CN205566325U - 一种基于传感网的智能节能校园广播系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种基于传感网的智能节能校园广播系统，所述系统包括：一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口；一用于接收上位机指令的主机单元；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括：ZigBee路由模块，数据采集模块和数据处理和控制模块；普通的网络节点单元，其包括：ZigBee终端节点模块，数据采集模块和数据处理和控制模块；若干扩音喇叭单元，与网络节点单元通信连接，其包括：音频信号接收模块，音量控制模块，模拟信号放大模块，去噪模块，和扬声器模块。所述系统可有效实现点对点广播，组播和动态分布广播；采用无线传输与控制，解决了校园广播系统布线困难的问题；采集风力信息，动态控制扩音喇叭音量，优化广播效果的同时，实现节能。
Description
技术领域
本实用新型属于广播领域，具体地，涉及一种基于传感网的智能节能校园广播系统。
背景技术
智能广播系统利用先进的计算机控制与多媒体技术，以音乐替代传统刺耳的电子铃声，可以独立控制多个区域的播放，对不同区域在不同时间可以播放不同节目，具有信号稳定、音质好、人工操作少的优点。校园广播系统是校园的基础设施之一，也是校园文化建设的重要组成部分。随着现代科学技术的进步，特别是计算机多媒体技术和网络通信技术的发展，校园广播技术经历了由传统广播、数控化、智能化、网络化广播的快速发展。现有技术中，仍需要铺设专用的音频线路，并无法通过简单的管理设备升级改变线路功能。同时，同一线路内的广播信息完全相同，无法实现动态分组广播或单点广播，并且对重复的信息的播放均需要播音员人工介入，智能程度差。由于采用单点传输方式，系统的调试和维护需要逐个进行。
对此，目前国内主要存在如下专利文献：
专利公开号：CN203278848U，公开了一种智能可寻址校园广播系统，该广播系统主要包括上位机、主机和广播节点，主机通过无线的方式与广播节点连接，上位机通过屏蔽电缆与主机连接，主机解析上位机发送的命令，并对FM发射器进行配置，实现模拟音频信号的广播发送，同时主机通过Zigbee网络向广播节点发送命令，广播节点根据命令对FM接收器进行配置，实现广播信号的接收，经过音频功率放大器后，驱动扬声器发声。本实用新型可实现多套节目的点对点广播，组播，动态分组广播；无线传输与控制解决了传统校园广播系统布线问题，在提升了广播系统效率和改善广播的质量的同时，丰富了校园广播系统的功能，适于推广应用。然而，该专利提供的校园广播系统，其功能仅体现在广播系统组网方式上，未能充分利用传感网，增强校园广播智能特性，提升校园广播性能，进一步节约能源。
实用新型内容
为解决上述存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于传感网的智能节能校园广播系统。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种基于传感网的智能节能校园广播系统，包括：一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口； 一用于接收上位机指令的主机单元，其包括串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接；ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；音频信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括： ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；普通的网络节点单元，其包括： ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；若干扩音喇叭单元，与网络节点单元通信连接，其包括：音频信号接收模块，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；音量控制模块，其控制端连接数据处理和控制模块的输出端，其输入端连接音频信号接收模块的输出端；模拟信号放大模块，其输入端连接音量控制模块的输出端；去噪模块，其输入端连接模拟信号放大模块的输出端；扬声器模块，其输入端连接去噪模块的输出端。
进一步地，所述网络节点单元至少为1个。
另有，所述主机单元至少包括一个音频信号发送模块。
再，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
再有，所述数据采集模块为风压传感器。
且，所述音频信号发送模块为FM发射器，所述音频信号接收模块为FM接收器。
还，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
本实用新型的有益效果在于：无需铺设专用线路，成本降低； 消除了线路上的功率损耗，效率提升； 多套立体声广播节目同时广播，节目容量大；广播音质好，系统带宽高，频响好； 可实现点对点广播、组播、动态分组广播等功能； 上位机可以对整个系统进行统一调度和管理，通过优化系统管理软件可以实现广播系统的多种应用方式；利用风压传感器，采集风力信息，智能控制扩音喇叭音量，实现节能。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的组网结构示意图。
图2为本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的主机单元结构示意图。
图3为本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的带有路由功能的网络节点单元示意图。
图4为本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的普通网络节点单元示意图。
图5为本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的扩音喇叭单元结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本实用新型，但不能用来限制本实用新型的范围。
参照图1~图5，本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，所述装置包括：一种基于传感网的智能节能校园广播系统，包括：一用于发送指令的上位机（未图示），其上设置有全双工串行通信接口； 一用于接收上位机指令的主机单元，其包括串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接； ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；音频信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元1，其包括： ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；普通的网络节点单元2，其包括： ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；若干扩音喇叭单元，与网络节点单元通信连接，其包括：音频信号接收模块，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；音量控制模块，其控制端连接数据处理和控制模块的输出端，其输入端连接音频信号接收模块的输出端；模拟信号放大模块，其输入端连接音量控制模块的输出端；去噪模块，其输入端连接模拟信号放大模块的输出端；扬声器模块，其输入端连接去噪模块的输出端；
进一步地，所述网络节点单元至少为1个。
另有，所述主机单元至少包括一个音频信号发送模块。
再，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
再有，所述数据采集模块为风压传感器。
且，所述音频信号发送模块为FM发射器，所述音频信号接收模块为FM接收器。
还，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
本实用新型所提供的一种基于传感网的智能节能校园广播系统的工作方式如下：上位机发出控制指令，主机收到控制指令后，配置每一个音频信号发送模块的工作参数，同时通过无线传输方式命令相应的普通网络节点单元2 ZigBee终端节点模块更改工作参数，并发送指令配置与该节点模块连接的音频信号接收模块工作参数，接收相应频率的音频信号。同时，数据采集模块采集扩音喇叭单元附近的风压信息，经过数据处理和控制模块处理后，将数据传送至ZigBee模块，再通过无线传输方式将风压信息汇总至主机，经由主机串行通信接口传送给上位机。上位机经过数据处理后，发出音量控制指令，主机收到音量控制指令后将其打包，产生带有寻址信息的音量控制指令，并通过无线传输方式将带有寻址信息的音量控制指令发送给网络节点单元的ZigBee模块，ZigBee模块收到音量控制指令后将寻址信息去除，并将控制指令发送给数据处理和控制模块，由数据处理和控制模块收到指令后，控制音量控制模块，调节音量大小。音频信号接收模块收到音频信号后，经过音量控制模块和模拟信号放大模块实现电压和功率放大，再经过去噪模块滤波，降低噪音，最终由扬声器将其还原输出。
需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，包括： 一用于发送指令的上位机，其上设置有全双工串行通信接口； 一用于接收上位机指令的主机单元，其包括：串口通信模块，其上设置有全双工串行通信接口和半双工串行通信接口，所述全双工串行通信接口与所述上位机全双工串行接口通信连接；ZigBee协调模块，其上设置有一组半双工串行通信接口，与串口通信模块的半双工串行通信接口通信连接；音频信号发送模块，与ZigBee协调模块半双工串行通信接口通信连接；若干网络节点单元，其包括：带有路由功能的网络节点单元，其包括：ZigBee路由模块，其上设置有半双工串行通信接口，与主机单元通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；普通的网络节点单元，其包括：ZigBee终端节点模块，其上设置有半双工串行通信接口，与ZigBee路由模块通过无线方式通信连接；数据采集模块；数据处理和控制模块，与数据采集模块连接，接收来自数据采集模块的数据信息；若干扩音喇叭单元，与网络节点单元通信连接，其包括：音频信号接收模块，与ZigBee终端节点模块半双工串行通信接口通信连接；音量控制模块，其控制端连接数据处理和控制模块的输出端，其输入端连接音频信号接收模块的输出端；模拟信号放大模块，其输入端连接音量控制模块的输出端；去噪模块，其输入端连接模拟信号放大模块的输出端；扬声器模块，其输入端连接去噪模块的输出端。
2.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述网络节点单元至少为1个。
3.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述主机单元至少包括一个音频信号发送模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述上位机通过屏蔽电缆连接到主机单元上，上位机与主机单元之间以RS232方式传输数据。
5.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述数据采集模块为风压传感器。
6.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述音频信号发送模块为FM发射器，所述音频信号接收模块为FM接收器。
7.根据权利要求1所述的一种基于传感网的智能节能校园广播系统，其特征在于，所述半双工串行通信接口连接方式采用I2C总线连接。
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| CN107948834A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-04-20 | 广州市尊浪电器有限公司 | 一种分布式音响 |
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