專利名稱：網(wǎng)絡多媒體中央控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的嵌入式PC多媒體教學網(wǎng)絡中央控制器裝置，尤其是可實現(xiàn)將多媒體設備網(wǎng)絡化中央控制、PC機、無線網(wǎng)絡功能集于一身的多用途智能設備。
背景技術(shù)：
目前，絕大多數(shù)學校多媒體投影教室采用的是電腦+中央控制器+多媒體設備的一種組合方式，電腦主要是利用各種軟件、課件、網(wǎng)絡資源等進行信息化教學。中央控制器主要是實現(xiàn)教室內(nèi)多媒體設備的集中管理與控制功能。但網(wǎng)管中心不能及時掌握各個教室上課及設備使用情況，不能根據(jù)各教室上課情況進行一定的指導；教室與教室之間不能實現(xiàn)多媒體教學內(nèi)容或教室上課情況共享；另外電腦容易感染病毒，維護工作量比較大，并且不適于長期帶電，啟動速度慢，不能完成學校對各個教室的多媒體管理功能。
實用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有網(wǎng)絡多媒體教學設備存在的不足，在實現(xiàn)現(xiàn)有網(wǎng)絡多媒體教學功能的基礎(chǔ)上，增加網(wǎng)管中心對各教室多媒體設備的控制功能，實現(xiàn)各教室之間的資源共享，解決教室PC機所具有的弊端。
本實用新型技術(shù)方案是一種網(wǎng)絡多媒體中央控制器，含有中央控制器和PC機，所述的中央控制器含有單片機以及與該單片機相連的RS232電路、音頻矩陣電路、視頻矩陣電路、VGA矩陣電路、電源控制電路、RS485電路、紅外控制電路、紅外接收電路、遙控發(fā)射電路，其特征在于所述的PC機采用裝有LINUX和WINDOWS雙模式操作系統(tǒng)的嵌入式PC，所述的嵌入式PC含有ARM9以及與該ARM9相連的內(nèi)存、硬盤、閃存、電源、RS232電路、視頻解碼器、數(shù)碼處理器、音頻解碼器、USB電路、網(wǎng)絡接口電路以及控制電路，所述嵌入式PC的RS232電路的接口與中央控制器的RS232電路接口相連接，嵌入式PC的視頻解碼器的VGA輸出口與中央控制器的VGA矩陣電路的VGA輸入口相連接，嵌入式PC的音頻解碼器的輸出口與中央控制器的音頻矩陣電路的輸入口相連接，中央控制器音頻矩陣電路的輸出口與嵌入式PC的數(shù)碼處理器的音頻輸入口相連接，中央控制器視頻矩陣電路的輸出口與嵌入式PC的數(shù)碼處理器的視頻輸入口相連接。
本實用新型的技術(shù)特征還在于所述的網(wǎng)絡多媒體中央控制器還包括無線路由器，所述的無線路由器的網(wǎng)絡接口與嵌入式PC的網(wǎng)絡接口電路的以太網(wǎng)絡接口相連接。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果網(wǎng)絡中心可對教室內(nèi)的多媒體設備進行控制管理，支持本地視頻流的壓縮傳輸及網(wǎng)絡視頻流的接收，充分實現(xiàn)校內(nèi)的資源共享與互動教學，內(nèi)置LINUX和WINDOWS雙模式操作系統(tǒng)，LINUX應用系統(tǒng)具有操作簡單，啟動速度快的優(yōu)勢，嵌入式系統(tǒng)具有防病毒的特點，其WINDOWS應用系統(tǒng)功能強大，滿足了常規(guī)用戶PC方式操作習慣，同時還增加了內(nèi)置無線路由裝置，支持教室內(nèi)的任何一臺PC或筆記本電腦、手持PDA等具備無線網(wǎng)絡功能的電子設備可隨時進行無線連接，從而實現(xiàn)了教室內(nèi)多媒體資源的交流與共享。


圖1是本實用新型的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。
圖1中，1.ARM9，2.無線路由器，3.單片機。11～14，嵌入式PC的部分內(nèi)部設備，15～23.嵌入式PC的外部接口，31～39.中央控制器部分的內(nèi)部控制單元。11.內(nèi)存，12.硬盤，13.閃存，14.電源；15.RS232電路，16.視頻解碼器，17.數(shù)碼處理器，18.音頻輸出口，19.USB接口，20.鍵盤接口，21.鼠標接口，22.網(wǎng)絡接口，23.其它接口；31.RS232電路，32.6*2音頻矩陣，33.6*2視頻矩陣，34.3*2VGA矩陣，35.4路電源控制，36.2路RS485控制電路，37.紅外控制電路，38.紅外接收電路，39.8路遙控發(fā)射接口。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施作進一步的說明。
圖1是本實用新型的電路原理結(jié)構(gòu)框圖。
在圖1中，中央控制部分主要由單片機3、外圍控制電路及接口組成，具有6*2音頻矩陣電路32，支持外接6路音頻信號輸入，兩路音頻信號輸出(如嵌入式PC、卡座、影碟機等設備音頻信號輸入，輸出給嵌入式PC及音響設備)；具有6*2視頻矩陣電路33，支持外接6路視頻信號輸入，兩路視頻信號輸出(如嵌入式PC、影碟機、展臺等設備視頻信號輸入，輸出給嵌入式PC及投影機)；具有3*2VGA矩陣電路34，支持3路VGA信號輸入，兩路VGA信號輸出(如嵌入式PC、筆記本、展臺等VGA信號的輸入，輸出給顯示器及投影機)；具有2路RS485電路36，用于遠程設備的串口通訊控制；具有2路RS232電路31，用于與嵌入式PC、投影機的通訊控制；具有4路電源控制電路35，用于投影機及其它多媒體設備的電源控制；具有8路紅外控制電路37，用于對影碟機、投影機等設備的紅外控制；紅外控制部分是通過紅外接收電路38把各個外圍多媒體設備的紅外控制碼存貯在紅外控制電路37中，當對多媒體設備進行紅外遙控時，由單片機3對紅外控制電路37、遙控發(fā)射電路39發(fā)送控制信號來完成對設備的控制過程；單片機3通過RS232電路31的接口與上位嵌入式PC機的RS232電路15進行通訊，接收從嵌入式PC機發(fā)出的控制指令，實現(xiàn)對中央控制器內(nèi)的音頻切換、視頻切換、VGA切換、電源輸出控制、RS485控制、紅外控制等電路模塊的控制。
在圖1中，嵌入式PC本身就是嵌入式終端與PC的結(jié)合體，嵌入式PC采用LINUX和WINDOWS雙模式操作系統(tǒng)，LINUX安裝在閃存13中，WINDOWS安裝在硬盤12中，在執(zhí)行設備控制任務或待機狀態(tài)時，通過內(nèi)存11運行LINUX操作系統(tǒng)，具有啟動快、免維護、功耗低、防病毒的特點，適于長時間開機運行，通過軟件實現(xiàn)了多媒體控制與基本教學功能，主控服務器通過網(wǎng)絡與嵌入式PC的網(wǎng)絡接口22相連接，基于標準TCP/IP協(xié)議進行通訊，并發(fā)布控制指令由中央控制部分實現(xiàn)對教室端設備的網(wǎng)絡化控制，達到設備的統(tǒng)一管理功能；在多任務及高帶寬占用的教學任務(如VOD點播、網(wǎng)絡視頻直播、教學課件錄制存儲等)時，系統(tǒng)通過LINUX操作系統(tǒng)切換到WINDOWS操作系統(tǒng)模式，以彌補嵌入式系統(tǒng)硬件在處理大型教學任務時速度不足的缺陷。WINDOWS操作系統(tǒng)應用功能強大，滿足了常規(guī)用戶PC方式操作習慣。這樣可以更好的完成多媒體教學功能；中央控制器音頻矩陣電路32的音頻輸出連接到嵌入式PC的數(shù)碼處理器17的音頻輸入端口，中央控制器視頻矩陣電路33的視頻輸出口與嵌入式PC的數(shù)碼處理器17的視頻輸入口相連接，音視頻信號經(jīng)過數(shù)碼處理器17的信號處理，形成數(shù)字視頻流，即可以直接存儲在硬盤12上，也可以通過嵌入式PC的網(wǎng)絡接口22以標準MPEG4格式傳送到網(wǎng)上，供其它各個教室及網(wǎng)絡用戶調(diào)用，實現(xiàn)網(wǎng)絡教學互動、本地或遠程錄制等功能；嵌入式PC的視頻解碼器16的VGA輸出口與中央控制器的VGA矩陣電路34的VGA輸入口相連接，通過連接在VGA矩陣電路34輸出口的投影機等設備顯示圖像，嵌入式PC的音頻解碼器18的音頻輸出口與中央控制器的音頻矩陣電路的音頻矩陣電路32輸入口相連接，通過連接在音頻矩陣電路的音頻輸出口的音響設備完成音頻播出；通過USB電路的USB口19可外接USB接口的外圍設備；控制電路具有鍵盤接口20、鼠標接口21以及其它接口23。通過網(wǎng)絡接口電路的網(wǎng)絡接口22與外網(wǎng)連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡功能。
本實用新型中還包括無線路由器2部分，無線路由器2的網(wǎng)絡接口與嵌入式PC的網(wǎng)絡接口電路的以太網(wǎng)絡接口相連接，無線路由2與外網(wǎng)連接，實現(xiàn)與外網(wǎng)的管理與交流；網(wǎng)絡路由2可連接每個教室內(nèi)40個以上無線或4個有線網(wǎng)絡用戶，實現(xiàn)了教室內(nèi)移動用戶(筆記本PC、手持PDA等)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)的交流。
權(quán)利要求1.一種網(wǎng)絡多媒體中央控制器，含有中央控制器和PC機，所述的中央控制器含有單片機(3)以及與該單片機相連的RS232電路(31)、音頻矩陣電路(32)、視頻矩陣電路(33)、VGA矩陣電路(34)、電源控制電路(35)、RS485電路(36)、紅外控制電路(37)、紅外接收電路(38)、遙控發(fā)射電路(39)，其特征在于所述的PC機采用裝有LINUX和WINDOWS雙模式操作系統(tǒng)的嵌入式PC，所述的嵌入式PC含有ARM9(1)以及與該ARM9相連的內(nèi)存(11)、硬盤(12)、閃存(13)、電源(14)、RS232電路(15)、視頻解碼器(16)、數(shù)碼處理器(17)、音頻解碼器(18)、USB電路、網(wǎng)絡接口電路以及控制電路，所述嵌入式PC的RS232電路的接口與中央控制器的RS232電路接口相連接，嵌入式PC的視頻解碼器的VGA輸出口與中央控制器的VGA矩陣電路的VGA輸入口相連接，嵌入式PC的音頻解碼器的輸出口與中央控制器的音頻矩陣電路的輸入口相連接，中央控制器音頻矩陣電路的輸出口與嵌入式PC的數(shù)碼處理器的音頻輸入口相連接，中央控制器視頻矩陣電路的輸出口與嵌入式PC的數(shù)碼處理器的視頻輸入口相連接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種網(wǎng)絡多媒體中央控制器，其特征在于所述的網(wǎng)絡多媒體中央控制器還包括無線路由器(2)，所述的無線路由器的網(wǎng)絡接口與嵌入式PC的網(wǎng)絡接口電路的以太網(wǎng)絡接口相連接。
專利摘要網(wǎng)絡多媒體中央控制器，集成了嵌入式PC、中央控制器、無線路由器等設備，實現(xiàn)了多種設備的一體化無縫連接。嵌入式PC具有LINUX和WINDOWS雙模式操作機制，采用ARM9架構(gòu)，具有閃存和硬盤存儲模塊，具有數(shù)碼處理、串口通訊、網(wǎng)絡連接等外圍電路；通過串口電路與中央控制器通訊控制多媒體設備，通過網(wǎng)絡接口電路與無線路由器連接，實現(xiàn)與外網(wǎng)及室內(nèi)其它網(wǎng)絡用戶連接通訊與交流。三位一體的新型多媒體教學終端實現(xiàn)了多路音視頻信號及VGA信號切換、多媒體設備控制與網(wǎng)絡化管理、音視頻信號的壓縮處理及視頻流的網(wǎng)絡傳輸、多媒體數(shù)據(jù)的本地錄制及遠程監(jiān)控、電腦多媒體應用、電子設備的無線上網(wǎng)及網(wǎng)絡互動交流等功能。
文檔編號H04L12/24GK2886927SQ20062002288
公開日2007年4月4日 申請日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月14日
發(fā)明者王宇, 史忠寶 申請人:清華大學