CN102457529A - 一种网页控制的智能远程控制器 - Google Patents

Abstract

一种通过网页控制的智能远程控制器，属于远程控制技术领域，该控制器包括主控制器、电源、信号检测电路、继电器控制电路、嵌入式web服务器、时间模块、扩展接口。本发明通过集成嵌入式web服务器，实现web页面数据和控制数据的交互功能，从而远程通过网页就可以进行电源通断、计算机启动、信号检测等控制功能，克服了传统远程控制器依托于计算机、需要安装专门软件、使用繁琐等缺陷。本发明具有安装方便、使用简单、功能丰富的特点，可以用于家庭、工厂、仓库等各种设备的远程电源开关控制。

Description

一种网页控制的智能远程控制器

技术领域

本发明涉及远程控制技术领域，具体的说是一种可以通过网页访问的方式实现电源通断控制和状态检测的远程控制器。

背景技术

在科技日新月异的今天，自动化逐步进入到生活的各个层面。越来越多的电子设备和家电进入到人们的生活中，这些电子设备执行各自的自动控制功能，改善人们的生活。同时，这些越来越多的电器设备对人们提出了大量的控制需求，最常见的是对设备电源通断控制，以及设备状态查看。例如：夏天回家之前，预先打开家里的空调提前降温，等到家的时候就可以享受凉风；热带鱼缸自动定时控制加热棒；机房控制中对上千台的服务器设备手动断电重新启动；街道景观灯定时控制；远程车间仓库灯光管理；投影机、摄像头、灯光等仪器远程控制查看；远程查看家里或者仓库的门窗状态等等。

为了对这些设备提供方便的控制，早期运用拨电话的方式实现简单的控制，但是这种方法需要记号，操作繁琐，使用不便。

例如：申请号为200720172352.0实用新型远程控制电源插座，是基于电话网的，需要拨打电话来控制。申请号为200520052427.2实用新型智能插座，不具有嵌入式web服务器功能，无法通过网页访问和控制设备，无法通过手机等移动上网设备来控制。

后来随着计算机网络的普及，出现基于计算机网络的远程控制技术，例如：申请号为02224887.0实用新型一种教学设备的远程控制装置，必须插入计算机扩展槽，服务器端依托于计算机，不能脱离计算机单独使用。申请号为01136495.5发明专利利用远程遥控家用网关通过室内配线控制电器设备的方法，安装繁琐，并且只能以网关的形式连接ADSL，无法实现在一个局域网多台同时使用。

虽然使用计算机进行远程控制有多种方法，但是一般有这些特点：1，使用1台计算机作为服务器并且连接专门的设备。2，需要专门的控制软件运行在远程计算机上实现控制功能。3，设备配置价格昂贵，使用繁琐，难以被普通人使用。由于这些原因，基于计算机的远程控制没有在生活中很好的普及，而只在某些工业场合才有一定的应用。

随着物联网技术的普及，网络将再一次融入到生活的各个层面，网络越来越广泛的改变人们的生活。智能家居、智能小区的概念将逐步融入到生活，而这些都是以网络化为基础，以智能远程控制为控制实体。如今，人们随时随地都可以使用手机上网。无线网络的普及再一次为远程控制的充分使用提供了优越的条件和机遇。

 

发明内容

技术问题：基于现有网络基础，本发明的目的是提供一种安装、使用、维护便捷，功能强大的智能远程控制器。对现有设备的电源实现远程开关控制，克服现有控制方式服务器依托于计算机和需要安装专门软件的缺陷，提供通过网页方式的跨平台远程控制和定时自动智能控制功能。

技术方案：本发明所述的通过网页控制的智能远程控制器，可以通过网页方式控制电源开关和查询设备状态，其主要包括：主控制器、电源、信号检测电路、继电器控制电路、时钟模块、嵌入式web服务器、扩展接口，其中主控制器由微控制器芯片和外围电路构成；电源将220V转变成低压直流电供给主控制器和其它电路使用；信号检测电路连接主控制器的输入检测引脚；继电器控制电路连接主控制器的输出控制引脚；时钟模块连接主控制器的串行接口，提供系统需要的时间参考，并且掉电后依靠自带的电池供电，而不会丢失时间；嵌入式web服务器由网络硬件接口、运行在主控制器的TCPIP协议栈构成、运行于TCPIP协议上的web服务任务组成，实现设备状态转换到网页显示，并且将网页反馈的控制参数进行设备控制。

本发明所述的主控制器由微控制器芯片和外围电路组成，微控制器内含Flash用于存放程序和RAM用于存放程序变量，运行程序和实现所有的控制功能，其中，Flash分为程序区和网页区两个部分，分别存放程序和网页代码。

本发明所述的继电器控制电路包括:连接主控制器输出信号的驱动电路、控制电源通断的继电器、并联到继电器控制端子的手动开关、继电器状态指示灯、220V电源输出插座,其中控制电源通断的继电器，可以为可控硅固态继电器或电磁机械继电器。

本发明所述的继电器控制电路的通道数量可以设置成需要的数目，每个通道都有自动模式、强制模式、手动模式，并且相互独立，远程控制器可以通过扩展接口连接IO扩展模块实现更多的通道数量，满足控制需求。

本发明所述的嵌入式web服务器，提供远程的通过IE浏览的方式进入实施控制和配置，网络页面首先是用户名和密码登陆，只有提供正确的用户名和密码后才可以登陆页面进行操作，通过网页操作实现的功能有查看设备状态，远程升级控制器程序，改变继电器控制通道的模式，设置定时控制的时间，设置系统时间、智能控制的参数。

一种利用智能远程控制器进行控制的方法，包括以下三个步骤：1，有一个公网的网络接口，正确配置远程控制器的IP地址和端口信息与该网络接口对应。如果是局域网要配置端口映射以让外网可以直接访问该设备；如果是ADSL动态IP上网，则需要配置动态域名解析和端口映射。2，将所述的智能远程控制器通过网线连接到这个接口上，将被控设备的电源插到所述的智能远程控制器输出插座上。3，使用具有上网功能的手机、计算机通过浏览器访问公网的IP地址和端口打开网页进行远程控制。

有益效果：本发明提供的通过网页控制的智能远程控制器集成了嵌入式web服务器，克服了传统远程控制器依托于计算机、需要安装软件、使用繁琐等缺陷，获得以下优势：1，安装方便，只要连接电源和网线，被控设备电源插头直接插入该设备，类似电源拖线板，可以在一个局域网使用多台自由组合；2，使用简单，不需要安装软件，不需要使用一个专门的计算机常开作为服务器，直接通过手机、PDA、计算机等上网就可以异地远程打开网页完成所有控制和查询功能；3，控制功能丰富，并且每路控制都有定时自动模式、强制模式、手动模式，通道数量也可以扩展，而且所有的操作均可以通过网络远程进行；4，控制器具有网络唤醒功能，可以远程启动局域网内的计算机和其他设备，实现远程的对机房和服务器的管理。

 

附图说明

图1 本发明通过网页控制的智能远程控制器结构原理图；

图2 本发明继电器控制电路原理图；

图3本发明实施例软件结构框架；

图4本发明实施例的结构图。

图中： 主控制器1、电源2、信号检测电路3、继电器控制电路4、嵌入式web服务器5、时间模块6、扩展接口7、隔离驱动电路41、继电器42、手动开关43、状态显示灯44、输出控制插座45。

 

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

参见图1，图1为本发明的结构原理图。本发明提供的网页控制的智能远程控制器，包括：主控制器1、电源2、信号检测电路3、继电器控制电路4、时钟模块6、嵌入式web服务器5，扩展接口7，其中主控制器1由微控制器芯片和外围电路连接构成；电源2的输入接220V，输出接主控制器1和其他电路进行供电；信号检测电路3连接主控制器的输入检测引脚实现状态检测；继电器控制电路4连接主控制器1的输出控制引脚实现继电器控制功能；时钟模块6连接主控制器1的串行接口，提供系统需要的时间参考，内含纽扣电池在所述控制器断电后能继续运行保持时间不丢失；嵌入式web服务器5由网络硬件接口芯片、运行在主控制器的TCPIP协议栈、运行于TCPIP协议上的web服务任务构成，嵌入式web服务器5的网络硬件接口芯片连接主控制器1的外部并行总线接口，实现和主控制器的通信和数据交换；扩展接口7是连接主控制器1的一个串行通信接口，用于连接相应的IO扩展模块，实现检测和计算机控制通道数的扩展。

作为本发明的一个具体实施方式，所述的主控制器1由微控制器NXP2214和外部复位芯片CAT1025、11.0592M晶振构成。NXP2214是32位的ARM内核的微控制器，内部集成了外部总线控制器、IIC串行通信总线、双路UART接口、引脚控制器、16K的静态RAM、256K的Flash。Flash分为程序区和网页区两个部分，其中程序区又分为程序1区和程序2区，用于远程升级程序时交换使用。CAT1025内含EEPROM存储功能，用于存储配置的参数，掉电不丢失。NXP2214的GPIO脚配置为输入，连接信号检测电路3，每个脚连接一个通道；GPIO配置为输出，连接继电器控制电路4，同样每个脚连接一个通道。IIC串口通信总线引脚连接时间模块6，NXP2214的外部总线BANK3配置为16位，对应连接嵌入式web服务器5，UART连接串行RS232电平转换芯片构成扩展接口7。

作为本发明的一个具体实施方式，所述的嵌入式web服务器5，包括：网络接口硬件、TCPIP协议栈、构架在TCPIP协议之上的web服务器任务，其中，网络接口硬件由芯片RTL8019AS、网络变压器、20M晶振构成，RTL8019AS的总线连接NXP2214的BANK3，网络变压器连接RTL8019AS的网络通信口。

如图2，为本发明实施例的继电器控制电路4原理图，包括:连接NXP2214的GPIO输出信号的隔离驱动电路41、控制电源通断的继电器42、并联到继电器控制端子的手动开关43、继电器状态指示灯44、220V电源输出插座45。继电器控制电路的每个通道可单独设置为自动模式、强制模式、手动模式。在自动模式下通道自动根据设定的时间来接口和断开，通过网页方式直接设定继电器状态后，模式自动切换到强制模式，通过手动开关直接控制继电器是手动状态。

如图图3，本发明的实施例基于嵌入式实时操作系统uc/os-II。uc/os-II是可剥夺型实时多任务内核，可剥夺型的实时内核在任何时候都运行就绪最高优先级的任务。系统中，每个任务被赋予不同的优先级，当uc/os-II初始化时，最低优先级总是被赋给空闲任务IdleTask。每一个任务都有独立的堆栈空间，并有一个称为任务控制块TCB数据结构，其中第一个成员变量就是保存的任务堆栈指针。任务调度模块首先用变量OSTCBHighRdy记录当前最高级就绪任务的TCB地址，然后调用OS_TASK_SW函数来进行任务切换。如图3所示，软件系统可以划分为多个任务。 其中，“嵌入式web服务器任务”是构架于TCPIP协议栈之上的应用协议，根据http1.0协议，基于TCP协议完成嵌入式web服务器和客户端登陆的数据交互，是本发明最重要的功能。“中心管理任务”执行数据运算，时间查询，命令处理，根据控制参数进行各种控制功能；“继电器控制任务”根据当前的状态不断的控制继电器吸合状态；“输入信号采集任务”不断的检测输入接口的状态，存放到状态变量中；“扩展接口任务”检测和控制用于通道扩展的电路；这些任务通过调用嵌入式实时操作系统uc/os-II的系统函数实现任务间的通信、同步、互斥。

如图4，作为本发明的一个具体实施方式，利用ADSL拨号上网实现所述远程控制器进行控制的方法包括以下步骤：1，ADSL宽带猫连接路由器，设置宽带登陆用户名密码；在路由器中设置“花生壳”动态域名解析登陆，注册的域名为：www.armcontrol.net；同时设置路由器的端口映射为80端口对应内网IP地址为192.168.1.30。这样在上网后，通过域名可以访问到内网的192.168.1.30。2，设置所述智能远程控制器的IP地址为192.168.1.30，用网线连接路由器和智能远程控制器。在控制器的输出插座上连接各种被控电器，在控制器的检测端口连接各种传感器。3，使用具有上网功能的手机或者计算机通过IE浏览器访问: www.armcontrol.net即可打开页面实现控制功能。网络页面首先是用户名和密码登陆，只有提供正确的用户名和密码后才可以登陆页面进行操作，通过网页操作实现的功能有查看设备状态，远程升级控制器程序，改变继电器控制通道的自动模式和强制模式，设置定时控制的时间，设置系统时间，修改配置其他参数等。

本发明以上述实施例进行了具体说明，但是本发明并不限于上述具体实施例。本发明还可以用于其他类似的远程控制场合。

Claims (10)

1.一种通过网页控制的智能远程控制器，包括：用于运行程序和存放数据的主控制器（1）、将220V转换并给主控制器（1）供电的电源（2）、连接主控制器（1）检测引脚的信号检测电路（3）、连接主控制器（1）输出控制引脚的继电器控制电路（4）、连接主控制器（1）串行通信接口的时钟模块（6），其特征在于所述的智能远程控制器还包括嵌入式web服务器（5）实现远程网页浏览器访问的功能，完成远程信号检测状态查看和继电器通断控制。

2.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于所述的继电器控制电路（4）由连接主控制器（1）输出控制引脚的隔离驱动电路（41）、控制电源通断的继电器（42）、并联到继电器（42）控制端子的手动开关（43）、继电器状态指示灯（44）、220V电源输出插座（45）组成。

3.根据权利要求2所述的控制电源通断的继电器（42），可以为可控硅固态继电器或电磁机械继电器。

4.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于所述的嵌入式web服务器（5）由网络硬件接口、运行在主控制器（1）的TCPIP协议栈、运行于TCPIP协议上的web服务程序组成，嵌入式web服务器（5）将设备状态转换到网页显示，并且将来自网页的控制参数反馈进行设备控制。

5.一种利用网页控制的智能远程控制器进行控制的方法，包括：

（1）有一个公网的网络接口，正确配置远程控制器的IP地址和端口信息与该网络接口对应。

（2）将所述的智能远程控制器通过网线连接到这个接口上，将被控设备的电源插到所述的智能远程控制器输出插座（45）上。

（3）使用具有上网功能的手机或者计算机通过浏览器访问公网的IP地址和端口打开网页进行远程控制。

6.根据权利要求4所述的公网网络接口，可以是通过ADSL拨号上网的动态IP接口，也可以是连接本地局域网并且在网关做了端口映射配置的网络接口。

7.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于所述的嵌入式web服务器（5）具有通过网页实现远程升级程序和配置系统参数的功能。

8.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于还包括扩展接口（7），用于连接兼容的IO扩展模块，实现更多的IO控制功能。

9.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于所述的继电器控制电路（4）的每个通道可单独设置为自动模式、强制模式、手动模式，程序定时控制为自动模式；通过网页操作设置状态为强制模式；通过手动开关（43）拨动接通电源为手动模式。

10.根据权利要求1所述的通过网页控制的智能远程控制器，其特征在于打开的网页上可以设置唤醒计算机的物理地址，从而实现远程启动网络中的计算机功能。

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