基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統技術方案

本發明專利技術公開了基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，系統由智能手機主控端、WIFI無線路由器和智能燈光控制端組成；智能燈光控制端包括64個繼電器開關控制電路、無線收發模塊、主微型控制器Z

【技術實現步驟摘要】
基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統
本專利技術公開了基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，屬于物聯網智能控制領域。
技術介紹
在多媒體大型報告廳使用過程中，為了能夠較好地實現多媒體投影效果，通常需要關閉部分燈光；但在大型報告廳中，因為報告廳規模大，座位和安裝的燈光數量較多，為了能夠達到較好的講解效果，通常需要在報告廳的不同位置部署多個顯示屏幕；為了能夠使多個屏幕在講解過程中能夠達到較好的顯示效果，通常要根據報告廳燈光的安裝位置及屏幕的擺放位置關閉或打開部分燈光；然而在當前多媒體大型報告廳燈光控制中，通常由一個開關控制多個燈光的通斷，不能夠自適應地滿足報告人在講解過程中對燈光的需要。本專利技術提出的基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，則能夠利用廣泛使用的智能手機基于無線局域網實現對多媒體大型報告廳燈光的智能控制，使報告人能夠根據多媒體大型報告廳環境和自己講解過程中對燈光的需要，自適應對大型報告廳燈光完成分組，并在此基礎上實現燈光的智能控制；具有投資小，燈光控制方便等特點，能夠有效地實現大型報告廳燈光的自適應控制，為講解質量的提高提供較好的基礎。
技術實現思路
本專利技術提出的基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，包括智能手機主控端、WIFI無線路由器和智能燈光控制端，智能手機主控端通過WIFI無線路由器實現對智能燈光控制端的智能控制，其中智能手機主控端和WIFI無線路由器的連接為雙向連接，WIFI無線路由器和智能燈光控制端的連接為雙向連接，具體如附圖1所示；作為優選，所述的智能手機主控端使用具有WIFI無線收發功能的智能手機，智能手機主控端可選用安卓系統的智能手機或者是蘋果智能手機，所述的WIFI無線路由器使用TP-LINK無線路由器。智能燈光控制端包括64個繼電器開關控制電路、無線收發模塊、主微型控制器Z1、從微型控制器Z2、選擇器U1、選擇器U2、存儲器和8個8D觸發器，其中8D觸發器和8個繼電器開關控制電路連接，主微型控制器和存儲器連接，主微型控制器雙向連接無線收發模塊，主微型控制器和選擇器U1以及4個8D觸發器連接，從微型控制器和選擇器U2以及4個8D觸發器連接，存儲器中預先保存了該智能燈光控制端控制的所有燈光的設備編號、微型控制器編號、選擇器編號、觸發器編號和繼電器開關控制電路編號，每一個繼電器開關控制電路控制的燈光對應一個唯一的設備編號；繼電器開關控制電路包含電阻、三極管、繼電器和燈光。當需要使用繼電器開關控制電路設置燈光通斷時，微型控制器通過限流電阻連接至三極管，進而控制三極管的開關，三極管連接至繼電器，控制繼電器的斷開和吸合，最終實現對燈光的控制。作為優選，所述智能燈光控制端中的無線收發模塊選用ESP8266，所述8D觸發器使用74LS273，所述智能燈光控制端中的主微型控制器和從微型控制器使用單片機STC10F08XE，所述智能燈光控制端中的存儲器使用EEPROM，其對應的芯片型號為AT24C256；智能燈光控制端通過繼電器開關控制電路能夠控制燈光的通斷狀態，并能夠基于無線收發模塊實現數據的發送和接收；在智能燈光控制端的存儲器中預先存儲了智能燈光控制端設備信息表，如表1所示，智能燈光控制端設備信息表中保存了智能燈光控制端控制的每一個燈光對應的設備編號，微型控制器編號、選擇器編號、觸發器編號和繼電器開關控制電路編號信息，后續對智能燈光控制端控制的每一個燈光完成分類后，在智能燈光控制端的智能燈光控制端設備信息表中還要保存其對應的分類號；具體如表1所示。WIFI無線路由器建立自己的無線局域網，設置相應的接入密碼，密碼用S表示；智能手機主控端加入到該WIFI無線路由器所建立的無線局域網中；智能燈光控制端使用密碼S加入到WIFI無線路由器所建立的無線局域網中。基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統各個組成部分通信時使用的報文類型有：發現報文、發現響應報文、開關狀態設置報文、分類設置報文、開關狀態設置響應報文、分類設置響應報文、開關狀態分類設置報文和開關狀態分類設置響應報文，具體如表2到表8所示；發現報文包含字段有：報文類型；發現響應報文包含報文類型、設備數量S，設備編號X1，設備編號X2，…，設備編號XS；開關狀態設置報文包含報文類型、設備編號和開關狀態；分類設置報文包含報文類型、設備編號和分類號；開關狀態設置響應報文和分類設置響應報文包含報文類型和設備編號；開關狀態分類設置報文包含報文類型、分類號和開關狀態；開關狀態分類設置響應報文包含報文類型和分類號；其中，發現報文、發現響應報文、開關狀態分類設置報文和開光狀態分類設置響應報文是作為UDP報文的數據部分封裝到UDP報文中進行數據傳送的；開關狀態設置報文、開光狀態設置響應報文、分類設置報文和分類設置響應報文是作為TCP報文的數據部分封裝到TCP報文中進行數據傳送的；如表2到表8所示，在存在開關狀態字段的報文格式中，開關狀態為1，表示燈光亮，開光狀態為0，表示燈光滅。每個繼電器開關控制電路控制的燈光對應一個唯一的設備編號，加入無線局域網的智能手機主控端，通過發現報文和發現響應報文獲得智能燈光控制端控制的每一個燈光對應的設備編號；并將獲得的所有燈光的設備編號信息保存在智能手機主控端的燈光控制端信息表中；燈光控制端信息表如表9所示，包含的字段有：設備編號（2個字節），IP地址（4個字節）；因為所有燈光都是由一個智能燈光控制端控制的，因此在表9的每一條記錄中，每一個燈光設備編號對應的IP地址是相同的，都是智能燈光控制端的IP地址；具體步驟如下：步驟1，智能手機主控端向網絡中以廣播的方式發送發現報文，該報文中報文類型的數值為0x01；步驟2，智能燈光控制端收到廣播報文后，按照報文格式對收到的報文進行解析，解析出報文各個字段的內容；步驟3，如果智能燈光控制端解析報文得到的報文類型的數值為0x01，則表示該報文為發現報文；在智能燈光控制端的存儲器中保存了其控制的所有燈光對應的設備編號信息，通過查詢智能燈光控制端的智能燈光控制端設備信息表能夠獲得其控制的燈光數量S，S個燈光對應的設備編號信息表示為X1，X2，…，XS；智能燈光控制端將以單播的方式對發送該發現報文的智能手機主控端發送發現響應報文，其中在發現響應報文中，報文類型數值為0x02，設備數量為S，設備數量字段后的設備編號信息為X1，X2，…，XS；步驟4，如果智能手機主控端解析得到的報文類型字段數值為0x02，表示該報文為發現響應報文，智能手機主控端針對收到的發現響應報文，按照發現響應報文格式對報文進行解析，在發現響應報文IP首部中解析出的源IP地址即為相應的智能燈光控制端的IP地址；在該智能手機主控端中將收到的智能燈光控制端的IP地址及解析得到的所有設備編號信息按照表9的格式保存在手機主控端的燈光控制端信息表中；其中每一條設備編號信息占用燈光控制端信息表的一行；步驟5，如果智能手機主控端廣播發送發現報文后，在時間T（T=20秒）內沒有收到智能燈光控制端發送的單播發現響應報文，則智能手機主控端重復執行步驟1；如果智能手機主控端在時間T內收到了智能燈光控制端的單播發現響應報文，則執行步驟6；步驟6，如果智能手機主控端的燈光控制端信息表中存在重復的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，由智能手機主控端、WIFI無線路由器和智能燈光控制端組成，智能手機主控端通過WIFI無線路由器實現對智能燈光控制端的智能控制，所描述的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統各個組成部分通信時使用的報文類型有：發現報文、發現響應報文、開關狀態設置報文、分類設置報文、開關狀態設置響應報文、分類設置響應報文、開關狀態分類設置報文和開關狀態分類設置響應報文，多媒體大型報告廳智能燈光控制系統各個組成部分通信過程包括如下步驟：步驟11，WIFI無線路由器建立自己的無線局域網，設置相應的接入密碼，密碼用S表示；智能手機主控端加入到該WIFI無線路由器所建立的無線局域網中；智能燈光控制端使用密碼S加入到WIFI無線路由器所建立的無線局域網中；步驟12，每個繼電器開關控制電路控制的燈光對應一個唯一的設備編號，加入無線局域網的智能手機主控端，通過發現報文和發現響應報文獲得智能燈光控制端控制的每一個燈光對應的設備編號；并將獲得的所有燈光的設備編號信息保存在智能手機主控端的燈光控制端信息表中；燈光控制端信息表包含的字段有：設備編號，IP地址；因為所有燈光都是由一個智能燈光控制端控制的，因此在燈光控制端信息表的每一條記錄中，每一個燈光設備編號對應的IP地址是相同的，都是智能燈光控制端的IP地址；步驟13，智能手機主控端基于TCP協議通過開關狀態設置報文、開光狀態設置響應報文、分類設置報文和分類設置響應報文對智能燈光控制端控制的所有燈光完成分類；步驟14，智能手機主控端基于UDP協議通過開關狀態分類設置報文、開光狀態分類設置響應報文完成智能燈光控制端的分類控制；在步驟13中，主要進行如下步驟：步驟131，智能手機主控端作為請求方，首先從智能手機主控端的燈光控制端信息表中讀取智能燈光控制端的IP地址，基于讀取的IP地址在智能手機主控端和智能燈光控制端之間建立一條TCP連接；步驟132，開關狀態用A表示，A的數值設置為1；智能手機主控端對其控制的每一個燈光對應的設備編號P執行步驟133；步驟133，智能手機主控端以單播的方式向智能燈光控制端發送相應的開關狀態設置報文，則在開關狀態設置報文中，報文類型數值為0x03，設備編號為P，開關狀態為A；步驟134，智能燈光控制端對收到的報文進行解析，解析出報文類型、設備編號P和開關狀態信息；如果報文類型字段為0x03，則表示該報文為開關狀態設置報文；根據得到的設備編號信息，在存儲器的智能燈光控制端設備信息表中查詢是否存在該設備編號對應的記錄，如果不存在，則智能燈光控制端以單播的方式向智能手機主控端發送開關狀態設置響應報文，其中報文類型數值為0x04，設備編號為P；如果存在設備編號P，則通過智能燈光控制端的主微型控制器，在存儲器的智能燈光控制端設備信息表中查詢設備編號P對應的微型控制器編號...

【技術特征摘要】
1.基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，由智能手機主控端、WIFI無線路由器和智能燈光控制端組成，智能手機主控端通過WIFI無線路由器實現對智能燈光控制端的智能控制，所描述的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統各個組成部分通信時使用的報文類型有：發現報文、發現響應報文、開關狀態設置報文、分類設置報文、開關狀態設置響應報文、分類設置響應報文、開關狀態分類設置報文和開關狀態分類設置響應報文，多媒體大型報告廳智能燈光控制系統各個組成部分通信過程包括如下步驟：步驟11，WIFI無線路由器建立自己的無線局域網，設置相應的接入密碼，密碼用S表示；智能手機主控端加入到該WIFI無線路由器所建立的無線局域網中；智能燈光控制端使用密碼S加入到WIFI無線路由器所建立的無線局域網中；步驟12，每個繼電器開關控制電路控制的燈光對應一個唯一的設備編號，加入無線局域網的智能手機主控端，通過發現報文和發現響應報文獲得智能燈光控制端控制的每一個燈光對應的設備編號；并將獲得的所有燈光的設備編號信息保存在智能手機主控端的燈光控制端信息表中；燈光控制端信息表包含的字段有：設備編號，IP地址；因為所有燈光都是由一個智能燈光控制端控制的，因此在燈光控制端信息表的每一條記錄中，每一個燈光設備編號對應的IP地址是相同的，都是智能燈光控制端的IP地址；步驟13，智能手機主控端基于TCP協議通過開關狀態設置報文、開光狀態設置響應報文、分類設置報文和分類設置響應報文對智能燈光控制端控制的所有燈光完成分類；步驟14，智能手機主控端基于UDP協議通過開關狀態分類設置報文、開光狀態分類設置響應報文完成智能燈光控制端的分類控制；在步驟13中，主要進行如下步驟：步驟131，智能手機主控端作為請求方，首先從智能手機主控端的燈光控制端信息表中讀取智能燈光控制端的IP地址，基于讀取的IP地址在智能手機主控端和智能燈光控制端之間建立一條TCP連接；步驟132，開關狀態用A表示，A的數值設置為1；智能手機主控端對其控制的每一個燈光對應的設備編號P執行步驟133；步驟133，智能手機主控端以單播的方式向智能燈光控制端發送相應的開關狀態設置報文，則在開關狀態設置報文中，報文類型數值為0x03，設備編號為P，開關狀態為A；步驟134，智能燈光控制端對收到的報文進行解析，解析出報文類型、設備編號P和開關狀態信息；如果報文類型字段為0x03，則表示該報文為開關狀態設置報文；根據得到的設備編號信息，在存儲器的智能燈光控制端設備信息表中查詢是否存在該設備編號對應的記錄，如果不存在，則智能燈光控制端以單播的方式向智能手機主控端發送開關狀態設置響應報文，其中報文類型數值為0x04，設備編號為P；如果存在設備編號P，則通過智能燈光控制端的主微型控制器，在存儲器的智能燈光控制端設備信息表中查詢設備編號P對應的微型控制器編號（）、選擇器編號（）、觸發器編號（）和繼電器開關控制電路編號（）；如果編號為的微型控制器是主微型控制器，執行步驟135；如果編號為的微型控制器是從微型控制器，則主微型控制器將選擇器編號、觸發器編號和繼電器開關控制電路編號傳送給從微型控制器，執行步驟135；步驟135，微型控制器通過與其連接的選擇器選通觸發器，使觸發器使能，如果開關狀態A為1，微型控制器通過觸發器使繼電器開關控制電路打開燈光，如果開關狀態A為0，微型控制器通過觸發器使繼電器開關控制電路關閉燈光；然后智能燈光控制端以單播的方式向智能手機主控端發送開關狀態設置響應報文，其中報文類型數值為0x05，設備編號為P；步驟136，智能手機主控端收到開關狀態設置響應報文后，對報文進行解析，如果報文類型字段數值為0x04，表示開關狀態設置失敗，重復執行步驟133；如果報文類型字段數值為0x05，表示開關狀態設置成功；如果開關狀態A為1，則將開關狀態A設置為0，執行步驟133；如果開關狀態A為0，則設備編號P對應燈光的燈光狀態將發生變化，用戶就能夠觀察到其所在的位置，用戶根據其所處的位置為其分配一個分類號B，執行步驟137；步驟137，智能手機主控端以單播的方式向該智能燈光控制端發送分類設置報文，其中報文類型數值為0x06，設備編號為P，分類號為B；步驟138，智能燈光控制端對收到的報文進行解析，解析出報文類型、設備編號和分類號；如果報文類型字段為0x06，則表示該報文為分類設置報文；根據得到的設備編號信息，在存儲器的智能燈光控制端設備信息表中查詢是否存在該設備編號對應的記錄，如果不存在，則智能燈光控制端以單播的方式向智能手機主控端發送分類設置響應報文，其中報文類型數值為0x07，設備編號為P；如果存在設備編號P對應的記錄，主微型控制器將存儲器中查詢到的該條記錄對應的分類號字段的數值修改為B，然后智能燈光控制端以單播的方式向智能手機主控端發送分類設置響應報文，其中報文類型數值為0x08，設備編號為P；步驟139，智能手機主控端收到分類設置響應報文后，對報文進行解析，如果報文類型字段數值為0x07，表示分類設置失敗，重復執行步驟137；如果報文類型字段數值為0x08，表示分類設置成功。2.根據權利要求1所述的基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，其特征在于：所述系統包括智能手機主控端、WIFI無線路由器和智能燈光控制端，智能手機主控端通過WIFI無線路由器實現對智能燈光控制端的智能控制，其中智能手機主控端和WIFI無線路由器的連接為雙向連接，WIFI無線路由器和智能燈光控制端的連接為雙向連接；作為優選，所述的智能手機主控端使用具有WIFI無線收發功能的智能手機，智能手機主控端可選用安卓系統的智能手機或者是蘋果智能手機，所述的WIFI無線路由器使用TP-LINK無線路由器。3.根據權利要求1所述的基于無線局域網的多媒體大型報告廳智能燈光控制系統，其特征在于：智能燈光控制端包括64個繼電器開關控制電路、無線收發模塊、主微型控制器Z1、從微型控制器Z2、選擇器U1、選擇器U2、存儲器和8個8D觸發器，其中8D觸發器和8個繼電器開關控制電路連接，主微型控制器和存儲器連接，主微型控制器雙向連接無線...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王新良，畢東生，孫芃，賀曉倩，張勁梟，張軍飛，屈樂樂，周夢含，張博，
申請(專利權)人：河南理工大學，
類型：發明
國別省市：河南,41