户计算机根据所述MAC地址，发送远程唤醒指令或关闭系统指令至所述远程计算机；

所述远程计算机根据接收的远程唤醒指令或关闭系统指令执行相应操作，其中，所述操作包括：若所述远程计算机接收指令是远程唤醒指令，则该远程计算机根据所述远程唤醒指令启动，并对远程计算机上的USB接口进行+5V供电；若所述远程计算机接收指令是关闭系统指令，该远程计算机根据所述关闭系统指令关闭，并切断对远程计算机上的USB接口进行+5V供电；

所述开关机控制线路根据远程计算机上的USB接口是否进行+5V供电，输出使能控制信号至所述ATX电源；其中，若所述远程计算机上的USB接口提供+5V供电，则所述开关机控制线路输出表示电源启动的使能控制信号至所述ATX电源，该ATX电源对信号处理装置开始供电；若所述远程计算机上的USB接口切断+5V供电，则所述开关机控制线路输出表示电源关闭的使能控制信号至所述ATX电源，该ATX电源切断对信号处理装置的供电。

本发明的技术方案，先用USB线缆连接远程计算机和信号处理装置，再通过用户计算机和远程计算机之间的通信，使远程计算机能够接受来自用户计算机的远程唤醒指令或关闭系统指令，然后远程计算机根据指令启动或关闭计算机，进而使远程计算机上的USB接口提供+5V供电或+5V供电被切断，信号处理装置的ATX电源接收供电的指令而启动电源，或者该ATX电源接收供电被切断的指令关闭电源，最终实现远程开关机的控制效果。所以，本发明不使用专门的远程控制命令接收装置，避免现有技术使用继电器方式而产生的开关使用寿命问题；同时，本发明也不需要对ATX电源线缆进行改造，就能够对信号处理装置这类非计算机系统设备实现远程开关机控制，节省能源。

附图说明

图1为带有使能控制端的计算机ATX电源构造框图；

图2为远程开关机控制系统结构示意图；

图3为信号处理装置结构示意图；

图4为第一种开关控制线路原理示意图；

图5为第二种开关控制线路原理示意图；

图6为第三种开关控制线路原理示意图；

图7为第四种开关控制线路原理示意图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例描述一种远程开关机控制系统，如图2所示，包括：用户计算机、远程计算机、USB线缆和信号处理装置。其中，远程计算机包含USB接口。如图3所示，信号处理装置包含ATX电源、ATX电源接口、开关机控制线路和USB接口，该信号处理装置使用ATX电源进行供电。

远程计算机通过远程计算机上的USB接口与USB线缆的首端连接。在信号处理装置中，开关机控制线路通过ATX电源接口与ATX电源连接，并且通过信号处理装置上的USB接口与USB线缆的末端连接。

用户计算机和远程计算机之间可以通过通信网络来实现指令的发送，该通信网络可以是局域网或者现有的其他通信网络，包括有线或者无线通信网络。

远程计算机还可以包含对接收的关闭系统指令进行指令权限分析的权限分析模块。

信号处理装置中，ATX电源为信号处理装置的供电电源，它具备一个称为POWER_ON的开关机使能信号。对于图2，信号处理装置采用ATX电源进行供电，ATX产生的系统所需的+12V、+5V、+3.3V电压。开关机控制线路由ATX电源的+5VSB来供电，它通过USB接口对外连接外部开关机触发信号来实现控制过程，生成POWER_ON信号使得ATX电源输出+12V、+5V、+3.3V系统所需的电压。当POWER_ON为低电平时，ATX电源正常工作；当POWER_ON为高电平时，ATX电源关闭输出。

该开关机控制线路可以采用多种方式实现。下面分别介绍几种开关机控制线路。

1.第一种开关机控制线路：

如图4所示，即开关机控制线路包括：普通二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、MOS管MOS1、MOS管MOS2、MOS管MOS3、电容C1及开关K，其中，R1-R7为10K欧姆电阻，MOS1-MOS3为N沟道MOS管，C1为5.6纳法电容；开关K连接的两端分别为A端和B端，K合上时A-B之间的线路接通，K断开时A-B之间的线路断开。USB接口用CON1表示。

D1的正极分别和USB接口、C1的第一端连接；D1的负极和R1的第一端连接，R1的第二端和R2的第一端连接；MOS1的栅极连接到R1和R2之间的连接点上，MOS1的漏极分别与R3的第一端、A端连接，B端分别和R4的第一端、MOS2的栅极连接；R5的第一端和MOS2的漏极连接，R5的第一端和MOS2的漏极之间的连接点分别和R6的第一端、MOS3的栅极连接，MOS3的漏极和R7的第一端连接，MOS3的漏极和R7的第一端之间的连接点与ATX电源接口连接。其中，C1的第二端接保护地；R2的第二端、MOS1的源极、R4的第二端、MOS2的源极、R6的第二端和MOS3的源极都接数字地；R3的第二端、R5的第二端和R7的第二端都接电源+5VSB。

USB接口CON1的第一脚与D1的正极连接，该第一脚表示为USB接口的供电接口，即接收来自计算机主板提供的供电。开关K是信号处理装置工作模式的选择开关，当开关K断开时，系统不受远程开关机指令所控制，即该系统的开关机不受计算机所控制，相当于一个独立的系统；当开关K闭合时，系统将受远程开关机指令所控制。D1的优选器件为肖特基二极管MBR0520LT1G，MOS1-MOS3的优选器件为N沟道场效应管2N7002。D1可以选择普通二极管来实现，MOS1、MOS2和MOS3可以选择N沟道MOS管或NPN三极管来实现，本实施例仅以MOS1-MOS3为N沟道MOS管来说明。图中二极管的作用为防止设备系统对计算机主板的电流倒灌，从而起到保护计算机主板的目的。电容C1可对瞬态大电流有抑制作用，防止外接干扰对系统造成误触发，以影响系统的可靠性。

上述电路的工作原理分为开关K闭合或断开两种状态来进行描述：

1)开关K闭合时：当远程计算机启动时，USB接口的电源管脚为+5V，其通过D1二极管及R1、R2分压后，作为MOS1的栅极G输入，MOS1工作于导通状态，MOS1的漏极D输出为低电平，从而使得MOS2截止，MOS2的漏极D输出为高电平，此时，MOS3工作于导通状态，使得MOS3的漏极D输出为低电平，则MOS3的漏极和R7的第一端之间的连接点输出的POWER_ON信号一直处于低电平，ATX电源处于正常工作状态。相反，当计算机关闭时，USB接口的电源管脚为0V输出，经过上述控制线路后，POWER_ON为高电平，ATX电源关闭，即ATX电源不工作。

2)开关K断开时：MOS2的栅极G输入为低电平，MOS2截止，MOS3导通，从而使得POWER_ON信号为低电平，系统可工作于不受计算机的控制模式。

2.第二种开关机控制线路：

如图5所示，开关机控制线路包括电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K和电阻R4，其中，开关K连接的两端分别为A端和B端；R1、R2和R4为10K欧姆电阻，C1为5.6纳法电容。

D1的正极分别和USB接口CON1、C1的第一端连接；D1的负极和R1的第一端连接，R1的第二端和R2的第一端连接；R1的第二端和R2的第一端之间的连接点与U1的输入端相连接，U1的输出端与A端连接，B端和R4的第一端连接，B端和R4的第一端之间的连接点作为开关机控制线路的输出端输出使能控制信号。

C1的第二端接保护地；R2的第二端、R4的第二端和U1的地管脚都接数字地；U1电源管脚接电源+5VSB。

USB接口CON1的第一脚与D1的正极连接，该第一脚表示为USB接口的供电接口，即接收来自计算机主板提供的供电。开关K是信号处理装置工作模式的选择开关，当开关K断开时，系统不受远程开关机指令所控制，即该系统的开关机不受计算机所控制，相当于一个独立的系统；当开关K闭合时，系统将受远程开关机指令所控制。D1的优选器件为肖特基二极管MBR0520LT1G，D1可以选择普通二极管来实现。图中二极管的作用为防止设备系统对计算机主板的电流倒灌，从而起到保护计算机主板的目的。电容C1可对瞬态大电流有抑制制作用，防止外接干扰对系统造成误触发，以影响系统的可靠性。

图5所示电路的工作原理分为开关K闭合或断开两种状态来进行描述：

1)开关K闭合时：当远程计算机启动时，USB接口的电源管脚为+5V，其通过D1二极管及R1、R2分压后作为反相器U1的输入，则高电平输入反相器U1，相应U1输出低电平，即使能控制信号POWER_ON处于低电平，ATX电源处于正常工作状态。相反，当计算机关闭时，USB接口的电源管脚为0V输出，经过上述控制线路后，使能控制信号POWER_ON为高电平，ATX电源关闭，即ATX电源不工作。

2)开关K断开时：系统处于不受远程计算机控制的模式。

第二种开关机控制线路比较适合对使能控制信号POWER_ON的驱动能力要求不高的ATX电源。

3.第三种开关机控制线路：

如图6所示，该开关机控制线路包括：电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K、电阻R4、反相器U2和反相器U3；其中，开关K连接的两端分别为A端和B端。该电路是在第二种开关机控制电路基础上增加了两级反相器。相应地连接关系变为，B端和R4的第一端之间的连接点与U2的输入端连接，U2的输出端与U3的输入端连接，U3的输出端作为开关机控制线路的输出端输出使能控制信号。其余部件的连接关系与第二种开关机控制线路相同，在此不再赘述。

4.第四种开关机控制线路：

如图7所示，该开关机控制线路包括：电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K、电阻R4和同相缓冲驱动器U2。第四种开关机控制线路是使用一个同相缓冲驱动器来替代第三种开关机控制线路的两级反相器连接，以增大使能控制信号POWER_ON的驱动能力。其中，连接关系变化的地方是：B端和R4的第一端之间的连接点与U2的输入端连接，U2的输出端作为开关机控制线路的输出端输出使能控制信号。其余部件的连接关系与第二种开关机控制线路相同，在此不再赘述。

不管使用上述四种开关机控制线路中的任意一种，都可能实现本发明的技术方案。下面描述本实施例提出的远程开关机控制系统的远程开关机控制过程。

远程开机方法如下：

用户计算机接收用户指令，事先获取远程计算机的MAC地址。然后根据远程计算机的MAC地址对远程计算机发出远程唤醒指令，远程计算机根据该远程唤醒指令实现计算机启动。远程计算机启动后，远程计算机的主板将对USB接口的+5V电源进行供电，即通过USB线缆与远程计算机连接的信号处理装置的USB接口也能够实现+5V供电，从而信号处理装置的ATX电源接收+5V供电的触发指令而进行电源启动动作。

远程关机方法如下：

用户计算机接收用户指令，事先获取远程计算机的MAC地址。然后根据远程计算机的MAC地址对远程计算机发出关闭系统指令，远程计算机接收该关闭系统指令，并由权限分析模块进行权限分析处理，在确认权限正确后，远程计算机才执行关闭计算机的动作。权限分析的过程具体为：用户在控制远程计算机时需输入用户名及用户密码，权限分析模块接收到来自用户计算机输入用户名及用户密码，并将其与远程计算机设置的用户名及密码数据库进行校对，当两者完全匹配时，远程计算机响应用户计算机的关机请求。

远程计算机关闭后，远程计算机的主板将切断对USB接口的+5V供电，即通过USB线缆与远程计算机连接的信号处理装置的USB接口的+5V供电消失，从而信号处理装置的ATX电源接收+5V供电切断的触发指令而进行电源关闭动作。

以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (6)

1.一种远程开关机控制系统，其特征在于，包括：用户计算机、远程计算机、USB线缆和信号处理装置；其中，所述远程计算机包含USB接口；所述信号处理装置包含ATX电源、ATX电源接口、开关机控制线路和USB接口，该信号处理装置使用所述ATX电源进行供电；

所述远程计算机通过远程计算机上的USB接口与所述USB线缆的首端连接；

所述开关机控制线路通过所述ATX电源接口与所述ATX电源连接，并且通过所述信号处理装置上的USB接口与所述USB线缆的末端连接；

所述用户计算机接收用户指令获取所述远程计算机的MAC地址；所述用户计算机根据所述MAC地址，发送远程唤醒指令或关闭系统指令至所述远程计算机；

所述远程计算机根据接收的远程唤醒指令或关闭系统指令执行相应操作，其中，所述操作包括：若所述远程计算机接收指令是远程唤醒指令，则该远程计算机根据所述远程唤醒指令启动，并对远程计算机上的USB接口进行+5V供电；若所述远程计算机接收指令是关闭系统指令，该远程计算机根据所述关闭系统指令关闭，并切断对远程计算机上的USB接口进行+5V供电；

所述开关机控制线路根据远程计算机上的USB接口是否进行+5V供电，输出使能控制信号至所述ATX电源；其中，若所述远程计算机上的USB接口提供+5V供电，则所述开关机控制线路输出表示电源启动的使能控制信号至所述ATX电源，该ATX电源对信号处理装置开始供电；若所述远程计算机上的USB接口切断+5V供电，则所述开关机控制线路输出表示电源关闭的使能控制信号至所述ATX电源，该ATX电源切断对信号处理装置的供电。

2.根据权利要求1所述远程开关机控制系统，其特征在于，所述远程计算机还包括对接收的关闭系统指令进行权限分析处理的权限分析模块。

3.根据权利要求1所述远程开关机控制系统，其特征在于，所述开关机控制线路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、NMOS管MOS1、NMOS管MOS2、NMOS管MOS 3以及开关K，其中，开关K连接的两端分别为A端和B端；

所述D1的正极分别和所述信号处理装置上的USB接口、所述C1的第一端连接；所述D1的负极和所述R1的第一端连接，所述R1的第二端和所述R2的第一端连接；所述MOS1的栅极连接到所述R1和所述R2之间的连接点上，所述MOS1的漏极分别与所述R3的第一端、所述A端连接，所述B端分别和所述R4的第一端、所述MOS2的栅极连接；所述R5的第一端和所述MOS2的漏极连接，所述R5的第一端和所述MOS2的漏极之间的连接点分别和所述R6的第一端、所述MOS3的栅极连接，所述MOS3的漏极和所述R7的第一端连接，所述MOS3的漏极和所述R7的第一端之间的连接点作为开关机控制线路的输出端输出所述使能控制信号；

其中，所述C1的第二端接保护地；所述R2的第二端、所述MOS1的源极、所述R4的第二端、所述MOS2的源极、所述R6的第二端和所述MOS3的源极都接数字地；所述R3的第二端、所述R5的第二端和所述R7的第二端都接电源+5VSB。

4.根据权利要求1所述远程开关机控制系统，其特征在于，所述开关机控制线路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K和电阻R4，其中，开关K连接的两端分别为A端和B端；

所述D1的正极分别和所述信号处理装置上的USB接口、所述C1的第一端连接；所述D1的负极和所述R1的第一端连接，所述R1的第二端和所述R2的第一端连接；所述R1的第二端和所述R2的第一端之间的连接点与所述U1的输入端相连接，所述U1的输出端与所述A端连接，所述B端和所述R4的第一端连接，所述B端和所述R4的第一端之间的连接点作为开关机控制线路的输出端输出所述使能控制信号；

其中，所述C1的第二端接保护地；所述R2的第二端、所述R4的第二端和U1的地管脚都接数字地；所述U1的电源供电管脚接电源+5VSB。

5.根据权利要求1所述远程开关机控制系统，其特征在于，所述开关机控制线路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K、电阻R4、反相器U2和反相器U3；其中，开关K连接的两端分别为A端和B端；

所述D1的正极分别和所述信号处理装置上的USB接口、所述C1的第一端连接；所述D1的负极和所述R1的第一端连接，所述R1的第二端和所述R2的第一端连接；所述R1的第二端和所述R2的第一端之间的连接点与所述U1的输入端相连接，所述U1的输出端与所述A端连接，所述B端和所述R4的第一端连接，所述B端和所述R4的第一端之间的连接点与所述U2的输入端连接，所述U2的输出端与所述U3的输入端连接，所述U3的输出端作为开关机控制线路的输出端输出所述使能控制信号；

其中，所述C1的第二端接保护地；所述R2的第二端、所述R4的第二端、所述U1的地管脚、所述U2的地管脚和所述U3的地管脚都接数字地；所述U1的电源供电管脚、所述U2的电源供电管脚和所述U3的电源供电管脚都接电源+5VSB。

6.根据权利要求1所述远程开关机控制系统，其特征在于，所述开关机控制线路还包括电容C1、二极管D1、电阻R1、电阻R2、反相器U1、开关K、电阻R4和同相缓冲驱动器U2；其中，开关K连接的两端分别为A端和B端；

所述D1的正极分别和所述信号处理装置上的USB接口、所述C1的第一端连接；所述D1的负极和所述R1的第一端连接，所述R1的第二端和所述R2的第一端连接；所述R1的第二端和所述R2的第一端之间的连接点与所述U1的输入端相连接，所述U1的输出端与所述A端连接，所述B端和所述R4的第一端连接，所述B端和所述R4的第一端之间的连接点与所述U2的输入端连接，所述U2的输出端作为开关机控制线路的输出端输出所述使能控制信号；

其中，所述C1的第二端接保护地；所述R2的第二端、所述R4的第二端、所述U1的地管脚和U2的地管脚都接数字地；所述U1的电源管脚和U2的电源管脚都接电源+5VSB。

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