CN114779711A

CN114779711A - 一种智能化展馆的中控***

Info

Publication number: CN114779711A
Application number: CN202210681509.1A
Authority: CN
Inventors: 张惠绿
Original assignee: Shenzhen Zhongkerui Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongkerui Technology Co ltd
Priority date: 2022-06-16
Filing date: 2022-06-16
Publication date: 2022-07-22

Abstract

本发明公开了一种智能化展馆的中控***，具体涉及控制***领域，主要包括单片机、数据采集模块、设备控制模块、显示模块，所述单片机为一种STM32芯片，用于处理采集的展馆信息数据、控制设备、控制显示屏，输出控制指令控制继电器，单片机中包括CPU、交互模块、端口、串口、WIFI模块等；所述数据采集模块，用于采集展馆内的人流量、温湿度、烟味、照明度、音量；所述设备控制模块，用于对展馆内的显示屏、灯光、喇叭、暖通、投影机、门禁进行管理；所述显示模块为液晶显示屏，用网页形式展示展馆内的信息、图片。通过目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据，可以对展馆的人流量、在馆人数进行管理。

Description

一种智能化展馆的中控***

技术领域

本发明涉及控制***技术领域，更具体地说，本发明涉及一种智能化展馆的中控***。

背景技术

随着互联网科技的不断发展和城市建设的不断完善，各种展示人文、历史、城市规划的展示馆更趋现代化、智能化和人性化。一个现代化的展览馆要形象直观地向观众展示相关展品，通常会同时运用声、光、电等多种手段来烘托效果，也就是说，几乎每一件展品都包含了显示、照明、效果灯光、音响等，这些多媒体效果的体现，大部分是依靠投影机、LED、电脑摇头灯、染色灯、成像灯和喇叭等设备共同完成。

智慧展馆依托于智能化展馆的中控***实现，中控***是随着移动互联网技术发展而产生的，以移动互联网技术为基础，充分利用物联网技术、云计算、大数据分析等新一代信息技术，打造成一个基于互联网的实时信息交互平台，实现展馆的智慧管理。

现有展馆的中控***，在使用时，对于受控设备的数量受到限制，同时，多台受控设备的并发延迟控制时间较长，无法满足使用者的使用需求。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种智能化展馆的中控***，通过移动互联网技术、云计算、大数据分析等新一代信息技术，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化展馆的中控***，主要包括单片机、数据采集模块、设备控制模块、显示模块，所述单片机为一种STM32芯片，用于处理采集的展馆信息数据、控制设备、控制显示屏，输出控制指令控制继电器，单片机中包括CPU、交互模块、端口、串口、WIFI模块等；所述数据采集模块，用于采集展馆内的人流量、温湿度、烟味、照明度、音量；所述设备控制模块，用于对展馆内的显示屏、灯光、喇叭、暖通、投影机、门禁进行管理；所述显示模块为液晶显示屏，用网页形式展示展馆内的信息、图片。

在一个优选地实施方式中，所述STM32芯片，通过在STM32芯片中写入控制程序，来对设备进行控制，先设置温湿度、分贝、在馆人数、人流量范围参数，超出参数时向控制模块输送执行命令，如，设置温度在15～20℃，湿度在40%～65%，当采集的温湿度超过此范围，单片机向暖通设备发送操作指令，调节温湿度。

在一个优选地实施方式中，所述数据采集模块，通过在展馆内布置各种传感器监测展馆环境，展馆内传感器通过WIFI模块向STM32芯片上传数据，获得温湿度、分贝值、人流量、在馆人数信息，所述人流量和在馆人数，通过在出入口处安装红外线传感器门禁和智能摄像头，智能摄像头使用目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据；噪声警报器，监测区域内噪声，当区域内声音超过50分贝，喇叭自动发出“请保持安静”的提示；温湿度传感器监测展馆内温湿度；烟雾传感器使用XC5012芯片，与Freescale的MC145012 Pin-to-Pin匹配，当自身烟雾传感器检查到烟雾时，其输出脉冲信号。

在一个优选地实施方式中，所述设备控制模块，接收单片机的指令，使用型号为SRD-03VDC-SL-C的继电器与STM32芯片中的端口连接，继电器控制展馆内的显示屏、灯光、音响、暖通、投影机、门禁的开关，STM32芯片的GPIO口可以输出3.3V和0V电压，电流放大器对GPIO口的输出电流进行放大，用于驱动继电器。

在一个优选地实施方式中，显示模块与单片机中WIFI 模块相连，显示模块中包括服务器、数据库、web服务器，数据采集模块将采集的信息传输到单机片中的WIFI模块，然后通过单片机的WIFI 模块将数据上传到服务器，最后通过网页形式展示，单片机和服务器之间采用TCP 协议进行数据传输，服务器端接收单片机传送的数据，然后将数据保存在服务器的MYSQL 数据库中，在Tomcat服务器中编写一个Servlet 访问数据库，并返回 HTML 代码给浏览器。

在一个优选地实施方式中，所述STM32芯片可以通过向液晶控制器ILI9341发送指定的命令和参数控制LCD显示屏。

在一个优选地实施方式中，所述STM32芯片连接WIFI模块过程如下：

步骤S1，配置STM32CubeMx：定时器使用timer4，设置为每一秒产生中断，两个串口都要打开，其中串口2用于和PC端连接，串口1和WIFI模块相连，用四根杜邦线与WIFI模块连接，其中两根分别连接3.3V和GND分别对应开发板的管，另外两根连接ESP8266的TX、RX管脚；

步骤S2，编写Keil代码，包括以下步骤：测试指令：AT；重启模块：AT+RST；设置工作模式：AT+CWMODE=1；查询当前WIFI：AT+CWLAP；加入特定WIFI网络：AT+CWJAP=“WIFI名”,“密码”；查询是否连接到网络中：AT+CWJAP；模块以cliet身份连接远程服务器：AT+CIPMUX=0：AT+CIPSTART=TCP；Client发送数据：AT+CIPSEND=size。

本发明的技术效果和优点：

1、该种智能化展馆的中控***，通过物联网技术将展馆内的设备与计算机连接，实现对智能设备的控制，体现了展馆的智能化；

2、该种智能化展馆的中控***，通过使用STM32芯片，简单易操作，单片机对受控设备的控制时间短；

3、该种智能化展馆的中控***，通过目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据，可以对展馆的人流量、在馆人数进行管理。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的显示模块结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供如下技术方案：一种智能化展馆的中控***，主要包括单片机、数据采集模块、设备控制模块、显示模块，所述单片机为一种STM32芯片，用于处理采集的展馆信息数据、控制设备、控制显示屏，输出控制指令控制继电器，单片机中包括CPU、交互模块、端口、串口、WIFI模块等；所述数据采集模块，用于采集展馆内的人流量、温湿度、烟味、照明度、音量；所述设备控制模块，用于对展馆内的显示屏、灯光、喇叭、暖通、投影机、门禁进行管理；所述显示模块为液晶显示屏，用网页形式展示展馆内的信息、图片。

101、所述STM32芯片，通过在STM32芯片中写入控制程序，来对设备进行控制，先设置温湿度、分贝、在馆人数、人流量范围参数，超出参数时向控制模块输送执行命令，如，设置温度在15～20℃，湿度在40%～65%，当采集的温湿度超过此范围，单片机向暖通设备发送操作指令，调节温湿度。

102、所述数据采集模块，通过在展馆内布置各种传感器监测展馆环境，展馆内传感器通过WIFI模块向STM32芯片上传数据，获得温湿度、分贝值、人流量、在馆人数等信息。所述人流量和在馆人数，通过在出入口处安装红外线传感器门禁和智能摄像头，智能摄像头使用目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据；噪声警报器，监测区域内噪声，当区域内声音超过50分贝，喇叭自动发出“请保持安静”的提示；温湿度传感器监测展馆内温湿度；烟雾传感器使用XC5012芯片，与Freescale的MC145012 Pin-to-Pin匹配，当自身烟雾传感器检查到烟雾时，其输出脉冲信号。

103、所述设备控制模块，接收单片机的指令，使用型号为SRD-03VDC-SL-C的继电器与STM32芯片中的端口连接，继电器控制展馆内的显示屏、灯光、音响、暖通、投影机、门禁的开关，STM32芯片的GPIO口可以输出3.3V和0V电压，电流放大器对GPIO口的输出电流进行放大，用于驱动继电器。

104、所述显示模块，与单片机中WIFI 模块相连，包括服务器、数据库、web服务器，数据采集模块将采集的信息传输到单机片中的WIFI模块，然后通过单片机的WIFI 模块将数据上传到服务器，最后通过网页形式展示。单片机和服务器之间采用TCP 协议进行数据传输，服务器端接收单片机传送的数据，然后将数据保存在服务器的MYSQL 数据库中，在Tomcat服务器中编写一个Servlet 访问数据库，并返回 HTML 代码给浏览器。

进一步的，101中STM32芯片包括WIFI模块、端口、CPU、交互模块、串口、传感器模块，拥有GPIOA、GPIOB…GPIOG 7组端口，每组端口最多拥有Pin0、Pin1…Pin15共16个引脚。STM32芯片的每个I/O端口都可以自由编程，但I/O端口寄存器必须按32位字被访问，STM32芯片的每个I/O端口都由7个寄存器来控制。

进一步的，101中所述STM32芯片可以通过向液晶控制器ILI9341发送指定的命令和参数控制LCD显示屏。

进一步的，102中所述STM32芯片连接WIFI模块过程如下：

步骤S1，配置STM32CubeMx：定时器使用timer4，设置为每一秒产生中断，两个串口都要打开，其中串口2用于和PC端连接，串口1和WIFI模块相连，用四根杜邦线与WIFI模块连接，其中两根分别连接3.3V和GND分别对应开发板的管，另外两根连接ESP8266的TX、RX管脚。

步骤S2，编写Keil代码，包括以下步骤：测试指令：AT，测试是否连通，若是返回OK；重启模块：AT+RST；设置工作模式：AT+CWMODE=1，数字为1时表示为STA模式，只能加入到已有的网络，2表示为AP模式，类似于手机热点，可以让其他的终端加入到此网络，3表示同时兼容AP和STA模式；查询当前WIFI：AT+CWLAP；加入特定WIFI网络：AT+CWJAP=“WIFI名”,“密码”；查询是否连接到网络中：AT+CWJAP；模块以cliet身份连接远程服务器：AT+CIPMUX=0，WIFI模块可以同时连接多个TCP Server，这里设置为0；用TCP方式连接服务器：AT+CIPSTART=TCP；Client发送数据：AT+CIPSEND=size，所述size是发送数据的位数，这里设置成透传模式，即一直让模块传送数据，指令如下：AT+CIPMODE=1 AT+CIPSEND。

进一步的，103中所述设备控制模块中包括灯光控制单元，灯光控制单元由单片机串口通信、LED灯亮度等级的设定以及按键按下LED灯熄灭三个部分组成，通过STM32芯片串口控制不同亮度等级的小灯，通过串口的输入控制LED灯的亮度。

所述LED灯亮度等级设置：采用switch-case多分支选择结构来实现，每个case分别对应不同的亮度等级，用户在PC机上输入亮度等级后，通过串口通信，将此信息传输到MAU上，根据相应的亮度等级点亮LED灯。按键按下后LED灯熄灭，信号发送完毕，可以通过定时器、中断等方式控制LED的属性，中断方式可应用于多进程中。

所述串口中断方式的发动作为HAL_UART_Transmit_IT；串口中断方式的收动作为HAL_UART_Receive_IT。

实施例2

101、所述STM32芯片，通过在STM32芯片中写入控制程序，来对设备进行控制，先设置温湿度、分贝、在馆人数、人流量范围参数，超出参数时向控制模块输送执行命令，如，设置展馆一天内人流量为不超过2000人，当智能摄像头检测人的人数到达2000人时，单片机向门禁发送指令，关闭入口。

102、所述数据采集模块，通过在展馆内布置各种传感器监测展馆环境，展馆内传感器通过WIFI模块向STM32芯片上传数据，获得温湿度、分贝值、人流量、在馆人数等信息。所述人流量和在馆人数，通过在出入口处安装红外线传感器门禁和智能摄像头，智能摄像头使用目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据；噪声警报器，监测区域内噪声，当区域内声音超过45分贝，喇叭自动发出“请保持安静”的提示；温湿度传感器监测展馆内温湿度；烟雾传感器使用XC5012芯片，与Freescale的MC145012 Pin-to-Pin匹配，当自身烟雾传感器检查到烟雾时，其输出脉冲信号。

最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种智能化展馆的中控***，包括单片机、数据采集模块、设备控制模块、显示模块，其特征在于：所述单片机为STM32芯片，用于处理采集的展馆信息数据、控制设备、控制显示屏，输出控制指令控制继电器，单片机中包括CPU、交互模块、端口、串口、WIFI模块；所述数据采集模块，用于采集展馆内的人流量、温湿度、烟味、照明度、音量；所述设备控制模块，用于对展馆内的显示屏、灯光、喇叭、暖通、投影机、门禁进行管理；所述显示模块为液晶显示屏，用网页形式展示展馆内的信息、图片。

2.根据权利要求1所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述STM32芯片，通过在STM32芯片中写入控制程序，来对设备进行控制，先设置温湿度、分贝、在馆人数、人流量范围参数，超出参数时向控制模块输送执行命令，设置温度在15～20℃，湿度在40%～65%，当采集的温湿度超过此范围，单片机向暖通设备发送操作指令，调节温湿度。

3.根据权利要求1所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述数据采集模块，通过在展馆内布置各种传感器监测展馆环境，展馆内传感器通过WIFI模块向STM32芯片上传数据，获得温湿度、分贝值、人流量、在馆人数信息，所述人流量和在馆人数，通过在出入口处安装红外线传感器门禁和智能摄像头，智能摄像头使用目标检测算法Faster RCNN检测人的个数，得到展馆人流量和在馆人数的实时数据；噪声警报器，监测区域内噪声，当区域内声音超过50分贝，喇叭自动发出“请保持安静”的提示；温湿度传感器监测展馆内温湿度；烟雾传感器使用XC5012芯片，与Freescale的MC145012 Pin-to-Pin匹配，当自身烟雾传感器检查到烟雾时，其输出脉冲信号。

4.根据权利要求1所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述设备控制模块接收单片机的指令，使用型号为SRD-03VDC-SL-C的继电器与STM32芯片中的端口连接，继电器控制展馆内的显示屏、灯光、音响、暖通、投影机、门禁的开关，STM32芯片的GPIO口能够输出3.3V和0V电压，电流放大器对GPIO口的输出电流进行放大，用于驱动继电器。

5.根据权利要求1所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述显示模块与单片机中WIFI 模块相连，显示模块中包括服务器、数据库、web服务器，数据采集模块将采集的信息传输到单机片中的WIFI模块，然后通过单片机的WIFI 模块将数据上传到服务器，最后通过网页形式展示，单片机和服务器之间采用TCP 协议进行数据传输，服务器端接收单片机传送的数据，然后将数据保存在服务器的MYSQL 数据库中，在Tomcat服务器中编写一个Servlet 访问数据库，并返回 HTML 代码给浏览器。

6.根据权利要求2所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述STM32芯片能够通过向液晶控制器ILI9341发送指定的命令和参数控制LCD显示屏。

7.根据权利要求3所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述STM32芯片连接WIFI模块过程如下：

8.根据权利要求4所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述设备控制模块中包括灯光控制单元，灯光控制单元由单片机串口通信、LED灯亮度等级的设定以及按键按下LED灯熄灭三个部分组成，通过STM32芯片串口控制不同亮度等级的小灯，通过串口的输入控制LED灯的亮度。

9.根据权利要求8所述的一种智能化展馆的中控***，其特征在于：所述LED灯亮度等级设置：采用switch-case多分支选择结构来实现，每个case分别对应不同的亮度等级，用户在PC机上输入亮度等级后，通过串口通信，将此信息传输到MAU上，根据相应的亮度等级点亮LED灯，按键按下后LED灯熄灭，信号发送完毕，通过定时器、中断方式控制LED的属性，中断方式可应用于多进程中。