CN110888366A - 一种通用型中控系统装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通用型中控系统装置，该装置包括pcb板和用于装配在pcb板上的外设设备，pcb板上设有主控模块、输入模块、网络模块和远程传输模块，其中，远程传输模块、网络模块、主控模块、输入模块和外设设备依次电连接，所述外设设备用于装配在pcb板上，主控模块用于对整个pcb板接入的设备进行控制，输入模块用于接入不同外设设备，网络模板用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，远程传输模块用于通过网络模块控制主控模块，本发明采用MCU对整个pcb板进行控制，MCU为pcb板的核心，是pcb板的数据交互中心，将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令。
Description
技术领域
本发明涉及中控系统领域，具体是一种通用型中控系统装置。
背景技术
中控系统是指对声、光、电等各种设备进行集中控制的设备。它应用于多媒体教室、多功能会议厅、指挥控制中心、智能化家庭等。
目前市场上面所用的中控都是分开的：没有反馈功能，不能实时查询设备状态；电脑的中控是由网口唤醒来实现的，此方式需要电脑支持网口唤醒功能；投影机是由串口发送指令实现开关机，此开机方式需要由串口来控制，需要额外布置串口线喝串口转换装置；灯光系统则多由485通讯外加控制电路辅助中控系统实现控制；其他的电气设备则都需要额外的专门硬件控制电路来辅助控制；通讯几乎是由RS485完成，相比于TCP通讯，RS485抗干扰能力差，稳定性不如TCP，组网能力不及TCP。
现有技术存在电脑设备必须支持网口唤醒功能，否则无法实现中控功能；对于电脑开关机状态需要通过ping各个设备的IP来确定是否开机状态；投影机必须额外布置串口通讯线，单单的网线是不能控制投影机开关机的；投影机的开关机状态无法捕获，不能精确掌控投影机的开关机状态；如果手动开关机投影机，那么中控状态将会出现紊乱的情况；灯光系统等没有网络及自带中控接口的需要通过网络转为232或者485来和单片机或则PLC通讯，再由单片机或者PLC控制继电器来实现灯光控制，过程相当复杂，成本较高，故障率及售后都是问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种通用型中控系统装置，以解决现有技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种通用型中控系统装置，该装置包括pcb板和用于装配在pcb板上的外设设备，pcb板上设有主控模块、输入模块、网络模块和远程传输模块，其中，远程传输模块、网络模块、主控模块、输入模块和外设设备依次电连接；
所述外设设备用于装配在pcb板上，主控模块用于对整个pcb板接入的设备进行控制，输入模块用于接入不同外设设备，网络模板用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，远程传输模块用于通过网络模块控制主控模块。
通过采用上述技术方案：pcb板能够将所有模块都集成到此板上，所有的工作流程也在此板上面完成，外设设备能够将不同设备连接在pcb板进行控制，输入模块能够将外设设备与主控模块相连接，网络模块能够链接主控模块与以太网。
进一步设置：所述主控模块包括MCU，其中，MCU与网络模块电连接，MCU用于将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
通过采用上述技术方案：MCU为pcb板的核心部分，是pcb板的数据交互中心，将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
进一步设备：所述外设设备包括含串口设备、无串口或网口设备、用户自定义功能和含网口设备，其中含串口设备、无串口或网口设备和用户自定义功能分别与输入模块电连接，含网口设备与网络模块电连接连接。
通过采用上述技术方案：含串口设备是带有RS232/485接口的用电设备，无串口或网口设备包括热水壶、窗帘等，用户自定义功能能够自行赋予一定的功能，从而对中控模块进行扩展。
进一步设置：所述输入模块包括电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口，其中，电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口分别和主控模块电连接，RS232/485接口和含串口设备电连接，继电器输出模块和无串口或网口设备电连接，I/o输入输出接口与用户自定义功能电连接；
所述电流互感器用于把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给主控模块，RS232/485接口用于控制带有RS232/485接口的含串口设备，继电器输出模块用来控制没有串口及网口的设备，I/O口输入输出模块用于后期扩展pcb板。
通过采用上述技术方案：电流互感器把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给MCU，从而MCU就能分辨出被控制设备的目前状态，从而实现实时反馈的功能；RS232/485接口电路是MCU用来控制带有RS232/485接口的用电设备，不需要外加转换器，可直接控制；I/O口输入输出模块是为了方便有能力的用户后期扩展pcb板而预留的，用户可以自行给其赋予一定的功能。
进一步设置：所述网络模块包括无线wifi传输模块用于连接外部的无线wifi信号，网络模块用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，无线wifi传输模块与主控模块电连接。
通过采用上述技术方案：网络模块能够使MCU与以太网进行连接，方便MCU进行控制，无线wifi传输模块能够与远程传输模块内部的手机或PC端无线连接，从而使手机或远程PC端通过无线对主控模块进行控制。
进一步设置：所述远程传输模块包括手机或远程PC端，手机或远程PC端用于通过网络模块对主控模块进行控制，手机或远程PC端与网络模块通过wifi信号连接。
通过采用上述技术方案：手机和远程PC端能够通过无线信号对网络模块内部的无线wifi传输模块进行信号传输，将开关命令通过无线wifi信号远程通过网络模块实现对主控模块的控制，从而使主控模块远程控制外设设备的启动和关闭。
进一步设置：所述MCU的型号采用ARM-Cortex-M3。
通过采用上述技术方案：Cortex-M3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位CPU应用的要求。在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70％中断。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在采用MCU对整个pcb板进行控制，MCU为pcb板的核心，是pcb板的数据交互中心，将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU；
采用输入模块使外设设备连接在pcb板，通过MCU进行控制，输入模块内部的电流互感器把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给MCU，从而MCU就能分辨出被控制设备的目前状态，从而实现实时反馈的功能；RS232/485接口电路是MCU用来控制带有RS232/485接口的用电设备，不需要外加转换器，可直接控制；I/O口输入输出模块是为了方便有能力的用户后期扩展pcb板而预留的，用户可以自行给其赋予一定的功能；
采用网络模块使MCU与以太网一个链接，通过硬件转换电路，MCU可以实现与互联网的信息交互。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明一种通用型中控系统装置的结构示意图；
图2为本发明一种通用型中控系统装置的内部模块连接结构示意图；
图3为本发明一种通用型中控系统装置的流程图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种通用型中控系统装置，该装置包括pcb板和用于装配在pcb板上的外设设备，pcb板上设有主控模块、输入模块、网络模块和远程传输模块，其中，远程传输模块、网络模块、主控模块、输入模块和外设设备依次电连接；
所述外设设备用于装配在pcb板上，主控模块用于对整个pcb板接入的设备进行控制，输入模块用于接入不同外设设备，网络模板用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，远程传输模块用于通过网络模块控制主控模块。
pcb板能够将所有模块都集成到此板上，所有的工作流程也在此板上面完成，外设设备能够将不同设备连接在pcb板进行控制，输入模块能够将外设设备与主控模块相连接，网络模块能够链接主控模块与以太网。
所述主控模块包括MCU，其中，MCU与网络模块电连接，MCU用于将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
MCU为pcb板的核心部分，是pcb板的数据交互中心，将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
所述外设设备包括含串口设备、无串口或网口设备、用户自定义功能和含网口设备，其中含串口设备、无串口或网口设备和用户自定义功能分别与输入模块电连接，含网口设备与网络模块电连接连接。
含串口设备是带有RS232/485接口的用电设备，无串口或网口设备包括热水壶、窗帘等，用户自定义功能能够自行赋予一定的功能，从而对中控模块进行扩展。
所述输入模块包括电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口，其中，电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口分别和主控模块电连接，RS232/485接口和含串口设备电连接，继电器输出模块和无串口或网口设备电连接，I/o输入输出接口与用户自定义功能电连接；
所述电流互感器用于把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给主控模块，RS232/485接口用于控制带有RS232/485接口的含串口设备，继电器输出模块用来控制没有串口及网口的设备，I/O口输入输出模块用于后期扩展pcb板。
电流互感器把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给MCU，从而MCU就能分辨出被控制设备的目前状态，从而实现实时反馈的功能；RS232/485接口电路是MCU用来控制带有RS232/485接口的用电设备，不需要外加转换器，可直接控制；I/O口输入输出模块是为了方便有能力的用户后期扩展pcb板而预留的，用户可以自行给其赋予一定的功能。
所述网络模块包括无线wifi传输模块用于连接外部的无线wifi信号，网络模块用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，无线wifi传输模块与主控模块电连接。
网络模块能够使MCU与以太网进行连接，方便MCU进行控制，无线wifi传输模块能够与远程传输模块内部的手机或PC端无线连接，从而使手机或远程PC端通过无线对主控模块进行控制。
所述远程传输模块包括手机或远程PC端，手机或远程PC端用于通过网络模块对主控模块进行控制，手机或远程PC端与网络模块通过wifi信号连接。
手机和远程PC端能够通过无线信号对网络模块内部的无线wifi传输模块进行信号传输，将开关命令通过无线wifi信号远程通过网络模块实现对主控模块的控制，从而使主控模块远程控制外设设备的启动和关闭。
所述MCU的型号采用ARM-Cortex-M3；Cortex-M3是一个32位的核，在传统的单片机领域中，有一些不同于通用32位CPU应用的要求。在工控领域，用户要求具有更快的中断速度，Cortex-M3采用了Tail-Chaining中断技术，完全基于硬件进行中断处理，最多可减少12个时钟周期数，在实际应用中可减少70％中断。
本系统的工作流程：首先，该装置包括pcb板，pcb板进行供电后，网络模块进行初始化，初始化结束后，网络模块内部的无线wifi传输模块与远程传输模块内部的手机或远程PC端相连，PCB板向MCU发送请求链接指令，待到MCU识别许可后与其建立链接，实现物联网功能；
操作人员通过远程传输模块内部的手机或远程PC端发送含网口设备的开关机指令，电流互感器检测电脑等网络接口的功率变化，实时向MCU反馈电脑等网络接口设备的状态；
操作人员通过远程传输模块内部的手机或远程PC端发送含串口设备的开关机指令，电流互感器检测含串口设备的功率变化，实时向服务器反馈含串口设备的状态；
操作人员通过远程传输模块内部的手机或远程PC端发送无串口或网口设备的开关机指令，电流互感器检测无串口或网口设备的功率变化，实时向服务器反馈无串口或网口设备的状态。
从而使pcb板实现对外设设备的控制，该装置采用MCU对整个pcb板进行控制，MCU为pcb板的核心，是pcb板的数据交互中心，将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述该装置包括pcb板和用于装配在pcb板上的外设设备，pcb板上设有主控模块、输入模块、网络模块和远程传输模块，其中，远程传输模块、网络模块、主控模块、输入模块和外设设备依次电连接；
所述外设设备用于装配在pcb板上，主控模块用于对整个pcb板接入的设备进行控制，输入模块用于接入不同外设设备，网络模板用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，远程传输模块用于通过网络模块控制主控模块。
2.根据权利要求1所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述主控模块包括MCU，其中，MCU与网络模块电连接，MCU用于将各模块的数据采集后通过计算分析，然后向执行设备发送相应的控制指令，并将pcb板的一些数据反馈给MCU。
3.根据权利要求1所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述外设设备包括含串口设备、无串口或网口设备、用户自定义功能和含网口设备，其中含串口设备、无串口或网口设备和用户自定义功能分别与输入模块电连接，含网口设备与网络模块电连接连接。
4.根据权利要求2所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述输入模块包括电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口，其中，电流互感器、RS232/485接口、继电器输出模块、I/o输入输出接口分别和主控模块电连接，RS232/485接口和含串口设备电连接，继电器输出模块和无串口或网口设备电连接，I/o输入输出接口与用户自定义功能电连接；所述电流互感器用于把所有的外设设备的功率通过电流转换电路将其实时功率大小传递给主控模块，RS232/485接口用于控制带有RS232/485接口的含串口设备，继电器输出模块用来控制没有串口及网口的设备，I/O口输入输出模块用于后期扩展pcb板。
5.根据权利要求1所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述网络模块包括无线wifi传输模块用于连接外部的无线wifi信号，网络模块用于链接主控模块与以太网，通过硬件转换电路，主控模块可以实现与互联网的信息交互，无线wifi传输模块与主控模块电连接。
6.根据权利要求1所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于：所述远程传输模块包括手机或远程PC端，手机或远程PC端用于通过网络模块对主控模块进行控制，手机或远程PC端与网络模块通过wifi信号连接。
7.根据权利要求2所述的一种通用型中控系统装置，其特征在于:所述MCU的型号采用ARM-Cortex-M3。
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