CN2769976Y - 一种可通过usb接口控制电脑的使用的控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器，它包括一个USB接口、一个时钟电路、一个CPU中央处理器、一个存储器A即电可擦可写可编程只读存储器、一个存储器B即非易失随机访问存储器，USB接口、存储器A、存储器B分别与CPU中央处理器的对应端口相连接，时钟电路的输出接至CPU中央处理器。采用该结构后，通过身份识别可以对某种身份的电脑使用状态进行控制，如控制电脑的使用时间段和使用的时间长短，控制上网的范围等，而这种控制由于是采用内置时钟，与系统无关，所以可避免更改系统的时间所造成控制失效的弊端；十分适合于家庭或单位使用。

Description

一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器

技术领域

本实用新型涉一种对电脑的使用进行控制的装置，特别是涉及一种通过USB接口主动控制电脑的使用时间(包括使用的时间段、使用时间的长短)和上网范围的控制器。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，人民生活水平的大幅提高，以及电脑技术的普及应用，电脑不但成为了许多单位的使用工具，而且也越来越多地进入了家庭，特别是因特网技术的快速发展，人们可以十分方便地从网上搜寻到需要的资料，也使得越来越多的学生加入到使用电脑的行列，比如说利用电脑进行相关的学习、制作幻灯片、上网查询资料等等，由于孩子的自制能力不足，使用电脑的过程中常常是废寝忘食，既影响了正常的学习，也对身体的健康不利，同时还会由于误入不良网站而产生不良后果。为此，对孩子的使用电脑状态进行控制是每个家长所希望能做到的；另一方面，作为有些单位，也希望通过对电脑使用的控制，以降低成本。现有技术所采用的控制电脑使用的时间，通常是采用纯软件加以实现，即通过软件方式实现允许什么时间段可以使用电脑，使用多长时间而自动强行关机，但由于作为时间控制的时钟是采用系统的时间，操作者只要更改系统的时间，就可以使这种控制失去效果；而对上网所采取的控制方式来说，现有技术采用的是在被动的发现不良网站后再以软件方式加以限制，但由于互联网的无国界、开放性，每天都可能有众多的不良网站或网址出现，对于需要控制或限制浏览不良网站或网址的单位、家庭等来说，的确难以做到实时的有效控制；同时，由于可能一台电脑多人使用，而有的需要控制，有的不需要控制，这就更加难以实现；而要同时实现控制电脑的使用时间、上网的范围以及分级上网的控制就目前来说还没有更好的方式。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器，利用控制器内置时钟以及采用电子证书识别技术和主动网址许可器技术，从而有效地实现控制电脑使用的时间和控制电脑的上网范围，而这种控制是不会受到电脑影响的。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器，它包括：

一个USB接口，为标准USB插头，其作用在于实现控制器与电脑之间的连接，控制器通过USB接口获取由电脑提供的工作电源并实现与电脑之间的数据交换；

一个时钟电路，由RTC时钟电路构成，并设有后备锂电池供控制器拔离电脑的USB端口后可维持时钟运行，其作用在于向CPU中央处理器提供时钟信号；

一个CPU中央处理器，中央处理器能进行复杂的运算，可控制各个部件协调一致地工作，其作用在于对由USB接口传入的电脑数据信息进行分析处理，并通过USB接口向电脑输出实现相应控制的数据信息；

一个存储器A，为电可擦可写可编程只读存储器，其作用在于存储固定不变的一些数据和指令，如系统标识数据、智能主动网址许可器标识等；

一个存储器B，为非易失随机访问存储器，在断电后数据不会消失，在软件的控制下可被擦除和重写，其作用在于为控制器提供存储数据空间，如存储应用数据、用户数据、电子证书数据等；

USB接口、存储器A、存储器B分别与CPU中央处理器的对应端口相连接，时钟电路的输出接至CPU中央处理器。

使用前，要先通过软硬件安装形式使控制器与电脑实现连接，步骤是先将控制软件安装在电脑内，而后将控制器的USB接口插入电脑的USB端口并进行相应的操作后实现驱动程序的安装。完成上述软硬件安装步骤后，可以通过相应的管理员密码设置及时钟校正而使控制器进入使用状态，密码设置时，可以在输入管理员初始密码经验证后进行密码的修改，并且在系统设置的界面中实现对时钟的校正，初次使用时其时钟处于停止状态，可以采用自动设置或手动设置的方式使控制器的时钟被启用，自动设置是采用系统的时间，而手动设置是重新输入时间。

使用时，连接有控制器的电脑，在以管理员身份比如设为“家长身份”通过密码方式进入时，其用机的时间和上网均不会受到限制，而以被控制者身份比如设为“学生身份”进入时，其用机的时间段、用机的时间以及上网的网站或网址范围均会受到管理员预先设置的相应时间或范围所控制。

在进行用机时段及用机时间的管理时，管理员即家长身份可以通过密码方式进入设置界面，并通过界面的提示，将用机的时间段和用机的时间长短输入电脑，写入的这些数据会通过USB接口，在CPU中央处理器的控制下被存入存储器B，当被控制者即学生身份使用电脑时，若电脑的USB端口没有插接本控制器时，则电脑无法被使用；若电脑的USB端口已插接有本控制器，CPU中央处理器会将时钟电路获取的当前时间与存储器B中所取出的时间段设置数据进行比较，此时有两种情况，一种是当前时间是在家长身份所制定的用机时间段之外，即当前时间没有落入所计划的时间段内，则CPU中央处理器不会向电脑输出开启的信号，电脑同样无法被使用，也就是说无法进入系统；另一种是当前时间是在家长身份所制定的用机时间段之内，即当前时间落入所计划的时间段内，则CPU中央处理器向电脑输出开启的信号，这样，以学生身份进入的操作者无需任何密码即可进入系统，电脑处于可被使用状态，此时，控制器的时间控制随之启动，电脑受到计时的控制，当所设定的用机时间到时，CPU中央处理器向电脑输出关机的控制指令，从而实现对电脑的用机时段及用机时间的管理。

在进行上网网址的控制时，管理员可以通过密码方式进入设置界面，并通过界面的提示，将允许上网的网站或网址输入电脑，写入的这些网站或网址数据会通过USB接口，在CPU中央处理器的控制下被存入存储器B中，当操作者以学生身份使用电脑进行上网时，CPU中央处理器从电脑中调入网站或网址数据并与存储器B中所取出的允许上网的网站或网址进行比较，当电脑输入的网站或网址可以从存储器B中所存储的网站或网址中找到时，CPU中央处理器向电脑输出允许使用的指令，则电脑可登录对应的网站或网址；当电脑输入的网站或网址无法从存储器B中所存储的网站或网址中找到时，CPU中央处理器向电脑输出不允许使用的指令，则电脑无法登录相应的网站或网址，从而实现了对上网网站或网址的控制。

上述的控制方式是采用了电子证书识别技术来区分不同的用户，通过身份识别，一旦某种身份的控制时间参数一不在许可的是时间内，就无法开机使用电脑，若在许可的时间内，就可以开机进入系统，而此时控制器的时钟开始计时，当计时的时间长度达到控制使用电脑的时间长度系数二时，电脑将自动退出系统，强行关机，解决了何时可以使用电脑、使用电脑的时间多长的问题，由于时钟控制采用的是内置时钟，与系统无关，所以也避免了更改系统的时间而造成控制失效的弊端。在上网控制方面，采用的是主动网址许可器技术，即主动输入或下载许可网站或网址，并且允许有权限的人员增加、修改、删除、下载，实现电脑只能链接在主动网址许可器内已有的网站或网址，从而实现上网控制，这是与现有的控制方式完全不同的。

本实用新型的有益效果是，由于采用了一个USB接口、一个时钟电路、一个CPU中央处理器、一个存储器A、一个存储器B来构成控制器，利用USB接口实现控制器与电脑之间的连接，控制器可通过USB接口获取由电脑提供的工作电源并实现与电脑之间的数据交换，利用时钟电路向CPU中央处理器提供时钟信号，可以避免CPU中央处理器的控制时间受电脑的影响，利用存储器A即电可擦可写可编程只读存储器来实现系统标识数据、主动网址许可器标识等的存储，利用存储器B即非易失随机访问存储器来实现应用数据、用户数据、电子证书数据等的存储，从而实现了对电脑的使用时间和上网范围的控制，由于时钟控制采用的是内置时钟，与系统无关，所以也避免了更改系统的时间而造成控制失效的弊端；由于采用电子证书身份认证技术，识别不同身份，拥有不同权限和对应的控制内容，从而实现分级管理控制的目的；由于采用主动网址许可器技术，实现电脑只能链接在主动网址许可器内已有的网址，从而实现上网控制，解决了现有被动控制的缺陷。采用本控制器后，一是可以实现用机时间控制，即限制孩子只能在规定的时间段内使用电脑；二是倒计时间提醒，即人性化提醒孩子规定时间将到，及时保存数据并准备关机；三是智能自动关机，即当孩子规定用机时间到后，将自动关闭电脑；四是网站许可控制，即只允许孩子浏览指定的网站；五是监控电脑日志，即家长能够随时了解孩子使用电脑的情况；六是家长身份登录，可无任何限制使用电脑；七是网上升级服务，即24小时电话服务；八是强化安全设置，即一台电脑只能由唯一的控制器进行控制。

附图说明

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器不局限于实施例。

图1是本实用新型原理框图；

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

参见附图所示，本实用新型的一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器，它包括USB接口1、时钟电路2、CPU中央处理器3，存储器A-4、存储器B-5；USB接口1采用标准USB插头，USB接口1的作用在于实现控制器与电脑之间的连接，控制器通过USB接口1获取由电脑提供的工作电源并实现与电脑之间的数据交换；时钟电路2由RTC时钟电路构成，并设有后备锂电池BATT供控制器拔离电脑的USB端口后可维持时钟运行，时钟电路2的作用在于向CPU中央处理器3提供时钟信号；CPU中央处理器3能进行复杂的运算，可控制各个部件协调一致地工作，CPU中央处理器3的作用在于对由USB接口1传入的电脑数据信息进行分析处理，并通过USB接口1向电脑输出实现相应控制的数据信息；存储器A-4为电可擦可写可编程只读存储器，存储器A-4的作用在于存储固定不变的一些数据和指令，如系统标识数据、智能主动网址许可器标识等；存储器B-5为非易失随机访问存储器，在断电后数据不会消失，在软件的控制下可被擦除和重写，存储器B-5的作用在于为控制器提供存储数据空间，如存储应用数据、用户数据、电子证书数据等；USB接口1、存储器A-4、存储器B-5分别与CPU中央处理器3的对应端口相连接，时钟电路2的输出接至CPU中央处理器3。

在图2所示的电路中，CPU中央处理器3主要由芯片IC1及外围电路构成，包括有晶振XT1，芯片IC1的型号为AN2331；USB接口1由插头J1构成；时钟电路2主要由芯片IC4及晶振XT2等构成；存储器A-4主要由芯片IC3构成，芯片IC3的型号为24LC01-1；存储器B-5主要由芯片IC2构成，芯片IC2的型号为DB4541；USB接口1的1、2、3、4端口分别与芯片IC1的A2、A3、A4、A5端口对应相连接；芯片IC2的B1、B2、B3、B4、B5端口分别与芯片IC1的A10、A11、A12、A13、A14端口对应相连接；芯片IC3的C1、C2端口分别与芯片IC1的A8、A9端口对应相连接；芯片IC4的D6、D7、D8端口分别与芯片IC1的A16、A15、A1端口对应相连接。

使用前，要先通过软硬件安装形式使控制器与电脑实现连接，步骤是先将控制软件安装在电脑内，而后将控制器的USB接口1插入电脑的USB端口并进行相应的操作后实现驱动程序的安装。完成上述软硬件安装步骤后，可以通过相应的管理员密码设置及时钟校正而使控制器进入使用状态，密码设置时，可以在输入管理员初始密码经验证后进行密码的修改，并且在系统设置的界面中实现对时钟的校正，初次使用时其时钟处于停止状态，可以采用自动设置或手动设置的方式使控制器的时钟被启用，自动设置是采用电脑的时间，而手动设置是重新输入时间。

使用时，连接有控制器的电脑，在以管理员身份比如设为“家长身份”通过密码方式进入时，其用机的时间和上网均不会受到限制，而以被控制者身份比如设为“学生身份”进入时，其用机的时间段、用机的时间以及上网的网址范围均会受到管理员预先设置的相应时间或范围所控制。

在进行用机时段及用机时间的管理时，管理员即家长身份可以通过密码方式进入设置界面，并通过界面的提示，将用机的时间段和用机的时间长短输入电脑，实际上是可以分别设置每天不同的三个用机地间段，写入的这些数据会通过USB接口，在CPU中央处理器3的控制下被存入存储器B，存于存储器B的这些数据可由管理员通过密码方式进入设置界面时进行修改，如改变用机时段或是延长用机的时间或是缩短用机的时间等。当操作者以学生身份使用电脑时，若电脑的USB端口没有插接本控制器时，则电脑无法被使用；若电脑的USB端口已插接有本控制器，CPU中央处理器3会将时钟电路2获取的当前时间与存储器B中所取出的时间段设置数据进行比较，此时有两种情况，一种是当前时间是在家长身份所制定的用机时间段之外，即当前时间没有落入所计划的时间段内，则CPU中央处理器3不会向电脑输出开启的信号，电脑同样无法被使用；另一种是当前时间是在家长身份所制定的用机时间段之内，即当前时间落入所计划的时间段内，则CPU中央处理器3向电脑输出开启的信号，这样，以学生身份进入的操作者无需任何密码即可进入系统，电脑处于可被使用状态，此时，控制器的时间控制随之启动，电脑受到计时的控制，当所设定的用机时间到时，CPU中央处理器3向电脑输出关机的控制指令，从而实现对电脑的用机时段及用机时间的管理。

在进行上网网址的控制时，管理员即家长身份可以通过密码方式进入设置界面，并通过界面的提示，将允许上网的网址输入电脑，写入的这些网址数据会通过USB接口1，在CPU中央处理器3的控制下被存入存储器B中，当操作者以学生身份使用电脑进行上网时，CPU中央处理器3从电脑中调入网址数据并与存储器B中所取出的允许上网的网址进行比较，当电脑输入的网址可以从存储器B中所存储的网址中找到时，CPU中央处理器3向电脑输出允许使用的指令，则电脑可登录对应的网站；当电脑输入的网址无法从存储器B中所存储的网址中找到时，CPU中央处理器3向电脑输出不允许使用的指令，则电脑无法登录相应的网站，从而实现了对上网网址的控制。

上述的控制方式是采用了电子证书识别技术来区分不同的用户，通过身份识别，一旦某种身份的控制时间参数一不在许可的是时间内，就无法开机使用电脑，若在许可的时间内，就可以开机进入系统，而此时控制器的时钟开始计时，当计时的时间长度达到控制使用电脑的时间长度系数二时，电脑将自动退出系统，强行关机，解决了何时可以使用电脑、使用电脑的时间多长的问题，由于时钟控制采用的是内置时钟，与系统无关，所以也避免了更改系统的时间而造成控制失效的弊端。在上网控制方面，采用的是主动网址许可器技术，即主动输入或下载许可网址，并且允许有权限的人员增加、修改、删除、下载，实现电脑只能链接在主动网址许可器内已有的网址，从而实现上网控制，这是与现有的控制方式完全不同的。

Claims (1)

1.一种可通过USB接口控制电脑的使用的控制器，其特征在于：它包括一个USB接口、一个时钟电路、一个CPU中央处理器、一个存储器A、一个存储器B；USB接口、存储器A、存储器B分别与CPU中央处理器的对应端口相连接，时钟电路的输出接至CPU中央处理器；所述的存储器A为电可擦可写可编程只读存储器；所述的存储器B为非易失随机访问存储器。

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