CN213122669U - 气氛道具主控设备和执行系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种气氛道具主控设备和执行系统，该气氛道具主控设备包括：主控制器、从控制器、无线通信模块、有线通信接口和电源供电单元。其中，主控制器连接从控制器、无线通信模块和有线通信接口。从控制器连接有线通信接口，无线通信模连接服务器，有线通信接口连接气氛道具执行设备。电源供电单元连接主控制器和从控制。上述气氛道具主控设备是包含主控制器和从控制器的双核主控设备，具有信息处理能力，效率高的优点。

Description

气氛道具主控设备和执行系统

技术领域

本申请涉及庆典服务领域，特别是涉及一种气氛道具主控设备和执行系统。

背景技术

庆典，指庆祝典礼，是各种庆祝礼仪式的统称。婚礼就是一种最典型的庆典。为了增添庆典的喜庆气氛，让庆典活动更加精彩，都需要在庆典举办地使用各种各样的气氛道具。

传统的气氛道具主控设备，为单核主控设备，由控制器完成任务接收、排期以及反馈的所有工作。当订单涉及多个气氛道具执行设备时，由于单核主控设备的处理能力有限，容易出现主控设备死机的情况，影响订单的处理效率。因此，传统的气氛道具主控设备，具有效率低的缺点。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种效率高的气氛道具主控设备和执行系统。

本申请第一方面，提供了一种气氛道具主控设备，包括：主控制器、从控制器、无线通信模块、有线通信接口和电源供电单元；所述主控制器连接所述从控制器、所述无线通信模块和所述有线通信接口；所述从控制器连接所述有线通信接口；所述无线通信模块连接服务器，所述有线通信接口连接气氛道具执行设备；所述电源供电单元连接所述主控制器、所述从控制器、所述无线通信模块和所述有线通信接口。

在一个实施例中，所述主控制器和所述从控制器为MCU芯片。

在一个实施例中，所述无线通信模块包括4G通信模块和LoRa通信模块；所述主控制器通过所述4G通信模块连接服务器，所述主控制器通过所述LoRa通信模块连接大屏显示设备。

在一个实施例中，所述有线通信接口包括RS485通信接口，所述主控制器通过所述RS485通信接口连接小屏显示设备。

在一个实施例中，所述有线通信接口包括脉冲控制接口，所述从控制器通过所述脉冲控制接口连接脉冲触发设备。

在一个实施例中，所述有线通信接口包括DMX通信接口，所述从控制器通过所述DMX通信接口连接DMX设备。

在一个实施例中，该气氛道具主控设备还包括USB接口，所述主控制器连接所述USB接口。

本申请第二方面，提供了一种气氛道具执行系统，包括气氛道具执行设备和上述任意实施例的气氛道具主控设备，所述气氛道具执行设备通过所述有线通信接口连接所述气氛道具主控设备。

在一个实施例中，所述气氛道具执行设备包括显示设备和动作设备，所述主控制器连接所述显示设备，所述从控制器连接所述动作设备。

在一个实施例中，所述动作设备包括脉冲触发设备和DMX设备。

上述气氛道具主控设备，是包含主控制器和从控制器的双核主控设备，由主控制器通过无线通信模块接收服务器的服务指令，并将服务指令转发至从控制器，再由主控制器和从控制器一起根据服务指令完成气氛道具执行设备的控制，有利于提升气氛道具主控设备的处理能力，提高效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中的气氛道具主控设备组成框图；

图2为另一个实施例中的气氛道具主控设备组成框图；

图3为一个实施例中氛道具主控设备的通信过程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一通信接口称为第二通信接口，且类似地，可将第二通信接口称为第一通信接口。第一通信接口和第二通信接口两者都是通信接口，但其不是同一通信接口。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

本申请第一方面，提供了一种气氛道具主控设备，用于日常庆典活动。请参考图1，在一个实施例中，该气氛道具主控设备包括：主控制器100、从控制器200、无线通信模块300、有线通信接口400和电源供电单元500。其中，主控制器100连接从控制器200、无线通信模块300和有线通信接口400。从控制器100连接有线通信接口400，无线通信模300连接服务器，有线通信接口400连接气氛道具执行设备。电源供电单元500连接主控制器100、从控制器200、无线通信模块300和有线通信接口400。

其中，气氛道具主控设备是指气氛道具安装场地内的物联网设备，该气氛道具主控设备可以是服务器也可以是执行终端。具体的，主控制器100通过无线通信模块300连接服务器，接收服务器的服务指令，并对该服务指令进行分析，得到控制指令。主控制器100一方面根据控制指令，控制与主控制器100连接的相关气氛道具执行设备执行相应动作；另一方面将控制指令发送至从控制器200，由从控制器200根据控制指令，控制与其连接的相关气氛道具执行设备执行相应动作。

进一步的，主控制器100还用于获取气氛道具执行设备的执行数据：包括直接获取与主控制器100连接的气氛道具执行设备的执行数据，以及通过从控制器200获取与从控制器200连接的气氛道具执行设备的执行数据。另外，可以由主控制器100根据气氛道具执行设备的执行数据，分析得到气氛道具执行设备的执行情况，再基于分析结果向服务器发送反馈信息。也可以由从控制器200进行与其连接的气氛道具执行设备的故障诊断分析，并将分析结果发送至主控制器100，由主控制器100汇同与其连接的气氛道具执行设备的分析结果，将所有气氛道具执行设备的故障信息一并发送至服务器。

电源供电单元500连接外部电源，具有多个电源输出端，根据气氛道具主控设备内部各模块的需求，向各模块提供多种电压等级的供电。

在一个实施例中，主控制器100和从控制器200为MCU(Single ChipMicrocomputer，单片微型计算机)芯片。MCU芯片，是把中央处理器的频率与规格做适当缩减，并将内存、计数器、USB(Universal Serial Bus通用串行总线)、A/D转换、UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，异步收发传输器)等周边接口都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。MCU芯片具有速度快，通用性强的优点，便于对气氛道具主控设备进行调整，以匹配前端的服务器和后端的气氛道具执行设备。

上述气氛道具主控设备，是包含主控制器100和从控制器200的双核主控设备，由主控制器100通过无线通信模块300接收服务器的服务指令，并将服务指令转发至从控制器200，再由主控制器100和从控制器200一起根据服务指令完成气氛道具执行设备的控制，有利于提升气氛道具主控设备的处理能力，提高效率。

在一个实施例中，请参考图2，无线通信模块300包括4G通信模块301和LoRa(LongRange Radio，远距离无线电)通信模块302。主控制器100通过4G通信模块301连接服务器，主控制器100通过LoRa通信模块302连接大屏显示设备。在一个实施例中，4G通信模块301采用N58通信模块内置MQTT(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输)通信协议支持全网4G cat1与服务器建立MQTT通信。在一个实施例中，LoRa通信模块302采用SX1268 LoRa扩频通信芯片，该芯片的频段为433MHZ，发射功率为22dBm，空中速率为2.5～62.5kbps，空旷有效通信距离为5KM。

其中，LoRa通信技术的最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，能实现低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3～5倍。

具体的，主控制器100借助4G通信模块301与服务器实现高效MQTT通信，实时订阅监听服务器传来的MQTT协议数据包，即刻解析出符合应用层的通信协议码，并按协议要求通过LoRa通信模块302控制大屏显示设备进行显示。

上述实施例中，主控制器100通过4G通信模块301连接服务器，有利于实现气氛道具主控设备与服务器的高速通信，提高订单处理速度。主控制器100通过LoRa通信模块302连接大屏显示设备，有利于提高通信的抗干扰能力，提升通信质量。

在一个实施例中，请继续参考图2，有线通信接口400包括RS485通信接口401，主控制器100通过RS485通信接口401连接小屏显示设备。RS485通信接口是一种典型的串行通信接口，既可以实现点对点的通信方式，又可以实现联网功能。RS485有两线制和四线制两种接线模式。在低速、短距离、无干扰的场合可以采用普通的双绞线，反之，在高速、长线传输时，则必须采用阻抗匹配的RS485专用电缆，而在干扰恶劣的环境下还应采用铠装型双绞屏蔽电缆。总之，本实施例对RS485通信接口401的具体接线方式和使用电缆的种类不作限定。

具体的，主控制器100借助4G通信模块301与服务器实现高效MQTT通信，实时订阅监听服务器传来的MQTT协议数据包，即刻解析出符合应用层的通信协议码，并按协议要求通过RS485通信接口401控制小屏显示设备进行显示。

上述实施例中，主控制器100通过RS485通信接口401连接小屏显示设备，既可以实现点对点的通信方式，又可以实现联网功能，有利于提高小屏显示设备控制的灵活性。

在一个实施例中，请继续参考图2，有线通信接口400包括脉冲控制接口402，从控制器200通过脉冲控制接口402连接脉冲触发设备。脉冲控制接口402是指通过发送脉冲信号进行控制的接口。具体的，脉冲触发设备包括电子烟花设备和喷火机设备等，脉冲信号可分为调相脉冲信号、调幅脉冲信号和调宽脉冲信号。

在一个实施例中，有线通信接口400包括DMX(Digital Multiplex，数字多路复用)通信接口，从控制器200通过DMX通信接口连接DMX设备。请参考图2，可以包含多个DMX通信接口。其中，第一DMX通信接口403连接DMX设备，第二DMX通信接口404备用。DMX设备包括电子礼炮、电子鞭炮、电子烟花等设备。

具体的，多个DMX设备采用通信线串联之后再连入第一DMX通信接口403。由从控制器200根据接收到的控制指令，通过第一DMX通信接口403对接入的各DMX设备进行起停控制，并获取各DMX设备的反馈数据。在一个实施例中，该通信线为DMX512通信线。

上述实施例中，从控制器200通过DMX通信接口连接DMX设备，由于DMX通信接口的互连方式通常采用多点总线结构，不存在信息通路阻塞问题，且连线简单，可靠性高。

在一个实施例中，电源供电单元500包括4个输出端。其中，输出端out1的输出电压为24V、输出端out2的输出电压为5V、输出端out3的输出电压为4.2V、输出端out4的输出电压为3.3V。脉冲控制接口的电源输入端连接电源供电单元的输出端out1；LoRa通信模块的电源输入端以及DMX通信接口的电源输入端连接电源供电单元的输出端out2；4G通信模块的电源时输入端连接电源供电单元的输出端out3；主控制器和从控制器的电源输入端均连接电源供电单元的输出端out4。

在一个实施例中，请继续参考图2，该气氛道具主控设备还包括USB接口600，主控制器100连接USB接口600，通过USB接口600进行固件的参数配置。在一个实施例中，该USB接口为USB2.0接口。

本申请第二方面，提供了一种气氛道具执行系统，包括气氛道具执行设备和上述任意实施例中的气氛道具主控设备，气氛道具执行设备通过有线通信接口连接气氛道具主控设备。

可以理解，一个服务器可以连接多个气氛道具主控设备，一台气氛道具主控设备可以连接多个气氛道具执行设备。在一个场地内，可以安装一台气氛道具主控设备控制该场地内的所有气氛道具执行设备；也可以将气氛道具执行设备进行分组，分别由不同的气氛道具主控设备控制对应组的执行设备。

具体的，气氛道具主控设备接收到服务器的服务指令后，对该服务指令进行分析，得到控制指令，并基于控制指令控制气氛道具执行设备执行相应动作。

在一个实施例中，气氛道具执行设备包括显示设备和动作设备。主控制器连接显示设备，从控制器连接动作设备。其中，显示设备包括大屏显示设备和小屏显示设备。具体的，主控制器通过LoRa通信模块连接大屏显示设备，通过RS485通信接口连接小屏显示设备，根据接收到的服务指令控制对应显示设备进行显示。从控制器通过有线通信接口连接动作设备。

请参考图3，为气氛道具主控设备的通讯过程示意图。具体的，主控制器用于借助4G通信模块与服务器实现高效MQTT通信，实时订阅监听服务器传来的MQTT协议数据包，即刻解析出符合应用层的通信协议码，并按协议要求或传送给LoRa通信模块用以大屏显示设备的信息显示，或转给RS485通信单元用以小屏显示设备的信息显示，或转给从控制器用以实现动作设备的控制，再根据协议处理的结果对服务器发来的设备控制写命令进行应答。获取气氛道具执行设备的执行数据，并向服务器反馈服务指令的处理结果。其中，主控制器获取气氛道具执行设备的执行数据，包括直接获取的显示设备的执行数据，以及通过从控制器获取的动作设备的执行数据。主控制器根据执行设备的执行数据分析得到气氛道具执行设备的执行情况，再基于分析结果向服务器发送反馈信息。从控制器用于将主控制器传来的序列订单任务进行列队处理，根据任务需要对接入有线通信单元接口的各动作设备进行起停控制，并获取各动作设备的反馈数据。

上述实施例中，气氛道具主控设备采用消息列队任务处理机制，可确保多序列并发工作任务有序一一执行不丢包；利用中断监听机制接收数据，可大大提高系统的工作效率；软硬件看门狗机制可保障系统永不死机，具有自恢复功能，有利于提高气氛道具执行系统的可靠性。

在一个实施例中，动作设备包括脉冲触发设备和DMX设备。其中，脉冲触发设备是指具有脉冲输入控制接口的设备，包括电子烟花设备、喷火机设备等；DMX设备是指支持DMX接口的设备，例如电子礼炮、电子鞭炮、电子烟花等设备。

上述实施例中，根据动作设备的类型对应连接不同的有线通信接口，有利于提高通信效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种气氛道具主控设备，其特征在于，包括：主控制器、从控制器、无线通信模块、有线通信接口和电源供电单元；所述主控制器连接所述从控制器、所述无线通信模块和所述有线通信接口；所述从控制器连接所述有线通信接口；所述无线通信模块连接服务器，所述有线通信接口连接气氛道具执行设备；所述电源供电单元连接所述主控制器、所述从控制器、所述无线通信模块和所述有线通信接口。

2.根据权利要求1所述的气氛道具主控设备，其特征在于，所述主控制器和所述从控制器为MCU芯片。

3.根据权利要求1所述的气氛道具主控设备，其特征在于，所述无线通信模块包括4G通信模块和LoRa通信模块；所述主控制器通过所述4G通信模块连接服务器，所述主控制器通过所述LoRa通信模块连接大屏显示设备。

4.根据权利要求1所述的气氛道具主控设备，其特征在于，所述有线通信接口包括RS485通信接口，所述主控制器通过所述RS485通信接口连接小屏显示设备。

5.根据权利要求1所述的气氛道具主控设备，其特征在于，所述有线通信接口包括脉冲控制接口，所述从控制器通过所述脉冲控制接口连接脉冲触发设备。

6.根据权利要求1所述的气氛道具主控设备，其特征在于，所述有线通信接口包括DMX通信接口，所述从控制器通过所述DMX通信接口连接DMX设备。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的气氛道具主控设备，其特征在于，还包括USB接口，所述主控制器连接所述USB接口。

8.一种气氛道具执行系统，其特征在于，包括气氛道具执行设备和如权利要求1-7任意一项所述的气氛道具主控设备，所述气氛道具执行设备通过所述有线通信接口连接所述气氛道具主控设备。

9.根据权利要求8所述的气氛道具执行系统，其特征在于，所述气氛道具执行设备包括显示设备和动作设备，所述主控制器连接所述显示设备，所述从控制器连接所述动作设备。

10.根据权利要求9所述的气氛道具执行系统，其特征在于，所述动作设备包括脉冲触发设备和DMX设备。

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