多媒體教室智能管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘要 針對高校多媒體教室電能浪費嚴(yán)重、資源利用不合理以及用電設(shè)備、教學(xué)管理不足等問題，利用恩智浦公司的Cortex M0芯片，設(shè)計了以智能網(wǎng)關(guān)控制器為核心的教學(xué)樓智能管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了合理使用教室用電設(shè)備，達(dá)到了節(jié)約電能、改善教學(xué)管理的目的。
關(guān)鍵詞 多媒體教室；智能網(wǎng)關(guān)控制器；智能管理系統(tǒng)

隨著教學(xué)方式的改進(jìn)，多媒體教室將不斷增多，而對于整棟教學(xué)樓或跨校區(qū)的多媒體教室管理，采用人工開關(guān)設(shè)備，是一件費時費力的工作。文中應(yīng)用電子、網(wǎng)絡(luò)、自動控制技術(shù)以及實用的軟件平臺，設(shè)計了一套教室自動監(jiān)測與控制系統(tǒng)。教室智能控制系統(tǒng)采用無線和以太網(wǎng)的分布式集散控制系統(tǒng)實現(xiàn)對教室內(nèi)多媒體設(shè)備、教室照明和風(fēng)扇進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制和管理，并通過網(wǎng)絡(luò)攝像頭對教室使用狀態(tài)等進(jìn)行監(jiān)控與顯示，達(dá)到教室控制智能化和節(jié)約化的目標(biāo)。文中將嵌入式控制系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合，具體論述系統(tǒng)中硬軟件各部分的結(jié)構(gòu)功能和實現(xiàn)方法。

1 系統(tǒng)組成與工作原理
該系統(tǒng)主要用于多媒體教室的管理，使各教室按課表作息時間自行打開教室多媒體設(shè)備以及電燈、風(fēng)扇、攝像頭等用電設(shè)備。并可在2分鐘內(nèi)開啟教室所有的用電設(shè)備。
文中系統(tǒng)采用3層硬件兩級網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，即“教室用電設(shè)備控制單元-315／433 Mbit·s-1無線通信-無線網(wǎng)關(guān)控制器-以太網(wǎng)-中央計算機(jī)單元”。其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。

系統(tǒng)總設(shè)計如圖2所示。

系統(tǒng)工作原理：系統(tǒng)第一次運行時，由中央計算機(jī)將一學(xué)期的課表信息按照約定的編碼方式碼，通過以太網(wǎng)發(fā)送到各間教室的智能網(wǎng)關(guān)控制器上儲存，網(wǎng)關(guān)控制器自行讀取該教室的課表信息，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。將課表信息存于網(wǎng)關(guān)控制器，使得網(wǎng)關(guān)控制器運行于脫機(jī)狀態(tài)，這樣有利于在網(wǎng)絡(luò)中斷或者沖突的情況下，系統(tǒng)依然可以正常運行，同時還可避免教室較多的情況下所產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)擁堵。