CN206440958U - 新型多媒体中控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高集成性、多扩展性且功能更人性化、智能化的新型多媒体中控设备，它连通控制终端和多媒体输入/输出设备，它包括箱体和串口通信模块，所述箱体上设置有电源输入/输出接口及模块接线端口，所述串口通信模块包括多媒体音视频切换模块，所述新型多媒体中控设备还包括控制面板、电源模块、主控电路、主板、中央处理器、联动配置模块和网络控制模块，所述电源模块、主控电路、中央处理器、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块与主板集成于一体，所述中央处理器通过主控电路分别与电源模块、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块相耦接。

Description

新型多媒体中控设备

技术领域

本实用新型公开了一种中控设备，具体来说，涉及一种高集成性、多扩展性且功能更人性化、智能化的新型多媒体中控设备。

背景技术

中控技术（中央控制技术）是近年迅速发展起来的一项智能高新技术，其可以汇集音响、影视、计算机、灯光环境控制等***为一体，用户只需通过一块控制面板或无线中央处理模块，即可使离散的单体控制***尽数关联集成在掌握之中。例如指定多媒体设备的开启与关半，或是根据预参数快速切换多个多媒体设备的工作状态，以转换视听环境等。随着中控技术在多媒体应用领域的逐步推广，对中控***的可靠性、功能的人性化、智能化和操作的简易性等均有着更高的要求，甚至还需要中控***自身具备二次开发特性，方便用户自定制。

发明内容

针对以上不足，本实用新型提供了一种高集成性、可扩展性且功能更人性化、智能化的新型多媒体中控设备，它连通控制终端和多媒体输入/输出设备，它包括箱体和串口通信模块，所述箱体上设置有电源输入/输出接口及模块接线端口，所述串口通信模块包括多媒体音视频切换模块，其特征在于：所述新型多媒体中控设备还包括控制面板、电源模块、主控电路、主板、中央处理器、联动配置模块和网络控制模块，所述中央处理器通过主控电路分别与电源模块、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块相耦接。

为了进一步地实现本发明，所述中央处理器一端通过所述串口通信模块与多媒体输入设备连接，另一端与所述网络控制模块连接，同时在所述串口通信模块与所述中央处理器之间设置联动配置模块，控制终端、局域网服务器分别与所述网络控制模块连接，且控制终端与局域网服务器连接，本中控设备将接收、解析用户所发送的设备控制指令并转发给多媒体输出设备，同时本中控设备将接收多媒体输入设备运行状态数据并发送给控制终端；串口通信模块用于与多媒体输入设备进行通信，发送设备控制指令并接收多媒体输入设备运行状态数据；中央处理器用于解析控制终端发送的控制指令并生成多媒体设备控制指令，同时接收多媒体输入设备运行状态数据并生成设备状态反馈指令，联动配置模块用于触发设备联动。

为了进一步地实现本发明，所述网络控制模块包括远程控制模块、网络模块和WIFI模块，所述网络模块分别连接远程控制模块和WIFI模块，所述远程控制模块通过局域网连通校园服务器；所述 WIFI 模块通过无线WIFI信号连通控制终端。

为了进一步地实现本发明，所述远程控制模块与所述网络模块集成于一体，采用嵌入式串口转以太网模块且内部集成TCP/IP协议栈。

为了进一步地实现本发明，所述多媒体音视频切换模块包括红外接收模块、红外遥控器、Zigbee 模块、音频输入选择电路、视频输入选择电路、音频输出模块、视频输出模块及红外发送模块，红外接收模块与中央处理器连接，接收红外遥控器的信号并传输给中央处理器，此时，中央处理器用来处理音频视频通路的切换 / 保持，并控制多媒体输入设备和多媒体输出设备的电源开关，通过视频输出模块输出操作界面到多媒体输出设备，Zigbee 模块与中央处理器连接，以接收和发射Zigbee 数据信号，Zigbee 模块还与红外发送模块通信连接，而红外发送模块与多媒体设备通信连接。

为了进一步地实现本发明，所述串口通信模块还包括扩音模块，所述视频输出模块的输入端与中央处理器连接，输出端与多媒体输出设备连接；音频输出模块的输入端与中央处理器连接，输出端与扩音模块连接，所述扩音模块与功放设备连接。

为了进一步地实现本发明，所述控制面板上设置有HDMI切换键，所述HDMI切换键与多媒体音视频切换模块连接，用于启动HDMI分配，模拟音频输出信号切换到扩音模块输出，视频信号切换到投影仪和教学显示器输出。

为了进一步地实现本发明，所述控制面板上还设置有上/下课开关和计时显示器。

为了进一步地实现本发明，所述串口通信模块还包括安防预警监控***模块，所述电源模块还具有蓄电功能，在非工作时间，电源模块通过蓄电供电给安防预警监控***模块。

为了进一步地实现本发明，所述主控电路包括计时器，所述联动配置模块包括红外控制模块和传感检测模块，所述传感检测模块至少包括声音传感器和 / 或红外传感器所述声音传感器检测到环境声音值低于预设声音阈值和 / 或所述红外传感器检测到环境红外值低于预设红外阈值时触发所述计时器计时，当所述计时器计时结束时，所述主控电路生成关机请求信号并将该关机请求信号通过 WIFI 通讯电路向外发出，所述主控电路在经由 WIFI 通讯电路接收到关机确认指令时则执行关机指令。

本实用新型的有益效果：1、所述中控设备实现联网、单机操作与网络控制、远程管理相结合，以此，本实用新型对多样媒体设备实现人性化、智能化的操控；2、设备集成化程度高、安防系数高；3、移动性强、充分实现了资源共享，大大提高了设备的利用率；4、操作便捷，简单易控，不占用空间等重多优点；5、高经济性，随时随地开展多媒体教学。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理图；

图2为本实用新型的通信原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步地详细的说明，这些附图均为控制原理图，仅以示意方式说明本实用新型的控制原理，本具体实施的仅为本实用新型发明精神范围内之一的实施例。

本实用新型提供了一种高集成性、多扩展性且功能更人性化、智能化的新型多媒体中控设备，本中控设备连通控制终端和多媒体输入/输出设备及其他功能设备，在本实施例中，控制终端包括有带WIFI功能的电子终端和校园服务终端；多媒体输入设备通常包括但不限于电视机、笔记本电脑、台式电脑主机及播放机等；多媒体输出设备通常包括但不限于投影仪和显示器。

本实用新型包括箱体、分离于箱体的控制面板、电源模块、主板、串口通信模块、联动配置模块、网络控制模块、主控电路、电子锁和中央处理器。

所述串口通信模块包括多媒体音视频切换模块、扩音模块及其他功能模块。

所述箱体上设置有电源输入/输出接口及与各种串口通信模块相连的接口，比如：多媒体设备音视频输入/输出接口、教学设备用电接口、各种通讯接口、2个麦克风接口、USB接口、多个RS232/红外接口、多个功能模块的接线端口及I/O检测的RS485通讯接口等，所述通讯接口包括电脑通讯接口、面板通讯接口及两个扩展电路模块接口。

所述麦克风接口与扩音模块连接，所述扩音模块与多媒体音视频切换模块的音频输出模块连接，所述多媒体音视频切换模块与中央处理器连接。

所述控制面板上设置有上/下课开关、计时显示屏、HDMI切换键及音视频输入/输出信号切换键、电脑开启键、投影仪开启键及音频音量和麦克风音量控制键，所述控制面板与所述箱体分离，独立设置，所述控制面板通过通讯线连接于面板通讯接口，所述面板通讯接口通过主控电路与中央处理器相连接，进行数据传输；所述控制面板还通过面板通讯接口与电源模块连接，为其供电；所述控制面板上还设置有计时显示器，当授课人按下上/下课开关，计时显示器开始计时，授课完毕后按下上/下课开关，计时显示器停止计时，当断电或再次按上课开关，计时复位归零；所述HDMI切换键与多媒体音视频切换模块连接，用于启动HDMI分配，模拟音频输出信号切换到扩音模块输出，视频信号切换到投影仪和教学显示器输出，所述音视频输入/输出信号切换键与多媒体音视频切换模块连接配合；所述电脑开启键和投影仪开启键与中央处理器相连接，所述音频音量和麦克风音量控制键与扩音模块相连接。

所述电源模块，特别地，还具有蓄电功能和断电延时功能，所述电源模块与主控电路相耦合，在非工作时，所述电源模块通过蓄电供电给安防预警监控***模块；所述电源模块通过断电延时功能，在操作者关闭设备离开时，启动延时功能，以便设备正确关闭散热等操作，避免了瞬间断电给电子设备造成电器伤害。

所述电源模块、主控电路、中央处理器、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块与主板集成于一体；所述中央处理器通过主控电路分别与电源模块、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块相耦接；中央处理器一端通过串口通信模块与多媒体设备连接，另一端与网络控制模块连接，同时在串口通信模块与中央处理器之间设置联动配置模块，控制终端、校园服务器分别与网络控制模块连接，且控制终端与校园服务器连接。控制终端、校园服务器分别适用于广域网环境和局域网环境下的使用，本中控设备将接收、解析用户所发送的设备控制指令并转发给多媒体设备，同时本中控设备将接收多媒体设备运行状态数据并发送给控制终端；串口通信模块用于与多媒体设备进行通信，发送设备控制指令并接收多媒体设备运行状态数据；中央处理器用于解析控制终端发送的控制指令并生成多媒体设备控制指令，同时接收多媒体设备运行状态数据并生成设备状态反馈指令，联动配置模块用于触发设备联动。

所述网络控制模块包括网络模块、远程控制模块和WIFI模块，所述网络模块分别连接远程控制模块和WIFI模块。所述远程控制模块与所述网络模块集成于一体，采用嵌入式串口转以太网模块且内部集成TCP/IP协议栈，所述远程控制模块通过局域网连通校园服务器，校园服务器通过校园终端向远程控制模块发送指令给 Zigbee 模块电路，从而控制多媒体设备，这种控制关系用于工作时间的使用；所述 WIFI 模块通过无线WIFI信号连通电子终端，通过电子终端的WIFI功能控制多媒体设备。所述WIFI模块与中央处理器相耦接以接收和发射WIFI数据信号，该种控制关系用于非工作时间，根据检测模块数据，控制多媒体设备。通过上述技术方案，使得所述中控设备实现联网、单机操作与网络控制、远程管理相结合，以此，本实用新型对多样媒体设备实现人性化、智能化的操控。

所述多媒体音视频切换模块包括红外接收模块、红外遥控器、Zigbee 模块、音频输入选择电路、视频输入选择电路、音频输出模块、视频输出模块及红外发送模块。红外接收模块与中央处理器连接，接收红外遥控器的信号并传输给中央处理器。此时，中央处理器用来处理各种音频视频通路的切换 / 保持，并控制输入 / 输出的不同多媒体设备的电源开关，通过视频输出模块输出操作界面到多媒体输出设备。Zigbee 模块与中央处理器连接，以接收和发射 Zigbee 数据信号，Zigbee 模块还与红外发送模块通信连接，而红外发送模块与多媒体设备通信连接。

音视频输入选择电路的输入端分别设置有与多媒体设备连接的多个数据输入接口，而输出端与中央处理器连接。该多个数据输入接口可以同时连接多台多媒体设备。

所述多媒体音视频切换模块负责采集课堂教学设备音视频的信号，且进行任意的切换及输出，采集信号包括VGA视频和音频信号，同时联动配置模块联动控制多媒体设备，配合目前切换出来的信号，以此方便课堂教学设备的使用，在本实施例中，所述采集信号采取四进二出进行切换，且并行输出信号到多媒体设备上方便演讲者教学展示、教义播放。

所述音频输入选择电路将各种音频设备的模拟音频信号和 HDMI 数字信号接入，且将模拟音频信号转成数字信号，并接受中央处理器的控制。视频输入选择电路将 HDMI数字视频信号及常用模拟视频信号、VGA、A/V 视频信号接入，且将模拟视频信号转成HDMI信号输出，并接受中央处理器的控制。

所述视频输出模块的输入端与中央处理器连接，而输出端与多媒体输出设备连接；音频输出模块的输入端与中央处理器连接，而输出端与扩音模块连接，所述扩音模块与功放设备连接，比如背景音乐功放。

所述音频输出模块将音频信号转换为HDMI 数字信号，输出到音频输出设备（如AV/ KTV 功放）；还支持将音频传输到背景音乐功放，使得用户能在进行视听享受同时，其他位置的用户还能收听到背景音乐。

所述视频输出模块将视频信号转换为 HDMI 数字信号，通过矩阵式高速电子开关选择一路输出到多媒体输出设备，且实现 HDMI 分配功能，支持2路 HDMI 同时输出。所述音频输出模块及视频输出模块为现有常规电路结构，其具体结构此处不赘述。

所述RS232/红外接口用于RS232 协议控制或者模拟红外控制输入信号的切换选择，所述RS232协议是美国电子工业协会EIA（Electronic Industry Association）制定的一种串行物理接口标准，所述RS232协议有效的把TTL电平信号转换到EIA电平通过一定波特率进行数据远程传输以便达到远端控制设备的开关切换等动作。所述RS232协议有各类厂家自定义的232控制码，通过上层软件通讯把控制码写入所述中央控制***的主机内即可通过硬件接口发送数据进行控制；所述模拟红外信号的控制方式是由中央处理器内部的红外学习功能，把遥控器的红外控制信号进行模仿然后保存，需要控制时则中控调出之前保存好的红外数据进行还原模仿发送以此达到控制远端设备的目的。所述中央控制***带有红外模拟学习和模拟发送功能。以投影仪为例：红外控制就是中控学习投影机遥控器的红外码后模拟控制投影；RS232控制是投影机的本身有RS232控制协议，通过RS232协议发送相应的控制码进行控制。所述红外控制电路一方面将接收到的红外信号转换后传送至主控电路，另一方面将主控电路传送至红外控制电路的信号转换为红外信号并发出。

所述联动配置模块包括红外控制模块和传感检测模块，所述传感检测模块至少包括声音传感器和 / 或红外传感器，所述主控电路包括计时器，所述声音传感器检测到环境声音值低于预设声音阈值和 / 或所述红外传感器检测到环境红外值低于预设红外阈值时触发所述计时器计时，当所述计时器计时结束时，所述主控制电路生成关机请求信号并将该关机请求信号通过 WIFI 通讯电路向外发出，所述主控制电路在经由 WIFI 通讯电路接收到关机确认指令时则执行关机指令。

所述红外控制模块与中央处理器相连接，其用于控制带红外功能的多媒体设备的开启，所述红外控制模块包括红外收发器和红外控制电路，各种带红外功能的多媒体设备上均内置有红外收发器，例如：所述红外收发器预先安装于投影仪的某处，红外收发器与本中控设备电连接；所述红外控制电路与控制面板的RS232/红外接口连接，所述RS232/红外接口通过接口的并行引脚的连接来选择红外学习或红外发射，选择依据与之连接的投影仪特性，以此，本中控设备扩展了对投影仪的适配选择，兼容了串行通讯接口协议(RS232)和红外控制协议控制的两种投影仪。

由于本实用新型设置有多种模块，而且要求通信距离为几十米到上千米时，进一步地，本实用新型还设置了I/O检测的RS485通讯接口，采用RS-485串行总线标准，RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。

本实用新型采用电子锁来进行开启，所述电子锁包括锁具部分和身份识别部分，所述锁具部分安装于箱体上；所述身份识别部分与中央处理器相耦接，所述身份识别部分可以是内置IC 卡识别单元，也可以是通过扩展电路模块外接身份读卡机。

所述其他功能模块包括安防预警监控***模、灯光控制电路模块、窗帘控制电路模块、扩展电路模块及投影机的幕布控制模块等。所述灯控制模块和窗帘控制电路模块为本领域的通用模块，不作阐述限定。

优选的，所述安防预警监控***模块包括相耦合的传感器、报警器和传感器电路，其中所述传感器电路被配置成从所述传感器获取环境监测信号，所述传感器包括烟雾传感器和光线传感器。所述烟雾传感器适宜于液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测。所述光线传感器还与灯光控制电路模块相耦合，以配合灯光控制操作。所述传感器数据电路还包含一个A/D数据转换器，烟雾传感器从环境中采集的模拟量，经A/D数据转换器转换成数据量，提交给中央处理模块。

优选的，所述扩展电路模块被配置成提供可编程模拟量接口和 / 或数字量接口，方便***的功能扩展及升级，所述扩展电路模块可以连接外面的模块，例如读卡机之类。所述幕布控制装置包括步进电机和继电器，所述步进电机的旋转轴串联于投影仪的幕布转轴上，所述继电器连接所述步进电机和所述交流电源，所述幕布控制装置通过继电器对交流电的控制，来控制步进电机，从而完成投影仪幕布的升降，所述控制面板上还设置有幕布升、降按键，幕布升、降按键与中央处理器连接，通过中央处理器对交流电源的控制，以控制幕布的升或降。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.新型多媒体中控设备，它连通控制终端和多媒体输入/输出设备，它包括箱体和串口通信模块，所述箱体上设置有电源输入/输出接口及模块接线端口，所述串口通信模块包括多媒体音视频切换模块，其特征在于：所述新型多媒体中控设备还包括控制面板、电源模块、主控电路、主板、中央处理器、联动配置模块和网络控制模块，所述中央处理器通过主控电路分别与电源模块、串口通信模块、联动配置模块及网络控制模块相耦接。

2.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述中央处理器一端通过所述串口通信模块与多媒体输入设备连接，另一端与所述网络控制模块连接，同时在所述串口通信模块与所述中央处理器之间设置联动配置模块，控制终端、局域网服务器分别与所述网络控制模块连接，且控制终端与局域网服务器连接，本中控设备将接收、解析用户所发送的设备控制指令并转发给多媒体输出设备，同时本中控设备将接收多媒体输入设备运行状态数据并发送给控制终端；串口通信模块用于与多媒体输入设备进行通信，发送设备控制指令并接收多媒体输入设备运行状态数据；中央处理器用于解析控制终端发送的控制指令并生成多媒体设备控制指令，同时接收多媒体输入设备运行状态数据并生成设备状态反馈指令，联动配置模块用于触发设备联动。

3.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述网络控制模块包括远程控制模块、网络模块和WIFI模块，所述网络模块分别连接远程控制模块和WIFI模块，所述远程控制模块通过局域网连通校园服务器；所述 WIFI 模块通过无线WIFI信号连通控制终端。

4.根据权利要求3所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述远程控制模块与所述网络模块集成于一体，采用嵌入式串口转以太网模块且内部集成TCP/IP协议栈。

5.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述多媒体音视频切换模块包括红外接收模块、红外遥控器、Zigbee 模块、音频输入选择电路、视频输入选择电路、音频输出模块、视频输出模块及红外发送模块，红外接收模块与中央处理器连接，接收红外遥控器的信号并传输给中央处理器，此时，中央处理器用来处理音频视频通路的切换 / 保持，并控制多媒体输入设备和多媒体输出设备的电源开关，通过视频输出模块输出操作界面到多媒体输出设备，Zigbee 模块与中央处理器连接，以接收和发射Zigbee 数据信号，Zigbee 模块还与红外发送模块通信连接，而红外发送模块与多媒体设备通信连接。

6.根据权利要求5所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述串口通信模块还包括扩音模块，所述视频输出模块的输入端与中央处理器连接，输出端与多媒体输出设备连接；音频输出模块的输入端与中央处理器连接，输出端与扩音模块连接，所述扩音模块与功放设备连接。

7.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述控制面板上设置有HDMI切换键，所述HDMI切换键与多媒体音视频切换模块连接，用于启动HDMI分配，模拟音频输出信号切换到扩音模块输出，视频信号切换到投影仪和教学显示器输出。

8.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述控制面板上还设置有上/下课开关和计时显示屏。

9.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述串口通信模块还包括安防预警监控***模块，所述电源模块还具有蓄电功能，在非工作时间，电源模块通过蓄电供电给安防预警监控***模块。

10.根据权利要求1所述新型多媒体中控设备，其特征在于：所述主控电路包括计时器，所述联动配置模块包括红外控制模块和传感检测模块，所述传感检测模块至少包括声音传感器和 / 或红外传感器，所述声音传感器检测到环境声音值低于预设声音阈值和 / 或所述红外传感器检测到环境红外值低于预设红外阈值时触发所述计时器计时，当所述计时器计时结束时，所述主控电路生成关机请求信号并将该关机请求信号通过WIFI通讯电路向外发出，所述主控电路在经由WIFI通讯电路接收到关机确认指令时则执行关机指令。