CN1490700A

CN1490700A - 计算机代码控制连接器

Info

Publication number: CN1490700A
Application number: CNA021391769A
Authority: CN
Inventors: 鲍志超; 熊书鹏; 鲍明
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-16
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2004-04-21
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: CN100557550C

Abstract

计算机代码控制连接器4，是一种以电平代码运作的工作方式实现计算机15和电器设备1、12之间的控制连接的计算机接口平台装置。它提供的输入、出通道代码参与计算机控制体系，利用计算机的技术资源工作，以开关脉冲电平产生作为接口连接控制信息，实现计算机对电器设备的连接控制或连接的输入方对电器设备的控制；可作为一个终端挂入局域网络，实行网络和信息控制；无须编程立即可以工作，并提供了有关的API函数供再编程调用；计算机可一机多用。

Description

计算机代码控制连接器

一，技术领域

本发明涉及一种计算机接口装置，具体说，涉及到一种以电平代码运作的工作方式实现计算机和电器设备之间的连接控制的装置。

二，背景技术

随着计算机技术的发展，市场销售价格的下降，社会普及量的增加，计算机已经开始成为社会生活中的一种时尚用品，成为人们工作、生活、学习和娱乐不可缺少的部份。

计算机提供了许多接口，如COM接口、并行接口、RS-486接口和USB接口等，其目的是留给人们根据需要去开发接口产品，满足社会生活丰富多彩的需要，使计算机提供的技术资源得到充分利用。但是目前计算机的接口开发利用还远远作得不够。计算机虽说在被使用，而且不断推新，但从接口技术上的进一步参入和利用实在太少了。现在每一套电器设备、自动控制设备或系统工程设备，欲想和计算机连接利用计算机的控制体系或技术资源工作，它们必须做到：1，在设备中必须将发控或受控的部分之前增加一套连接计算机的适配平台装置，这套装置有的采用了单片机和数字处理方面的元器件；2，必须配备相关的驱动程序。每一样设备涉及到设备本身制作之外，还要定身制作各自的的计算机接口适配构件和驱动程序，开发的难度很大。现在公开的虽然有一些计算机连接控制装置，但是它只是单片机系列为主计算机控制为辅的装置，没有充分利用到计算机的控制系统和技术资源工作，而且稳定性较差，并且采用的单片机、数字处理一类的元器件，造价相对过高，也没有即插即用的功能，也没有提供编程控制的工作环境等，其实用性受到很大限制，还处在一种试验性的阶段，这些都说明了该项目的开发技术现状在硬件、软件上通用性的基础薄弱，实用性不足，资金、人力和材料上的重复消耗。

三，发明内容

本发明是以一种电平代码运作的工作方式来实现计算机和电器设备之间的连接控制的通用装置，它为电器设备的输入接口提供了发控的通道代码，又为电器设备的输出口提供了受控的端口代码，这些代码都为计算机所共识，参与计算机控制体系，利用计算机的技术资源工作，以开关脉冲电平产生作为连接信息，进行接口的发控和受控，实现计算机对电器设备的连接控制，或连接的输入端对电器设备的控制。

本装置的电平代码的运作方式，其代码是一种在Windows98\Windows2000\winNT操作平台下的API形式的函数，因此这种代码为用此平台工作的计算机所共识，同时其发控的或受控的开关电平也是一切电器设备的控制通道所通用的电信息，这种代码、电平的工作方式，既为计算机共识，也为电器设备的控制通道相通，因此本装置适用于一切包括家用电器、计算机外设和自动控制设备的控制部分的连接控制，它是一种通用的连接控制平台装置，接入后无须编程即可工作。

具体来说，本装置的功能和作用：1，提供了1～31路输入、1～255路输出供电器设备、计算机外设或一个自控工程的控制部分进行连接控制；2，不同用途的电器设备或不同功能的通道可以同时连接；3，连接后的电器可以单机组网，连接后的一个自动控制工程可以自成工作体系，参与计算机的控制系统，利用计算机的技术资源工作；4，连接后的单机网络或工程工作体系可以作为一个终端挂入局域网络，并可以实行信息控制；5，即插即用，接入后利用该装置的自带软件，无须编程立即可以工作；6，一机多用，本装置插入计算机后，除了利用本装置实现电器设备的连接控制功能外，还可以同时作学习、办公、游戏和上网等等其它的用途。从根本上来说，本发明是一种利用代码运作的方式将电器设备的输入、输出控制通道和计算机连接起来，参与计算机的控制系统，利用计算机的技术资源工作的一种连接控制装置。

本装置由连接端口、电信号处理电路和软件组成。连接端口有3个：输入连接端口、输出连接端口和主机连接端口；电信号处理电路有4个部分：开关电路部分、编码电路部分、保护电路部分和电源电路部分。

输入连接端口提供了31路并行接入通道，1～31路逐一工作的方式，也可以1～5路并行工作和15～0路逐一工作的方式，供各类输入通道接入使用，其输入的触发信号由本装置的输入连接端口5₁的通道接入，送至开关电路6，产生编码器的控制电压；编码电路采用74HC245做编码器，用主机并行端口的低电平对编码器B端进行预骗码；当有输入工作电平发生时，开关电路产生了控制电压，编码器的预编码由B向A流出，进入主机，加到主机并行端口的状态线组15₁；再由软件获取信号进行解码16，使其成为计算机Windows系统下一切应用的可识的通道代码，以API函数的形式表示，可以再编程调用。经用户交互方式的功能定义17设置，通道代码立即可以获得：键盘动作、鼠标动作、输出接插口动作、电话拔号动作、外部程序执行动作、多媒体动作和计数动作等的功能，采用即插即用的工作模式，经驱动18即可立即产生相应的控制动作输出。

由输入通道送入的触发信号，在解码过程中获取时，采用高电平维持期采样处理法，每个通道采用不同的方法解码时赋予不同的代码。高电平维持期采样处理法包括：1，信号采集的定时器可以调节，2，高电平维持期内首位采样代码生成法，3，高电平维持期内多位采样重复代码生成法，4，高电平维持期内编组代码生成法；5，高电平维持期内全位计数法；6，高电平维持期内首位采样信号累计计数法等，其中1是一种时间设置，其余5条是具体作法。由用户依具体情况选定，31个输入通道可以用不同的采样处理法，其结果以代码形式表示。

保护电路主要是对主机并行端口的数据组信号进行隔离保护，因本装置采用并行端口的数据组线端作为输出通道的控制接口，在取出端口控制电平时为保护主机免受输出通道电源进入损坏。并口数据线组8个基本的数据通道可以在器外编码生成255个受控的输出通道。软件赋予了255个受控通道的代码，也用API函数表示，使其亦为计算机可识，立即参与控制体系受控。

本装置所指的电器设备包括四个方面的范围：1，计算机常规外设，即专为连接计算机工作的一些设备，如显示器、打印机、音箱、扫描仪等等；2，定制外设，即按本装置约定接口参数制作的一类计算机专用设备；3，家用电器，即现在广为存在于社会的家用电器，4，自动控制设备，即是一些为工农业生产的机械工作开发的自动控制装置、一个环境监测控制的一个系统装置、一个厅室众多的电器设备组网的演示控制系统等。

任何电器设备包括主体工作部分和动作控制部份两个内容，如针式打印机，打印头的24根针交互出针打字这是打印机的主体工作内容，电源开关、进纸、退纸、字车左右移动、单行打印....等，它们是保证打印机打字这一主体工作正常进行的各种控制动作内容。又如单制空调，由压缩机蒸发器构成的制冷系统工作这是空调的主体工作内容，而电源开关、温度调节、湿度调节、送风方向调节....等为使保证空调主体工作正常进行的各种动作控制内容。就是普通的电灯，也由照明这一主体工作内容和开、关这一动作控制部分。本说明所述计算机对电器设备的控制，主要指作用在这些电器设备上动作控制部分通道的控制。

本装置所指的通道，对本装置而言，就是指提供的端口线路，每一个通道可供电器设备一个控制项目连接，输入通道可供电器设备的发控项目发控或信息采集，输出通道可供电器设备受控的端口连接受控；电器设备的控制线路也是它自己的通道概念。

本装置把一切家用电器均作为电器设备看待，在我国现今，家用电器是一种技术比较成熟的产品，社会拥有量很大。把现有家电的电源开关部分、遥控器的各控制鉏部分直接接入本装置的输出通道受控，无须加装或折卸改装即可实现本装置对它的代码控制连接。

本装置对计算机常规外设的控制，除了本装置的输出口接插口供常规外设的电源接入受控外，如果常规外设有遥控器，亦可按家用电器摇控器的办法控制，把遥控器的按钮部分按入本装置的输出通道，由本装置的输出通道执行。

本装置自带5V电源供电，采用众知的变压、整流、滤波和稳压电路。

本发明的样机，体积是长16.5*20*7CM的长方体，如采用大批量的生产，可将其中电路集成化，自带的5V电源可以省去，那时可以将‘计算机代控制连接器’装在主机箱内，成为计算机随机的外设。

四，附图说明

附图1：计算机代码控制连接方框图

附图2：一个通道开关、解码电路图

附图3：输入通道代码运作过程示意图

附图4：软件部分组成结构图

附图5：程序工作流程图

五，具体实施方式

下面分别说明本装置实施方式。由于本装置的作用和功能的实现是在本装置的硬件基础上，由一些具体的方法和装入计算机内的一系列程序的共同支持来完成的，因此在说明实施方式时，在一定的范围内将要专门说明一些具体的方法和程序：(一)，采用计算机并行端口和IEEE 1284标准。本装置为实现输入和输出同时接插，采用具有输入和输出功能可以人机交互工作的并行端口作为和计算机的连接通道，用1994年3月IEEE(国际电子电气工程师组织)发布的IEEE1284标准对端口的定义，取状态组5根状态线作为连接输入的基本通道，取用8根数据线作为连接受控的输出的基本通道，取用和1根nAUTOFEED控制线作为输出通道编码时锁存控制用。为了连接更多的输入设备，在本装置中设置了31个输入连接通道的端口用编码的方法和并口5根状态线对接。输出设备也可在8根基本线的基础上编码产生255路输出通道连接端口，由用户根据用途和取用通道多少自行在机外进行编码、锁存和电平的适配，做成输出接插器13。

(二)，主机连接端口。主机连接端口是一个15针的‘D’形插件，连接了主机并行端口的状态线组的32、10、11、12和13脚，作为输入通道编码信号的入口；连接了主机并行端口的数据线组的2，3，4，5，6，7，8和9脚，作为输出通道的基本控制端口；引入14脚nAUTOFEED控制线作为输出通道编码时锁存控制用，并引入了主机并行端口的21脚低电平，作为对编码器的预编码的加载电平。

(三)，输入通道连接端口工作方式。开关电路6的输入通道连接端口5₁提供了31路输入通道并行接入，机盒上开设了4个外设连接端口，供不同用途的输入同时接插使用，采用1～31路逐一工作的方式，也可以1～8路并行工作和15～0路逐一工作的方式，实施统一标准的接入参数。这个接入参数标准是：1HZ～20KZH的开关电平脉冲信号，不工作时为低电平(0V)，工作时为高电平(+5V)。输入通道接入必须根据这一标准，首先将发射信号进行机外解调或电平适配，做成输入接插器，从3₂有线接入5₁。电器设备1最好是采用遥控发射的方法发控或信息采集，信号从2₁遥控发射的方法，将发射信号交与3₁。

关于逐一工作方式和并行工作方式，一般来说输入通道逐一工作的方式适合于把输入作为发控装置时采用，如遥控手柄等，输入通道并行工作方式适合于信息实时监测采集的场合使用，它使用的是状态线组的基本线通道来获取信息。

输入通道一般用于驱动或设备本身的一个传感器装置的信息的采集、处理，存在着发射信号的频率和采集的方法的各种具体情况和要求，如①因电器设备输入端工作发射频率差异而造成采样的误差的避开办法；②提高相同的代码重复出现的速度；③输入端作为遥控发射器时，31个通道少了，要求增加控制按键的数目等等。本装置为适应这些需要，对输入发射的工作信号的方式和处理方法提出了一种高电平维持期采样处理法，内容如下：

(1)，信号采集的定时器可以调节。即采样周期或软件获取代码的频率可以调节。输入设备的触发信号是由操作者有目的的按击，或由外接传感设备随机产生的结果，各种设备其触发信号产生的开关电平的高电平维持期(即‘开’动作维持时间)是不同的，操作者手动按击发生的开关电平正常高电平维持期一般为300毫秒左右，如果是采用传感器触头发生的开关脉冲的高电平维持期那将比人工操作发生的开关电平维持期小得多，为了在输入通道上根据不同的情况准确获取触发信号，对于采样的定时器采用可选的办法，本装置采用了0.1-100毫秒内任选定时器采样的定时办法(见附图3)。

(2)，高电平维持期内首位采样代码生成法。某些代码驱动的内容如果只需要动作发生后1次代码驱动动作，只需要执行一次，例如鼠标左击、右击按下去仅发生一次，应采用高电平维持期内首位采样代码生成的方法。又如输入设备为手柄按钮一类的操作，作一次触发，产生一次驱动动作，均为首位采样代码生成的方法(见附图3)

(3)，高电平维持期内多位采样代码生成法。由于某些动作在按键按下后需要重复出现某一驱动内容，例如发多个字符‘H’到屏幕上去，鼠标移动动作等，如果采用(2)首位采样的方法，触发一次产生一个动作就慢了，因此必须采用高电平维持期内全位代码生成采样的方法，按键按下去后，每一个‘1’位就是一个重复动作。本方法依据位获取不同具体实施也不同：

A，多位采样代码生成的起步位后隔位法(见附图3)。

B，多位采样代码生成的起步位后阻尼位法(见附图3)。

(4)，高电平维持期内编组代码生成法。这是本装置发明的一个全新的方法。由于本装置提供了实现‘由键盘去编程，用遥控器来操作’的操作环境，让厂家开发的计算机遥控操作器像电视机的遥控操作器一样方便，某些大的应用程序遥控操作用31个通道代码定义是不够的，做的遥控手柄的体积也不能加大，按键太多反而使用不便，不易操作，因此本发明提出了高电平维持期内全位编组代码生成的方法，采用这个方法可以使每个按键无须其它按键配合，如计算机键盘上的‘↑SHIFT’或‘CAPS LOCK’健，就可当2个或3个使用，31个通道代码可衍生为62个或93个代码。高电平维持期内全位编组的确定方法，首先要对采样设备触发工作可能发生最多的全位数‘1’进行编组，按‘1’出现的顺序，确定每组含‘1’多少个，并给予每组的代码，一般第一组为原通道代码，第二组为分支代码，代码号为原通道代码加‘100’，第三组亦为分支代码，代码号为原通道代码加‘200’，如此等等。然后在实用中按每次动作的位出现次数，在那个组，‘对号入座’，即获得那个组的代码。

操作者在实施遥控手柄设备高电平维持期内定时器计数的方法的操作时，如采用100毫秒的定时周期采样，要得到第一组代码(原通道的代码)必须采用轻触法，即轻按键子，保持0.1-0.4秒的触发时间；要得到第二组代码应采用重触法，即重按键子，保持0.5-0.8秒的触发时间(见附图3)。

(5)，高电平维持期内全位计数法。在高电平维持期内按定时器重复采集的信号个数进行计数，某一通道发生高电平期内定时信号多表示触发动作‘开’的时间长，反之，定时信号少表示触发动作‘开’的时间短。全位计数法与输入通道、采样周期(即定时信号)和高电平维持期长短有关，因此这个计数通道代码具有扩展代码的潜能，在同一通道上扩展输入代码的信息量，实现在一个通道上产生开关电平维持的多个脉冲信息代码。这些扩展的脉冲信息代码是由输入触发手段在某一通道上‘开’的时间维持长短(高电平维持期的长短)，发生‘1’的多少而产生的。另外，此法对于采集屏幕图标闪烁信号计数，开发计算机遥控屏幕目标点击器也是非常有用的。

(6)，高电平维持期内首位采样信号累计计数法。对于以信息量为采集目的的一类输入设备，为了不断的得到传感器实时信息的目的，可以在各通道的设备开始工作之前，确定相对的起始量，然后采用高电平维持期内首位计数法，对其代码出现次数进行累计计数，以计数多少表征该代码所发生的实时信息量；进一步以累计计数和发生的时间两项信息记录，进行相关分析还可以作为二维实时信息处理(见附图3)。

高电平维持期采样处理法包括六个方面的内容，即信号采集的定时器可以调节，高电平维持期内首位采样代码生成法，高电平维持期内多位采样代码生成法，包括多位采样重复代码生成的起步位后隔位法和多位采样代码生成的起步位后阻尼位法，高电平维持期内编组代码生成法，高电平维持期内全位计数法，高电平维持期内首位采样信号累计计数法等，其中1条是一种时间设置，其余5条是具体作法。本装置采用的并行通道和开关电路的接入方式，为这一方案的实施提供了稳定可靠的枝术支持，保证了各个通道根据实际要求选取不同的输入信号获取方法，使高电平维持期采样处理法巧妙的灵活的运作，在同一工作环境中各显其能，保证最快最准确的执行驱动或最精确的采集数据，同时可以控制输入触发的高电平维持期以扩展输入代码的信息量。上述1～6的实施可作到每一个通道上，均以不同的API代码的形式表示，在动作中心程序中设置，也可以在用户编程中选择。

在制作计算机程序遥控手柄时，如果觉得输入31个通道的按键不够用，可以选择(4)高电平维持期内全位编组代码生成法，用来增加输入通道功能，在不增加硬件的情下将31路衍生为62路或93路，避免了普通键盘采用‘SHIFT’或‘Capslock’键来扩展键盘功能；如果需要按键的连续动作，如鼠标动作的左右上下移动等，宜采用多位采样重复代码生成法；如果输入通道用于传感器的信息采集，可以选择5高电平维持期内全位计数法或6高电平维持期内首位采样信号累计计数法，对传感器的触发信号进行计数处理，可以在同一通道上扩展输入代码的信息量，实现在一个通道上产生开关电平维持的脉冲信息代码。这些保证了输入的控制范围和信息量采集的精度，提供给开者去开发创新更符合社会需要的计算机接口产品。

应该说明，本装置是以通道的方式提供给电器设备的控制线路连接，每一控制线路需要占用本装置一个通道，例如一件电器设备如果有3路输入发控线路，那么本装置提供的31路可以接入10台该电器设备，另剩1个通道未用。为了得更多的输入控制或采样通道，一方面可以采用高电平维持期内全位计数法，获取同一通道上扩展输入代码的信息量，实现在一个通道上产生开关电平维持的多个脉冲信息代码。，也可以同时采用LPT2。

(四)，输出通道连接端口工作方式。保护电路8提供了8个输出基本通道，通过输出通道连接端口11₁，给电器设备14，像输入类型通道一样，规定了统一标准的接入参数，这个接入参数标准是：+5V电平接入，8路逐一受理的驱动的工作方式。因此，为了输出通道的工作电压和接入标准电压匹配，也为了增加输出的通道数，用户在使用时，根据需要量的多少将8个基本输出通道进行扩展后使用，应首先在器外对8基本通道作编码处理生成1～255个通道，同时进行电压的适配和受控通道的锁存，做成输出接插器13的装置，再由13₁与11₁相接连。1～255个输出受控通道，均以代码的方式表示，其形式是API函数，每一受控端口提供了2个代码，即受控开始代码和受控结束代码，开发者在器外编码锁存的电路上用nAUTOFEED控制线作为锁存输出电平‘1’或‘0’。还提供了全部受控通道全关的代码。

作为一个电器设备单机组网的模式方案，输入通道代对输出255个众多的受控通道实施逐一控制，使操作直观，本装置的所开发的程序提供了受控输出通道‘255路监控板’，在显示器屏幕上面出现255个图标，由鼠标一一选取点击，对受控输出通道开启、持续时间、关闭和受控代码的设置和控制项目进行选定。它是一个输出通道总控的中心，监控中心。当然，有些应用程序的特殊需要，一些常用或特殊用途的受控输出通道或项目同时应由无线通讯设备或输入遥控器装置控制，这一切由动作中心的用户交互方式的代码定义来完成。

(五)，开关电路。开关电路6有32个开关管，1个开关管用于遥控开关控制，31个开关管用于编码。开关管为C9013，按32路采用众知的工作方式设计，见说明书附图2：1个通道开关、解码电路图。32个开关管控制32个通道的工作状态，采用逐一运行的工作方式。输入设备工作时，其某一并行通道上送来的开关脉冲的电平从3₂经输入通道连接端口51加在开关管C9013的B极6₂，输入设备某一通道在不工作时，开关电平一直是关断状态，5₁一直是低电平0V，相应的C9013截止，C极6₁保持高电平5V；如果输入设备某一通道工作时，5V高电平由输入接插器3₂经输入通道连接端口5₁加在开关管C9013的B极6₂，对C9013进行触发，C极6₁立即导通、饱和，翻转为低电平0V。6₁连接在下一级编码器74HC245的7₁脚，7₁脚是74HC245R的19脚使能控制和1脚方向控制，使74HC245获得了触发工作的0V电平。

(六)，编码电路。5条状态线，实现31个代码端口的接入必须采用编码，因此采用8总线收发器74HC245作为编码器，编码器的工作方式为：(1)低电平(L)使能(Q)+低电平(L)方向控制(DIR)；(2)编码由B数据端输入从A数据端输出。编码形成的办法采用低电平加载的预编码待候技术，和采用各通道的开关管C9013的C极导通时的触发动作，对编码器的使能和方向控制脚进行触发，这一办法的实施过程，不受环境干扰，相当稳定可靠。

编码电路的具体工作情况：开机后由计算机并行端口15₁引入低电平脉冲通过10₁，对编码器74HC245的B数据线端7₂的18、17、16、15和14等5个线脚作预编码待候；74HC245的使能(19脚)和方向控制(1脚)电平是由开关管C9013的C极6₁提供的，一旦开关管C9013受输入设备的通道的开电平5V的触发，其C极发生了电平由高→低的变化，74HC245马上获得使能和方向控制的低电平，B数据线的预编码的低电平信号由原来的待候状态立即发生流动，从A总线2、3、4、5和6脚输出，经输出通道连接端口的10₁加到计算机的并行端口15₁，发生了端口状态线组的电平变化，经程序获取信号，解码处理，还原相应的通道代编。

(七)，软件部分。软件部分负责获取并行端口5条状态线的电平信号，解码还原为通道代码；对电话拔号信号亦赋予通道代码；采用主机屏幕提示的交互方式，由用户对通道代码进行鼠标动作、键盘动作、拔号动作、输出接插口动作、外部程序执行动作、多媒体动作和计数动作等的定义，产生动作代码；驱动和执行预先设置好的输出动作，控制电器设备或应用程序。同时负责获取并行端口数据线组的8条线脚的电平信号和nAUTOFEED控制线的信号，产生受控的输出接口的开始受控和结束受控的代码。全部由代码获取，代码激发动作设置，代码输出动作设置，基本动作和代码输出动作执行五个模块组成，如附图5。

代码获取模块得到并口状态组有关脚号电平或电话接入(调制解调器)信号，它是解码16的内容。进行还原得到输入状态信号→通道代码；或电话拔号信号→通道代码。应该说明电话拔号的通道代码设置，是一个大于31的虚拟代码，电话拔通后实行代码控制，还可选1#、2#至9#的具体控制内容。

代码激发动作设置模块和代码输出动作设置模块对代码或信号定义工作内容，它是功能定义17的内容，使其成为有工作目的的动作代码：通道代码—功能代码。这一功能定义包括对一切计算机确识的外设的控制内容，也包括接入本装置的受控电器设备。定义的方法是用户在屏幕弹出的面板上，用鼠标点击菜单。定义通道代码的内容的目的，是这了使装置达到即插即用的效果。

代码输出动作执行模块执行驱动代码。

基本动作模块为基本动作单元，可以扩充叠加，现已开发四个基本动作模块：鼠标动作模块、键盘动作模块、拔号动作模块和输出接插口动作模块等，基本动作构成代码输出动作。

即插即用的驱动软件的运行过程见附图6。

(八)，计算机代码控制连接器的工作方式。本设备的工作方式是代码运作的工作方式，由硬件和软件共同完成，包括代码产生、获取和处理，过程见附图4。

这一过程的各项，输入信号由1～31的之一的通道工作时送入的5V高电平脉冲信号3₂，经6₂作用开关电路进行触发，产生输出端6₁电平由5V→0的变化，这一电平为通道控制信号，也是通道代码的初始信号；7₁是编码器的使能控制和方向控制极，当它获得了0V控制电平后，7₂的预编码信号立即从7₃输出，成了通道的编码信号，输出到连接到计算机并口15₁，这是并口的5根状态线，此时的通道的触发信号已经以编码信号的形式进入了主机；16获取状线上的电平信号解码，由本装置的自带的已安装驻入主机的驱动程序进行，通过解码使其成为通道代码，以API函数形式表示。此时的通道代码是计算机内一种可识别的代码，获得了和计算机交互的能力；进而由功能定义17对通道代码赋予功能内容，由’动作中心驱动程序来完成。对通道代码功能定义的内容相当丰富，以解决‘即插即用’和操作计算机应用程序为目的，每一款动作内容可以按时序向下定义多项，成为一种程序控制的构件。定义的方法由用户在屏幕面板上弹出‘动作中心’面板，按栏目提示交互设定，即定即用。

由于执行程序不同，又由于计算机一机多用的目的，每一输入通道代码的功能不是固定不变的，通道代码的功能此一时程序是鼠标动作，在彼一时程序另一用途，可能又是输出接插口动作，为了不进行通道代码的功能定义频繁的设置，提供了输入操作遥控器定义模式文件方法，一个应用程序配一个遥控器按键定义的模式文件，使用户在一种用途中设置完后以一个特定的文件保存，以后直接可以调用。本装置关于信息处理的电话拔号动作，利用了MODEM驱动，在运作过程中，亦将电话拔号动作转换为通道代码来执行驱动，即拔号代码的方式，保证驱动动作到位。

(九)，实施效果。根据本发明的功能和特征，如果本发明得到推广，将会给IT业界带来如下情况：

(1)，单机组网将成为一种模式。用本装置实现‘网络家电’、‘电化教室’、‘会堂展示’、‘弱电自控系统’....等单机网络，这一新的实用模式把众多的模拟、数字电器设备一网接入为一个互连互控的工作体系。现在这些家电无须内部改动，安置什么机顶盒、连接盒类的东西，也不要网络家电就可工作，并充分地利用计算机的控制手段、提供的技术资源和电器设备本身的技术资源，实现预期工作目的；输出的众多设备既可即时受控于输入动作代码，又可实行程序控制；一台主机管理一切输入、出设备，还可实行无线接入，又可通过MODEM与外界相连，实行移动通讯设备的信息控制。

(2)，使自动控制的接口开发技术变得非常简单。开发人员想解决什么问题，只需作好硬件，按输入+5V、输出+5V的电平参数，按并行的方式或并串混合的方式接入端口，无需编程就可获得动作代码或端口代码，就可直接使用计算机提供的技术资源，和计算机交互工作，实现目的。也可用提供的API代码函数，由Windows下的流行软件VB、VC、Authoware和课件大师等轾松的调用，那时，单片机的市场份额将会受到威胁，受到来自在计算机代控制器连接器的平台的简便、实用性能的威胁！特别是提供的输入高电平采样的多种方法，使计算机代码控制连接器可以得到数字信息处理的条件，可以由开发者去创新开发实用产品。

(3)，将会迎来计算机遥控操作器走进千家万户的时代。本装置为计算机程序遥控器提供了丰富的操作内容和操作界面，开发厂家可以充分吸取本装置提供的方法、手段以及软件的丰富内容，尽情地发挥制作各种形式的计算机程序操作器、电脑游戏操作器。这种制作的产品，将是一种功能齐全，稳定不受干扰，成本不大，方便之至，会受到千万户的欢迎的产品。这样好的产品一旦注入社会，将会形成一种‘以键盘来编写程序，用遥控手柄来操作’的计算机使用格局。计算机连接控制器的31个逐一执行的通道代码和面对计算机一切应用程序操作的‘动作中心’系统，均可自定义完整的快捷菜单、热区操作和批处理的程式，按键的高电平维持期采样外理法，稳定不受干扰的环境为计算机新的使用格局提供了坚实的技术基础，那时，计算机程序的操作不但可以由非键盘来实现，而且操作者远离屏幕，姿态自由可变，可多人同时操作，得益非小，妙不可言！现在市场上已有计算机类型的遥控操作器，在功能、方便、稳定性和造价上不会优于采用本装置进行加工的产品。

(4)，电脑游戏为之面目一新。本装置为电脑游戏开发行业提供了极好的软、硬件环境，包括①提供了输入、输出同时接入的友好通道，极易实现实物的场景的模拟；②提供了输入、输出各类API函数，便于构筑程序；③提供了遥控发控和受控的手段，可多人同时操作竞技；④提供了目标点击的方式，射击可多人同时对奕；⑤提供了屏幕取图的环境，大有用武之地；⑥多台电脑连接连网后，利用本装置的输入、输出功能开发电脑网络游戏等，这一切用之于开发的电脑游戏将是一种输入输出多方式参预的电玩类游戏，摸拟实物和场面景做在机外，而又出现在机内的屏幕上，混然一体，抽象于真实物景，如临其中，尽兴发挥电脑和它的I/O神奇，类似街机胜于街机，乐似网络游戏味又别具风格，更具有变幻莫测、斗智斗勇、如临其中和竟技健身的特点，使历来玩家端坐机旁执鼠弄键的电脑游戏家族，增加了新的兄弟，别开生面！

(5)，蓝牙产品将会人丁兴旺。蓝牙的理念就是无线网络技术，涉及到计算机一电话的连络，计算机代控制连接器能够完成电话→动作代码和动作代码→电话的相互关连的功能，本装置提供的输入、输出和拔号动作的功能，做成信息遥控系列产品，凭此，可在电脑上做成一种以数字信息传播、存储、加工和处理为目的的实用产品，这将会是一个广有前途的产业，为‘蓝牙’产品添丁。

附表1：高电平维持期采样处理法说明表

(1)，关于定时器的概念序列示意图：

定时器： →| |← 10、100或200……毫秒自定

定时信息：0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0

0—开关电平‘关’，即低电平 1—开关电平‘开’，即高电平，1个1为1个定时‘位’。

011110—为一开关电平发生的高电平维持期信号，即由低电平O开始(认可信号)，又由低电平0结束，两个O之间

的1111为高电平维持期，每一个1为一个位，位和位之间每发生一次的时间均由采样定时器确定，如果确定采样时

间为100毫秒，即定时器100毫秒，那么位和位之间的间隔为100毫秒，上述信号出现4个1(4个位段)，即高电平

维持期为4*100＝400毫秒；4个1之前的0为‘开’电平产生的认可信号，4个1之后的第一个0是这一次动作的终

止信号。在上述400毫秒高电平维持期内，如果采用的定时器不是100毫秒，而是50毫秒，那么序列示意图上就会

出现8个‘1’、8个位。(2)，首位采样代码生成的方法序列示意图：

定时器： →||← 100毫秒

定时信息： 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0

有效位段： 0 0 + * * * 0 0 + * * * * * 0 0 0 + * * 0

本例产生三个触发动作序列，均以‘01，开始，首位的采样方法是只确认高电平序列出现的第一个高电平为有效电平(用‘+’表示)，其余的高电平为无效电平(用‘*’表示)，无论‘1’发生多少，只有第一个‘1’出现产生一个通道代码才具驱动功能。(3)，高电平维持期内多位采样代码生成法：A，采用起步位+隔位的方法，序列示意图如下：

定时器： →| |← 80毫秒

定时信息： 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0

采样： 0 0 + * * * * + * + * + * + * + * + 0 0 0 0 0

位段说明： 0 0 | 起步位 | | 以后为隔位段……

屏幕内容(字符‘H’)： 0 0 H * * * H * H * H * H * H * H 0 0 0 0 0

高电平维持期16个位段，起步位段为5，获得7个字符‘H，*—为无效电平；B，阻尼位获取代码法，这是为了获得提速的一种方法，序列示意图如下：

高电平维持期19个位，起步位为5，以后为阻尼位段，获得9个重复动作

，*—为无效电平。(4)，高电平维持期内编组代码生成法，序列示意图如下：

定时器： →| |← 80毫秒

定时信息：0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0

可能发生的信号序列(段)： (1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)

计数编组： ① ① ① ① ① ② ② ② ② ② ③ ③ ③ ③ ③

顺序时间： | | | |

高电平维持过程： 80 480 880 1200毫秒

有效期分组：第一组第二组第三组

代码命名(假设为22通道)： 22 122 222

11个‘1’表示该按钮按80毫秒采样周期可能范围的采样次数(发生的位段数)，即15位段，高电平维持期＝15

位段*80毫秒＝1200毫秒；编组代码设定的方法：如某一通道(令为22通道)，按上图例采样定时器为80毫秒，将

高电平维持期内全位段编组3个，第一组1-5个顺序‘1’，即高电平维持时间5*80＝400毫秒，从80到400毫秒为

有效期，第二组6-10个‘1’，即电平维持时间也是5个‘1’，5*80＝480毫秒，也就是从480毫秒开始到800毫秒为

有效期，第三组从11个顺序‘1’开始之后的所有的‘1’，从880毫秒开始之后的一段时间止均为有效期；将第一

组代码命名为原通道代码‘22’，第二组代码命名为原通道代码加‘100’，即‘122’；第三组代码命名为原通道代

码加‘200’，即‘222’，由计数信号位段的多少落在那一组来获取编组代码，而不是由通道来表示代码。(5)，高电平维持期全位计数法，序列示意图如下：

定时器： →| |← 80毫秒

定时信息： 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0

定时器采样： 0 0 + + + + 0 0 + + + + + + 0 0 0 + + + 0

计数： 1 2 3 4 1 2 3 4 5 6 1 2 3(6)，高电平维持期内首位采样信号累计计数法，序列示意图如下：

定时器： →||← 80毫秒

定时信息： 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 0

定时器采样： 0 0 + + + + 0 0 + + + + + + 0 0 0 + + + 0

计数： 1 * * * 1 * * * * * 1 * *

累计计数结果： 1 2 3

Claims

(1)，一种以电平代码运作的工作方式来实现计算机和包括家用电器、计算机外设在内的电器设备之间的通用的连接控制的方法：在一个计算机与电器设备连接的平台装置的接口上，采用计算机的运作程式为电器设备的输入通道接口提供发控的通道代码，又为电器设备的输出通道接口提供了受控的端口代码，这些代码都为计算机所共识，参与计算机控制体系，利用计算机的一切技术资源工作，以计算机和电器设备接口之间产生的开关脉冲电平作为连接控制信息，进行接口的发控和受控，无须编程即插即用，也可利用提供的标准API函数代码在通用开发环境下自行编写专用控制程序，实现计算机对电器设备的连接控制，或连接的输入端对电器设备的控制。
(2)，一种名叫计算机代码控制连接器的装置，由输入通道连接端口5、输出通道连接端口11、计算机连接端口10，开关电路部分6、编码电路部分7、保护电路部分8和电源电路部分9组成。输入通道连接端口提供了31路并行接入通道5₁，供电器设备的各类输入通道的控制线端3₂接入使用；输出通道连接端口11₁提供了8个基本受控的连接通道，供电器设备的通道受控的线端13₁接入受控，计算机连接端口10₁与通用计算机的并行接口15₁相连接，这种装置采用权利(1)的工作方式实现计算机对电器设备的连接控制。
(3)，在权利(2)中，其编码电路部分为了实现将31个输入通道从计算机并行端口状态线5个端脚上进入计算机内，采用的对31个输入通道进行的预编码技术：用74HC245作为编码器，选择数据信息由74HC245的B数据端流向A数据端，在74HC245上的动作一：开机后的动作，用计算机并行端口21脚的低电平作为编码器B有关脚端的预编码的输入信号，分别对31个通道进行预编码待候；动作二：触发动作，通过连接在31个输入端的信号接收开关三极管，在有关通道动作加在b极的电平信号作用下，使其导通，导通时在C极产生的低电平作为编码器的使能(Q)和方向控制(DIR)电平；动作三：74HC245的B端的预编码信号从A端输出，通过并行端口加在状态线有关脚线上。
(4)，高电平维持期内编组代码生成法。为实现在权利(2)中各类输入通道的控制线端接入信号，满足权利(1)中通用的目的，提出一种高电平维持期内编组代码生成法，包括六个方面的内容：①信号采集的定时器可以调节，②高电平维持期内首位采样代码生成法，③高电平维持期内多位采样代码生成法，包括多位采样重复代码生成的起步位后隔位法和多位采样代码生成的起步位后阻尼位法，④高电平维持期内编组代码生成法，⑤高电平维持期内全位计数法，⑥高电平维持期内首位采样信号累计计数法等，其中③④⑤⑥为发明成果，对于输入的方式，采用这些方法获得的较果：(a)可以解决设备输入端的工作发射频率差异而造成采样的误差；(b)提高输入按钮重复代码出现的速度；(c)输入端作为遥控发射器时，使一个按键同时可产生几个代码，在不增加按键数目的情况下增加按键代码数；(d)实现输入信号计数的动作，进行实时采样；(e)可以在同一通道上扩展输入代码的信息量，实现在一个通道上产生开关电平维持的多个脉冲信息代码。
(5)，在权利(1)中输入输出和计算机连接后即可参与计算机的控制体系，利用计算机的技术资源工作，是由于一种代码运作的方式的结果。对于输入31个通道，表征其通道标记是通道代码，或衍生的通道编组代码和扩展的高电平维持发生的计数代码，这种标记性的代码在即插即用的功能定义后才可获得动作的内容，成为有待驱动的功能代码；对于输出通道，表征其通道标记的255个受控的输出端口开始受控端口代码和255个结束受控的端口代码。输入通道动作代码的产生是由输入通道触发信号→编码→解码→动作定义这一过程中的各项完成，这一过程其中解码16即是附图5的代码获取模块，由一个驱动程序完成，按权利(4)中的高电平维持期内代码生成各个方法，分别以相应的API函数表示其代码，同时亦给予输出通道以代码表达形式，用API函数表示；这一过程其中的动作定义17即是附图5的代码激发动作设置模块和代码输出动作设置模块，由一个专门管理代码动作内容程序来完成。
(6)，在权利(1)中，实现一切接入的通道无须编程即插即用的目的，一个动作中心驱动程序调用其它底层程序共同达到的的屏幕交互方式的较果，这一系列驱动程序的主要构思和构件方面一些新方法：①采用弹出式的代码定义的屏幕面板，由操作者从面板的菜单中即时设置代码动作内容，动作的内容丰富多彩，在主面板上主菜单内容有键盘动作、鼠标动作、端口输出动作、拔号动作、执行外部命令动作、多媒体动作和计数动作等，包搅计算机程序控制操作的内容；②在面板的定义动作栏目中，可以按序列给同一代码赋予多个动作内容，使其成为一个简单程序的构件，驱动时逐一执行，例如给一代码以鼠标动的定义，赋予‘→’和‘↑’两个动作，代码执行时就产生‘ ’内容的动作；③输入操作遥控器定义模式文件方法，一个应用程序配一个遥控器按键定义的模式文件，使用户在一种用途中设置完后以一个特定的文件保存，以后直接可以调用，不需频繁设置；④本装置关于信息处理的电话拔号动作，其中一个利用了代码触通电话后，还可选1#、2#至9#的具体控制，从电话中监听到不同的内容。