CN206710841U - 密室逃脱设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于密室游戏技术领域，具体涉及一种密室逃脱设备，包括主控模块、传感器输入模块、继电器输出模块、音频模块、多个传感器模块、多个执行模块和分线器，各模块的接口均采用RJ45网口，各模块间均通过网线进行连接；所述传感器模块采集环境信息并通过传感器输入模块传输给主控模块，所述主控模块对其信息进行处理，直接控制或通过继电器输出模块控制音频模块播放音频，还通过继电器输出模块控制执行模块执行；所述分线器用于实现接口的扩展和供电的中继。本实用新型采用电子积木式的模块设计，不仅提高了模块的复用率，降低了密室的经营成本；而且使用标准的接口，可采用多种拓扑结构，方便后续模块的扩展，使布线简化，降低布线安装成本。

Description

密室逃脱设备

技术领域

本实用新型属于密室游戏技术领域，具体涉及一种密室逃脱设备。

背景技术

现代社会，人们的工作压力和生活压力较大，为了舒解压力或消磨时间或寻找生活上的乐趣，每个人皆会有不同的休闲娱乐方式，例如看电影、登山、唱KTV、骑自行车、游乐场、网络游戏、鬼屋、迷宫、密室逃脱等等。

相对于平常的游戏，网络游戏、鬼屋、迷宫、密室逃脱等，这些游戏更能给人们带来刺激。例如真人密室逃脱游戏，不仅刺激还能锻炼团队合作能力，是一个新兴、有效的团建项目，玩法是将玩家关在密闭的房间中，房间中根据不同的主题进行分区布置，设置各种机关和各种玩法。

同一密室逃脱游戏，人们玩过几次就不再感兴趣，为了吸引人们，经营者需要经常更换密室逃脱主题，购买新的设备，如此，经营者在每次更新主题时均需再花费大量资金购买密室道具，增加了密室经营的成本，而旧设备的闲置也造成了资源的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型公开了一种密室逃脱设备，采用电子积木式的模块设计，不仅提高了模块的复用率，降低了密室的经营成本；而且使用标准的接口，可采用多种拓扑结构，方便后续模块的扩展，使布线大大简化，降低了布线安装的成本。

本实用新型密室逃脱设备，包括主控模块、传感器输入模块、继电器输出模块、音频模块、多个传感器模块、多个执行模块和分线器，各模块的接口均采用RJ45网口，各模块间均通过网线进行连接；

所述传感器模块采集环境信息并通过传感器输入模块传输给主控模块，所述主控模块对其信息进行处理，直接控制或通过继电器输出模块控制音频模块播放音频，还通过继电器输出模块控制执行模块执行；所述分线器用于实现接口的扩展和供电的中继。

优选地，所述传感器输入模块包括处理芯片、第一CAN通信子模块、第一继电器子模块和传感器转换子模块；所述处理芯片通过第一CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第一继电器子模块与外接设备进行通信、通过传感器转换子模块与传感器模块进行通信。

优选地，所述第一继电器子模块包括三极管Q1、继电器K1和一个输出接头，处理芯片的控制输出端经电阻R15接三极管Q1的基极，三极管的基极还经电阻R14接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极经依次串联的电阻R13和反接二极管D2接电源，三极管Q1的集电极还接继电器K1的驱动端，继电器K1的电源端接电源，继电器K1的驱动端经二极管D11接继电器K1的电源端，继电器K1的常闭触点和常开触点接输出接头。

优选地，所述传感器转换子模块包括与处理芯片的不同输入端相连的四个相同的转换电路，其中一个转换电路包括一个网口、第一转换电路和第二转换电路；

所述第一转换电路包括第一双刀双掷开关S3和第一光电耦合开关U12，网口的第一信号端接第一双刀双掷开关S3的第一静触点和第四静触点，第一双刀双掷开关S3的第一动触点和第二动触点分别接第一光电耦合开关U12的两个输入端，第一光电耦合开关U12的输出端接处理芯片的第一数据输入端；

所述第二转换电路包括第二双刀双掷开关S10和第二光电耦合开关U16，网口的第二信号端接第二双刀双掷开关S10的第一静触点和第四静触点，第二双刀双掷开关S10的第一动触点和第二动触点分别接第二光电耦合开关U16的两个输入端，第二光电耦合开关U16的输出端接处理芯片的第二数据输入端。

优选地，所述继电器输出模块包括控制芯片、第二CAN通信子模块和第二继电器子模块；所述控制芯片通过第二CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第二继电器子模块与执行模块进行通信。

优选地，所述第二CAN通信子模块包括CAN收发器、两个通信网口和两个供电网口，控制芯片的发送数据端和接收数据端分别接CAN收发器的数据输入端和数据输出端；CAN收发器的高电压端和低电压端接通信网口；供电网口用于接外部电源。

优选地，所述第二继电器子模块包括与控制芯片的不同输出端相连的四个相同的继电器电路，其中一个继电器电路包括开关管Q2、继电器K2和一个网口，控制芯片的控制输出端经电阻R20接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还经电阻R16接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的驱动端，继电器K2的电源端接电源，继电器K2的驱动端经二极管V2接继电器K2的电源端，继电器K2的输出端接网口。

优选地，所述传感器模块为光线检测模块，所述光线检测模块包括一个网口、电源指示电路和光敏传感电路；

所述光敏传感电路包括光敏电阻R7和电压比较器，光敏电阻R7一端接地、另一端经串联的分压电阻R3接电源，光敏电阻R7和分压电阻R3的公共端接电压比较器的正输入端、还经电容C2接地，网口的一个信号端接电压比较强的正输入端；滑动电阻R8的一端经电阻R2接地、另一端经电阻R1接电源，滑动电阻R8的滑动端接电压比较器的负输入端；电压比较器的输出端经电阻R4接电源、经依次串联的反接二极管D1和电阻R12接电源，电压比较器的输出端还接网口的另一信号端。

本实用新型采用电子积木式的模块设计，各模块可独立实现一些简单的逻辑功能，也可按不同的方式进行组合，不仅提高了模块的复用率，降低了密室的经营成本；而且使用标准的接口，可采用多种拓扑结构，方便后续模块的扩展，使布线大大简化，降低了布线安装的成本。

附图说明

图1为本实施例中电路原理结构框图；

图2为本实施例中主控模块中的微控制器电路结构图；

图3为本实施例中传感器输入模块中的处理芯片电路结构图；

图4为本实施例中传感器输入模块中的第一继电器子模块的电路结构图；

图5为本实施例中传感器输入模块中的转换电路结构图；

图6为本实施例中继电器输出模块中的控制芯片电路结构图；

图7为本实施例中继电器输出模块中的第二CAN通信电路结构图；

图8为本实施例中继电器输出模块中的继电器电路结构图；

图9为本实施例中光线检测模块的电路结构图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例：

密室逃脱设备，如图1～图9所示，包括主控模块、传感器输入模块、继电器输出模块、音频模块、多个传感器模块、多个执行模块和分线器，各模块的接口均采用RJ45网口，各模块间均通过网线进行连接；

所述传感器模块采集环境信息并通过传感器输入模块传输给主控模块，所述主控模块对其信息进行处理，直接控制或通过继电器输出模块控制音频模块播放音频，还通过继电器输出模块控制执行模块执行；所述分线器用于实现接口的扩展和供电的中继。

本实施例的密室逃脱设备采用模块化的设计理念,各模块实现各自的功能，各模块也可独立实现一些简单的逻辑功能，即单独使用一个模块也可以搭建简单的机关道具，模块之间的组合方式也很简单，无需专业知识的网线布线人员即可独立完成。另外电子积木式的设计也提高了模块的复用率，即密室更新主体时无需更新硬件资源，将现有硬件按照新的设计方案进行重组，再通过主控模块提供的更新接口更新软件即可实现新的游戏方式，无需经营者每次更新主题时再花费大量资金购置密室道具，大大降低了密室的经营成本。

各模块间接口均采用RJ45网线接口，接线方便，由一般监控布线人员即可独立完成。连接时只需将各模块通信接口相连即可，可以采用多种拓扑结构，无需将所有模块连接到主控，只需将模块连接到最近的一个相邻模块即可，节省布线成本，降低布线复杂度。另外系统还采用统一的通信方式，为以后更多的模块加入提供了标准接口，即后续开发的能够实现新的功能的模块可以直接接入系统，无需做任何硬件上的改动。所以该系统不是一成不变的，在未来客户和市场的需求下，我们可以方便的实现其他需要的功能，而前期的所用投资不会浪费，节省了成本。

本实施例中的主控模块采用32位单片机作为中央处理器，通过CAN总线与外部模块进行通信，模块接受传感器输入等采集模块发送来的各种传感器状态，通过用户程序进行处理，并将处理结果通过CAN总线发送给继电器输出模块等执行机构来执行。模块提供USB接口，用户可通过该接口使用U盘等USB存储设备来更新用户程序。

该模块为系统的核心，模块根据传感器模块上发的传感器状态进行逻辑分析与处理，在满足一定条件后发送控制命令给继电器控制模块，控制指定的设备动作，通过该模块可以实现复杂的机关道具。例如激光琴，通过传感器模块接入光线检测传感器，继电器输出接激光灯和电磁锁，游戏一开始电磁锁吸合，将玩家关在房间内，主控发送命令给继电器模块控制激光灯亮(激光灯照射对应的光敏)，玩家遮挡激光束即被光线检测传感器检测到，当玩家按指定顺序遮挡指定激光束(弹奏指定的音符)，主控可以判断出来并发送命令使电磁锁打开，如果玩家弹错，主控可以发送命令给继电器输出模块，使所有激光灯熄灭一定时间，作为惩罚机制。

如图3所示，所述传感器输入模块包括处理芯片、第一CAN通信子模块、第一继电器子模块和传感器转换子模块；所述处理芯片通过第一CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第一继电器子模块与外接设备进行通信、通过传感器转换子模块与传感器模块进行通信。

如图4所示，所述第一继电器子模块包括三极管Q1、继电器K1和一个输出接头，处理芯片的控制输出端经电阻R15接三极管Q1的基极，三极管的基极还经电阻R14接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极经依次串联的电阻R13和反接二极管D2接电源，三极管Q1的集电极还接继电器K1的驱动端，继电器K1的电源端接电源，继电器K1的驱动端经二极管D11接继电器K1的电源端，继电器K1的常闭触点和常开触点接输出接头。

所述传感器转换子模块包括与处理芯片的不同输入端相连的四个相同的转换电路，如图5所示，其中一个转换电路包括一个网口、第一转换电路和第二转换电路；

所述第一转换电路包括第一双刀双掷开关S3和第一光电耦合开关U12，网口的第一信号端接第一双刀双掷开关S3的第一静触点和第四静触点，第一双刀双掷开关S3的第一动触点和第二动触点分别接第一光电耦合开关U12的两个输入端，第一光电耦合开关U12的输出端接处理芯片的第一数据输入端；

所述第二转换电路包括第二双刀双掷开关S10和第二光电耦合开关U16，网口的第二信号端接第二双刀双掷开关S10的第一静触点和第四静触点，第二双刀双掷开关S10的第一动触点和第二动触点分别接第二光电耦合开关U16的两个输入端，第二光电耦合开关U16的输出端接处理芯片的第二数据输入端。

传感器输入模块，该模块使用单片机作为处理芯片,采集各传感器的状态并通过CAN总线上发给主控。模块可通过CAN通信线供电,也可通过板载的单独供电接线端子供电，模块通过四个RJ45网口可直接连接传感器，并可通过板载的按钮改变传感器类型(PNP或NPN)。模块还提供一个板载的继电器，可以使模块在不组网连接其他模块和主控的情况下进行简单的逻辑处理，通过采集各传感器的状态并进行简单的逻辑处理来决定继电器的输出(逻辑关系可由模式设置开关进行设置,提供多种常见的逻辑组合)。

传感器输入模块为连接主控和各传感器的桥梁，每个模块可连接四个传感器(可扩展为8个)。该模块采集各传感器消息并汇报给主控，主控通过各个传感器状态来判断当前应不应该执行一些事情。例如所接四个传感器顺序检测到信号，继电器动作；例如模块接四个按钮，玩家必须按指定顺序依次按下按钮.然后继电器可以控制电磁锁将门打开。

该模块可以连接的传感器有：金属传感器、霍尔传感器、双霍尔传感器、光电开关、红外漫反射传感器、震动传感器、光敏传感器、红外热释电传感器、按钮、干簧管、水银开关等多种类型的传感器，通过连接不同类型的传感器即可以检测各种不同信号。

如图6所示，所述继电器输出模块包括控制芯片、第二CAN通信子模块和第二继电器子模块；所述控制芯片通过第二CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第二继电器子模块与执行模块进行通信。

如图7所示，所述第二CAN通信子模块包括CAN收发器、两个通信网口和两个供电网口，控制芯片的发送数据端和接收数据端分别接CAN收发器的数据输入端和数据输出端；CAN收发器的高电压端和低电压端接通信网口；供电网口用于接外部电源。

所述第二继电器子模块包括与控制芯片的不同输出端相连的四个相同的继电器电路，如图8所示，其中一个继电器电路包括开关管Q2、继电器K2和一个网口，控制芯片的控制输出端经电阻R20接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还经电阻R16接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的驱动端，继电器K2的电源端接电源，继电器K2的驱动端经二极管V2接继电器K2的电源端，继电器K2的输出端接网口。

继电器输出模块，该模块可通过CAN通信接口供电，在驱动大功率执行机构的情况下也可通过单独供电网口(模块提供两个单独供电网口)或接线端子进行供电。模块采用单片机作为处理器，通过接受CAN总线上主控模块发送的命令信息来驱动对应的继电器动作，从而控制所连接的执行机构动作。

继电器输出模块为连接主控和执行机构的桥梁，每个模块可以连接四个执行机构。12V设备可以直接连接，220V设备通过一个继电器中继控制，模块根据主控发送的命令通过继电器控制执行机构执行指定的动作。例如在玩家触发了某一特定的条件后主控发送命令给该模块模块控制接入的灯进行闪烁，或控制电机运转，或控制电磁锁的打开与闭合。

如图9所示，所述传感器模块为光线检测模块，以及其他各种传感器模块，所述光线检测模块包括一个网口、电源指示电路和光敏传感电路；

所述光敏传感电路包括光敏电阻R7和电压比较器，光敏电阻R7一端接地、另一端经串联的分压电阻R3接电源，光敏电阻R7和分压电阻R3的公共端接电压比较器的正输入端、还经电容C2接地，网口的一个信号端接电压比较强的正输入端；滑动电阻R8的一端经电阻R2接地、另一端经电阻R1接电源，滑动电阻R8的滑动端接电压比较器的负输入端；电压比较器的输出端经电阻R4接电源、经依次串联的反接二极管D1和电阻R12接电源，电压比较器的输出端还接网口的另一信号端。

本实施例的光线检测传感器，该模块提供一个RJ45网口(网口包块供电与信号采集)可直接与传感器输入模块连接，模块内采用一个电压比较器电路，采集光敏分压电路的电压与对照电压(对照电压可以调节)比较，进而得到一个可被传感器输入模块识别的开关量。光敏传感器模块可以检测可见光光照强度，通过连接在传感器输入模块上实现光照强度检测的功能。当光照强于一定的阀值或低于一定的阀值，会检测到两个不同的状态，该阀值可以调节。例如在密室中有一个暗室，安装一个光敏传感器玩家打开手电进入找不到任何东西，当玩家关闭手电，光敏失去信号，就会播放一段提示音效。

本实施例中的分线器，分线器板载6个连接在一起的网口，并提供两个单独的接线端子进行供电，可实现接口的扩展和供电的中继。分线器作为一个实用型的插件，进行接口扩展和线路连接器，用于为布线提供方便。例如在布线时在同一个节点需要连接好几个后继节点时网口不够用的情况下，即可通过一个分线器来将一个接口扩展为多个接口。

本实施例中的音频模块，该模块可与主控连接，也可与继电器输出模块连接，根据主控下发的命令播放指定的音频。音频文件存放在sd卡中，用户可更改sd卡内的文件来更改播放的音频。例如将该模块接入上述的激光琴道具，当玩家遮挡激光束时，主控根据光敏检测到的信号,发送一个播放文件的指令给音频模块，音频模块根据命令播放对应的音频。即实现了玩家可以弹奏激光束，并发出对应音符音效。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.密室逃脱设备，其特征在于：包括主控模块、传感器输入模块、继电器输出模块、音频模块、多个传感器模块、多个执行模块和分线器，各模块的接口均采用RJ45网口，各模块间均通过网线进行连接；

所述传感器模块采集环境信息并通过传感器输入模块传输给主控模块，所述主控模块对其信息进行处理，直接控制或通过继电器输出模块控制音频模块播放音频，还通过继电器输出模块控制执行模块执行；所述分线器用于实现接口的扩展和供电的中继。

2.根据权利要求1所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述传感器输入模块包括处理芯片、第一CAN通信子模块、第一继电器子模块和传感器转换子模块；所述处理芯片通过第一CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第一继电器子模块与外接设备进行通信、通过传感器转换子模块与传感器模块进行通信。

3.根据权利要求2所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述第一继电器子模块包括三极管Q1、继电器K1和一个输出接头，处理芯片的控制输出端经电阻R15接三极管Q1的基极，三极管的基极还经电阻R14接地，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极经依次串联的电阻R13和反接二极管D2接电源，三极管Q1的集电极还接继电器K1的驱动端，继电器K1的电源端接电源，继电器K1的驱动端经二极管D11接继电器K1的电源端，继电器K1的常闭触点和常开触点接输出接头。

4.根据权利要求2所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述传感器转换子模块包括与处理芯片的不同输入端相连的四个相同的转换电路，其中一个转换电路包括一个网口、第一转换电路和第二转换电路；

所述第一转换电路包括第一双刀双掷开关S3和第一光电耦合开关U12，网口的第一信号端接第一双刀双掷开关S3的第一静触点和第四静触点，第一双刀双掷开关S3的第一动触点和第二动触点分别接第一光电耦合开关U12的两个输入端，第一光电耦合开关U12的输出端接处理芯片的第一数据输入端；

所述第二转换电路包括第二双刀双掷开关S10和第二光电耦合开关U16，网口的第二信号端接第二双刀双掷开关S10的第一静触点和第四静触点，第二双刀双掷开关S10的第一动触点和第二动触点分别接第二光电耦合开关U16的两个输入端，第二光电耦合开关U16的输出端接处理芯片的第二数据输入端。

5.根据权利要求1所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述继电器输出模块包括控制芯片、第二CAN通信子模块和第二继电器子模块；所述控制芯片通过第二CAN通信子模块与主控模块进行通信、通过第二继电器子模块与执行模块进行通信。

6.根据权利要求5所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述第二CAN通信子模块包括CAN收发器、两个通信网口和两个供电网口，控制芯片的发送数据端和接收数据端分别接CAN收发器的数据输入端和数据输出端；CAN收发器的高电压端和低电压端接通信网口；供电网口用于接外部电源。

7.根据权利要求5所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述第二继电器子模块包括与控制芯片的不同输出端相连的四个相同的继电器电路，其中一个继电器电路包括开关管Q2、继电器K2和一个网口，控制芯片的控制输出端经电阻R20接三极管Q2的基极，三极管Q2的基极还经电阻R16接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接继电器K2的驱动端，继电器K2的电源端接电源，继电器K2的驱动端经二极管V2接继电器K2的电源端，继电器K2的输出端接网口。

8.根据权利要求1所述的密室逃脱设备，其特征在于：所述传感器模块为光线检测模块，所述光线检测模块包括一个网口、电源指示电路和光敏传感电路；

所述光敏传感电路包括光敏电阻R7和电压比较器，光敏电阻R7一端接地、另一端经串联的分压电阻R3接电源，光敏电阻R7和分压电阻R3的公共端接电压比较器的正输入端、还经电容C2接地，网口的一个信号端接电压比较强的正输入端；滑动电阻R8的一端经电阻R2接地、另一端经电阻R1接电源，滑动电阻R8的滑动端接电压比较器的负输入端；电压比较器的输出端经电阻R4接电源、经依次串联的反接二极管D1和电阻R12接电源，电压比较器的输出端还接网口的另一信号端。