多媒體教室設備人性化關機系統設計與實現

（中國人民大學信息技術中心 北京 100872）

引言

中國人民大學多媒體教室目前采用萬訊（WISE）公司的多媒體中控管理系統，由軟件系統和硬件系統兩部分構成。硬件系統主要以多媒體網絡中央控制器為主，通過其接所有多媒體設備，可以控制各設備的開關和切換。軟件系統為I-CONTRIL總控軟件，安裝在總控機房的服務器端，為管理人員提供遠程集中化管理。網絡中央控制器型號主要以IC865為主，有4個可供用戶二次開發的數字I/O口。中控系統不斷偵測數字I/O口電平變化，當電平發生變化時，通過I-CONTRIL總控軟件的預先設置，可以實現對多媒體教室各設備的開關機。[1]

此套系統存在一個缺陷：通過原中控系統對多媒體設備實現定時關機時，即使設備正在使用，也會無條件強制關機。文章利用IC865中控可供用戶二次開發的數字I/O口，設計開發了一套系統，實現了對多媒體教室設備人性化關機，解決了以上問題。[2]

一、系統設計

系統分為軟件部分和硬件部分兩部分，現分述如下：

1.軟件設計

軟件通過VB編程，生成一個擴展名為.exe的可執行文件，以下稱此文件名為shutdown.exe。shutdown安裝在多媒體教室計算機端，主要功能是：當程序啟動時，在電腦桌面彈出提醒對話框，提示是否關閉多媒體設備，并開始倒計時，如果點擊“繼續使用”，則退出程序不進行任何操作；否則，程序倒計時結束時，打開計算機的RS-232口，使RS-232口4針輸出高電平。[3]

系統主要代碼如下：

2.硬件設計

硬件系統主要由兩個芯片和一個固態繼電器組成，兩個芯片分別是MAX232和ULN2803。MAX232的功能是進行電平轉換，即把計算機串口輸出的+12V電壓轉換為+5V電壓。ULN2803芯片的電氣特點是當1至8針有高電平輸入時，對應的11至18針有低電平輸出。

MAX232的RS-232串口接計算機串口，其第9針連接ULN2803的第1針，作為ULN2803的輸入信號。ULN2803的2至9針接地，10針及12至18針接電源正極，同時12針接固態繼電器正極，11針接固態繼電器負極。固態繼電器負載端連接至萬訊中控IC865的數字I/O口。系統硬件電路圖如圖1。

圖1 系統硬件電路圖

二、系統實現

1.硬件連接

自主設計的硬件系統的RS-232接口通過串口線連接計算機的RS-232接口，硬件系統與固態繼電器相連的接線柱通過兩芯線纜連接至中控的數字I/O口上。[4]

2.軟件設置

計算機端設置：根據課程表安排，在計算機上設定任務計劃，在每次課結束一定時間后開啟，運行shutdown.exe程序。

I-CONTRIL總控軟件端設置：總控軟件端針對數字I/O通道的電路導通狀態的改變，可以設置不同的指令，當檢測到數字I/O口狀態發生變化后（閉合或者斷開），執行相應指令。

3.系統運行流程

多媒體教室計算機端根據預先設置，在設定時間點執行shutdown.exe程序。shutdown程序運行后，在計算機屏幕上彈出對話框，提示進入下課時段，詢問是否繼續使用設備，并開始倒計時。如果點擊“是”，則退出程序。如果無任何操作，在設定的倒計時時間結束后，程序打開計算機RS-232端口。

自主研發的硬件系統，在計算機RS-232端口未打開，MAX232芯片沒有輸入電壓情況下，固態繼電器電路處于開狀態，中控端數字I/O口電路處于開狀態。計算機打開RS-232端口時，其第4針會輸出+12V高電平至MAX232芯片第一針。MAX232芯片把高電平+12V轉換為高電平5V及，并把此轉換后的電信號通過其第9針輸出給ULN2803的第1針，作為ULN2803的輸入信號。ULN2803的12針接固態繼電器正極，11針接固態繼電器負極。當ULN2803第1針接收到MAX232芯片第9針的高電平輸入后，根據ULN2803芯片電路特性，其11針跳變為低電平，外接繼電器吸合，中控端數字I/O口電路導通，形成回路。

I-CONTRIL總控軟件端偵探到中控數字I/O口電路狀態發生改變后，根據預先設定，對各設備發出關閉指令。

結語

該套系統在多個樓宇的多媒體教室部署實施后，效果良好，徹底解決了非人性化關機的問題。對不用設備的及時自動化關機，節約了電能，延長了設備使用壽命，同時，也降低了多媒體教室管理人員的勞動強度。此系統的實施，對多媒體教室使用者和管理者，都帶來了很大的便利。

[1]史振江.基于stm32 單片機的公寓安全控制系統設計與實現[J].石家莊鐵路職業技術學院學報.2017年9月 58-62.

[2]李書婷等.基于STC89C52 單片機的教室燈控制系統設計與實現 [J].自動化與儀器儀表.2017年第1期.

[3]彭招佩等.基于紅外感應技術的智能燈控系統設計與實現[J]物聯網技術.2016年第3期.68-70.

[4]聶茹,屈艷.基于單片機的紅外報警監控系統設計與實現[J].微處理機.2016年6月90-92.