CN107966938A - 一种多媒体智能终端装置 - Google Patents

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周仲和
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Abstract

本发明公开了一种多媒体智能终端装置,包括传感器,用以获取多媒体设备的数据,包括运行状态数据和周围环境数据;单片机,用以从所述传感器读取和处理所述多媒体设备的数据;检测终端,内置有应用程序,所述检测终端通过所述应用程序向所述单片机发送数据读取指令,以及从所述单片机接收处理后的所述多媒体设备的数据,并将该数据处理后显示;通信模块,用以所述检测终端和单片机之间的通信。本发明的多媒体智能终端装置,管理员可轻松的判断出设备的状态、使用状况,能通过数据分析出设备的故障点,有效解决了维护人员传统模式中被动解决设备故障的问题。

Description

一种多媒体智能终端装置
技术领域
本发明涉及多媒体检测、教学等领域,具体为一种多媒体智能终端装置。
背景技术
随着多媒体教室的广泛应用,越来越多的教学工作均需要使用多媒体设备进行,因此多媒体教室的数量逐年增加。传统的中控主机模式已不能满足新形势下的工作需求。传统的中控主机只能对教辅设备进行单一的开关控制,而设备在使用过程中的运行状态、使用状况、用电设备的电流电压状况等都无法采集到相应数据,并通过数据判断设备是否正常运行,所有的设备运行状态都需要人为的进行干预才能判断,大大增加了管理人员的工作量及维护量,在高校日益增长的多媒体教室数量的今天,传统的中央控制主机显然不能满足现今的需求。
发明内容
本发明的目的是:提供一种多媒体智能终端装置,以解决现有技术中设备运行检测、管理困难等问题。
实现上述目的的技术方案是:一种多媒体智能终端装置,包括传感器,用以获取多媒体设备的数据,包括运行状态数据和周围环境数据;单片机,用以从所述传感器读取和处理所述多媒体设备的数据;检测终端,内置有应用程序,所述检测终端通过所述应用程序向所述单片机发送数据读取指令,以及从所述单片机接收处理后的所述多媒体设备的数据,并将该数据处理后显示;通信模块,用以所述检测终端和单片机之间的通信。
在本发明一较佳的实施例中,所述传感器包括电压传感器,用以采集多媒体设备的电压;电流传感器,用以采集多媒体设备的电流;温度传感器,用以采集多媒体设备的周围环境温度和多媒体设备的温度;湿度传感器,用以采集多媒体设备的周围环境湿度;光照传感器,用以获取多媒体设备中投影设备的光照度。
在本发明一较佳的实施例中,所述单片机包括数据读取单元,用以从各种所述传感器中读取数据;数据分析单元,用以对所述数据进行分析判断当前的所述数据是否正常。
在本发明一较佳的实施例中,所述单片机还包括输入输出接口,包括IO接口、PWM输出接口、UART接口。
在本发明一较佳的实施例中,所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块,所述无线通信模块包括WIFI通信模块、蓝牙通信模块、3G/4G通信模块中的至少一种。
在本发明一较佳的实施例中,所述检测终端包括电路板用以提供应用程序;显示器,连接至所述电路板;输入模块并连接至所述电路板,所述输入模块用以输入操作指令。
在本发明一较佳的实施例中,所述显示器与输入模块集成于一触控屏,用以提供用户界面。
在本发明一较佳的实施例中,所述电路板集成有后台服务模块、数据持久模块。
本发明的优点是:本发明的多媒体智能终端装置,通过光照度数据采集及积累,让管理员轻松的判断出投影仪的亮度衰减,可以精确的定位投影仪灯泡更换的教室及准确的规划及预计灯泡耗材的采购量;电流电压的数据采集及积累,管理员可轻松的判断出设备的状态、使用状况,能通过数据分析出设备的故障点,有效解决了维护人员传统模式中被动解决设备故障的问题;Arduino单片机和Android智能终端具有功能强、性价比高及可定制性等优点,为构建多媒体教室的多媒体智能控制终端提供了良好的开发平台。结合蓝牙通信模块和Android智能终端实现对多媒体教室的设备进行非接触式检查和维护。系统只需几个传感器、一块Arduino控制板、一个蓝牙通讯从模块和一台Android智能终端便可实现,克服了一般的集中式系统需要专门布线,造价偏高和在检查过程中影响教学使用的缺陷,同时其在功能、扩充能力及二次开发上更具优势。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释。
图1是本发明实施例的多媒体智能终端装置结构图。
图2是本发明实施例的多媒体智能终端装置部分电路图。
其中,
11 电压传感器; 12 电流传感器;
13 温度传感器; 14 湿度传感器;
15 光照传感器; 2 单片机;
21 数据读取单元; 22 数据分析单元;
3 通信模块; 4 检测终端;
5 电源模块。
具体实施方式
以下实施例的说明是参考附加的图式,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。
实施例:如图1、图2所示,一种多媒体智能终端装置,包括传感器、单片机2、检测终端4、通信模块3以及电源模块5。电源模块5为上述传感器、单片机2、检测终端4、通信模块3供电。
传感器用以获取多媒体设备的数据,数据包括运行状态数据和周围环境数据。具体的,所述传感器包括电压传感器11、电流传感器12、温度传感器13、湿度传感器14、光照传感器15,电压传感器11用以采集多媒体设备的电压;电流传感器12用以采集多媒体设备的电流;电流电压传感器11和电压传感器11主要是采集设备的工作运行情况,采用SLA-12VDC系列小型精密交流电压电流通用互感器,其具有隔离能力强、精度高、采样范围宽及应用灵活等优点。在电压≤1000V,电流≤20A的范围内均可实现准确的采集,同时因其绝缘度高、体积小、密封性好、安装方便均为系统提供了良好的应用环境。温度传感器13用以采集多媒体设备的周围环境温度和多媒体设备的温度;湿度传感器14用以采集多媒体设备的周围环境湿度;温度传感器13、湿度传感器14是一款16bit两线制,内含已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。测量范围:温度-40~+123.8℃,湿度0~100%RH;测量精度:温度±0.5℃,湿度±4.5%RH;响应时间8s(tau63%);功耗150μW(typ)。光照传感器15用以获取多媒体设备中投影设备的光照度。本实施例中,光照传感器15设有1个,主要用于采集教室环境光线的强度和投影设备的亮度。光照传感器15采用不区分环境光源,接近于视觉灵敏度的分光特性SM3590B光照传感器15。SM3590B是一种三合一光照度温湿度一体传感器,内置64bit A/D转换器的两线式串行总线接口集成电路,可根据收集的光线强度数据来进行投影系统和环境监测,其具有0~65535lx的较大范围和1lx高分辨率。为保证传感器的最高精度,供电电压设为3.3V,并在电源引脚之间加一个1000nF的退耦滤波电容。
单片机2,用以从所述传感器读取和处理所述多媒体设备的数据;
检测终端4,内置有应用程序,所述检测终端4通过所述应用程序向所述单片机2发送数据读取指令,以及从所述单片机2接收处理后的所述多媒体设备的数据,并将该数据处理后显示;通信模块3,用以所述检测终端4和单片机2之间的通信。
单片机2为Arduino Mega 2560单片机2,单片机2包括数据读取单元21、数据分析单元22,数据读取单元21用以从各种所述传感器中读取数据;数据分析单元22用以对所述数据进行分析判断当前的所述数据是否正常。其拥有多达54路数字输入输出接口,数据读取单元21从输入接口读取数据。输入输出接口包括IO接口、PWM输出接口、UART接口。符合需大量IO接口的设计需求,且后期的功能扩展性上也尤为突出。其中16路可作为PWM输出接口,另有16路模拟输入接口,4路UART接口,1个16MHz晶体振荡器,并可兼容ArduinoUNO设计的扩展板。选择Arduino Mega 2560单片机2作为数据采集与控制器,可完全满足2个光照传感器15、1个温湿度传感器、6个电流和电压传感器11以及1个蓝牙通信模块3的数据处理需求。另外,其还可通过ATmega16U2芯片组成的USB接口与计算机进行通讯,具有开放源代码与简单易用的设计软硬件开发平台及丰富的外围模块等。Arduino Mega 2560单片机2均可实现人工智能控制、现场数据收集、数据分析和数据处理。
通信模块3包括无线通信模块3和有线通信模块3,所述无线通信模块3包括WIFI通信模块3、蓝牙通信模块3、3G/4G通信模块3中的至少一种。为保证巡检系统间的正常匹配,蓝牙通信模块3则使用USR-BLE101主从一体模块。USR-BLE101主从一体模块的工作电压为1.9~5.5V,未配对时,电流约30mA,配对后,约10mA,串口接口电平1.9V,可直接连接单片机2,其引出接口包括Vcc、Gnd、Txd、Rxd,同时预留了LED状态指示输出端,可通过该输出端状态判断蓝牙连接是否正常。在未建立蓝牙连接时,支持通过AT指令设置波特率、名称、配对密码,同时设置的参数掉电保存,蓝牙连接后会自动切换到透传模式由于光照传感器15、温湿度传感器均是数字式通讯接口,蓝牙模块是使用串口连接,便于与Arduino Mega 2560系统的连接,因此通过传感器扩展板或直接数字接口均可进行信号连接。此外,电流和电压传感器11的连接则更为方便,只需简单的外接电阻便可与单片机2系统的模拟输入接口连接。
检测终端4包括电路板、显示器、输入模块,电路板安装于壳体,用以提供应用程序;显示器安装于壳体并连接至所述电路板;输入模块,安装于所述壳体并连接至所述电路板,所述输入模块用以输入操作指令。所述显示器与输入模块集成于一触控屏,用以提供用户界面。所述电路板集成有后台服务模块、数据持久模块。本实施例中,用户界面包括用户交互模块、数据显示模块、设备交互模块、数据分析模块。后台服务模块包括线程运行模块、状态监测模块、数据处理模块。数据持久模块包括SQ Lite模块、数据文件模块、数据汇总模块。终端是将接收到蓝牙通讯模块发送的数据信息进行显示,完成状态的实时显示与监测。检测终端4为基于Android系统的智能终端,拥有较大的数据存储空间和较强的计算能力,其拥有开放性、便携性、无缝网络通信、待机时间长等特点,可较好地满足移动巡检系统中对数据处理与通信的要求。运用Google Accessory Development Kit标准教程搭建开发环境,数据处理与通信系统程序由3部分组成:后台服务主要完成线程执行与数据交互、状态监测、数据处理;用户界面是完成与用户的交互和相关传感器数据实时显示;数据持久则是存储相关状态信息并实现文件读写。
多媒体智能终端装置有多个部件连接到多媒体教室的强电部分线路,同时需在不影响正常教学活动中使用,因此硬件结构需融合于原来的教室中控系统,且需要具有安装方法灵活方便、抗干扰能力强、尽可能减少对原多媒体控制系统的依赖和影响。为此,多媒体智能终端装置采用独立的全封闭的金属外壳,配置多个独立的供电插口用来采集各设备信息,在安装上取代原系统的电源接入口,这样既可将强电部分线路进行封闭,且有效地提高干扰能力和安全性能。此外,还可方便灵活地植入原系统中,因此具备了进行建设成本低、可靠性高和实用性强等优点。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种多媒体智能终端装置,其特征在于,包括
传感器,用以获取多媒体设备的数据,包括运行状态数据和周围环境数据;
单片机,用以从所述传感器读取和处理所述多媒体设备的数据;
检测终端,内置有应用程序,所述检测终端通过所述应用程序向所述单片机发送数据读取指令,以及从所述单片机接收处理后的所述多媒体设备的数据,并将该数据处理后显示;
通信模块,用以所述检测终端和单片机之间的通信。
2.根据权利要求1所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述传感器包括
电压传感器,用以采集多媒体设备的电压;
电流传感器,用以采集多媒体设备的电流;
温度传感器,用以采集多媒体设备的周围环境温度和多媒体设备的温度;
湿度传感器,用以采集多媒体设备的周围环境湿度;
光照传感器,用以获取多媒体设备中投影设备的光照度。
3.根据权利要求2所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述单片机包括
数据读取单元,用以从各种所述传感器中读取数据;
数据分析单元,用以对所述数据进行分析判断当前的所述数据是否正常。
4.根据权利要求3所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述单片机还包括输入输出接口,包括IO接口、PWM输出接口、UART接口。
5.根据权利要求1所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述通信模块包括无线通信模块和有线通信模块,所述无线通信模块包括WIFI通信模块、蓝牙通信模块、3G/4G通信模块中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述检测终端包括
电路板,用以提供应用程序;
显示器,连接至所述电路板;
输入模块,连接至所述电路板,所述输入模块用以输入操作指令。
7.根据权利要求6所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述显示器与输入模块集成于一触控屏,用以提供用户界面。
8.根据权利要求6所述的多媒体智能终端装置,其特征在于,所述电路板集成有后台服务模块、数据持久模块。
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