陳學(xué)林

中控是多媒體教室設(shè)備中核心設(shè)備，它負(fù)責(zé)控制多媒體教室中其他設(shè)備。單機(jī)型中控雖然運(yùn)行穩(wěn)定、故障低，但不能遠(yuǎn)程集中控制；網(wǎng)絡(luò)型中控雖然在穩(wěn)定性、故障差于單機(jī)型中控，但可以遠(yuǎn)程集中控制。文章在南京大學(xué)多媒體教室建設(shè)中探索性的采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)有線控制技術(shù)，既實(shí)現(xiàn)了單機(jī)型中控遠(yuǎn)程集中控制，又實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)型中控遠(yuǎn)程快捷、有效控制，同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)型中控的運(yùn)行穩(wěn)定性。

一 中控廣泛的應(yīng)用

中控是多媒體中央智能控制器的簡(jiǎn)稱，中控作用就是通過(guò)控制面板或中控遙控器完成對(duì)所有連接在中控機(jī)器上的負(fù)載設(shè)備進(jìn)行控制。因中控的使用，簡(jiǎn)化了設(shè)備的操作、提高了設(shè)備的使用效率、也延長(zhǎng)了設(shè)備使用年限。中控應(yīng)用范圍極為廣泛，在學(xué)校，幾乎所有多媒體教室、報(bào)告廳、會(huì)堂都使用了中控。以多媒體教室為例，普遍采用中控對(duì)多媒體教學(xué)設(shè)備進(jìn)行集中控制，取代了遙控器，如投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻放大器電源控制，對(duì)投影機(jī)投影圖像切換。

中控分為單機(jī)型中控、網(wǎng)絡(luò)型中控兩種，兩種中控可滿足不同使用對(duì)象需求、適用不同使用環(huán)境。《多媒體教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范，第四冊(cè)：多媒體智能控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》對(duì)兩種中控的定義：?jiǎn)螜C(jī)型控制本地單個(gè)多媒體教室的教學(xué)設(shè)施和環(huán)境設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)型通過(guò)網(wǎng)絡(luò)集中或分布式同時(shí)控制多個(gè)多媒體教室的教學(xué)設(shè)施和環(huán)境設(shè)施……?！抖嗝襟w教學(xué)環(huán)境工程建設(shè)規(guī)范，第六冊(cè)：系統(tǒng)集成技術(shù)規(guī)范》對(duì)兩種中控具體應(yīng)用對(duì)象進(jìn)行分類：?jiǎn)螜C(jī)型中控電路簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定、適合用于不需要遠(yuǎn)程集中控制的多媒體教室，網(wǎng)絡(luò)中控適合用于多媒體教室數(shù)量較多，要求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程集中管理控制。

二 單機(jī)型中控的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集中控制

十多年前，為滿足多媒體課堂教學(xué)需要，在當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)條件沒有成熟情況下，南京大學(xué)浦口校區(qū)選用了單機(jī)型中控裝備幾間多媒體教室。實(shí)際使用后發(fā)現(xiàn)單機(jī)型中控運(yùn)行穩(wěn)定、無(wú)故障，保證了課堂教學(xué)正常進(jìn)行。次年，鼓樓校區(qū)教室進(jìn)行大規(guī)模的改造，需要裝備單機(jī)型中控，由于單機(jī)型中控只能本地控制，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集中控制，給系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)施提出難題：大量的多媒體教室建成后，教室設(shè)備如何有效地管理，能否集中在一起控制？

1 為了保證課堂教學(xué)過(guò)程順利進(jìn)行，要求教學(xué)設(shè)備運(yùn)行正常、穩(wěn)定

中控是教學(xué)設(shè)備中核心設(shè)備，是多媒體教學(xué)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠的關(guān)鍵，中控一旦發(fā)生故障，對(duì)于教師，不但影響教學(xué)過(guò)程、還影響到教學(xué)心情，擾誤了教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)時(shí)間。偶爾一次，還能夠接受，多了或經(jīng)常發(fā)生，就麻煩了。用南京大學(xué)一位教師的話：“耽誤一人一分鐘，十人就是十分鐘、一百人就是一百分鐘。”

2 通過(guò)對(duì)單機(jī)型中控電路分析，找到實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制的可行性

（1）控制設(shè)備的指令是由控制面板通過(guò)線路傳輸?shù)街鳈C(jī)處理芯片上，無(wú)論單機(jī)型中控怎樣設(shè)計(jì)，當(dāng)控制面板按下相應(yīng)的控制指令后，其處理芯片的輸出控制信號(hào)都是以高電平或低電平形式驅(qū)動(dòng)負(fù)載繼電器或功能切換芯片，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載設(shè)備的控制和信號(hào)源的切換。

（2）如果在此處并入接點(diǎn)，利用中控現(xiàn)有的I/O端口，通過(guò)引線延伸到遠(yuǎn)處的控制室，接上機(jī)械開關(guān)，同樣可以改變教室中控處理芯片輸出的高電平或低電平，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)設(shè)備的控制和管理。

（3）根據(jù)實(shí)際需要，找出與教學(xué)密切相關(guān)的控制設(shè)備，作為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)遠(yuǎn)程控制對(duì)象。

a.為了簡(jiǎn)化控制，決定只對(duì)教室設(shè)備電源進(jìn)行遠(yuǎn)程打開、關(guān)閉，對(duì)中控的禁用。

b.為了保證控制的可靠，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路采取直接的、中間不加任何設(shè)備。

（4）答案是可行的，本方案去了中控生產(chǎn)廠家，與設(shè)計(jì)師進(jìn)行溝通，要求對(duì)中控I/O口功能、程序做了適當(dāng)調(diào)整：接著在多媒體教室建設(shè)中增加中控點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制線路。

a.為了有效地對(duì)中控遠(yuǎn)程控制，防止中控誤動(dòng)作，滿足200m距離的需要，本方案采用1.5mm²三芯多股導(dǎo)線作為連線，一對(duì)一線路（教室與開關(guān)板）連接。

b.接入兩路中控I/O端口，當(dāng)兩路I/O端口處于開路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)未動(dòng)作，斷開）時(shí)，中控處于待機(jī)狀態(tài)，本地可以操作。利用一路I/O端口實(shí)現(xiàn)對(duì)教室設(shè)備（投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻擴(kuò)音機(jī)）聯(lián)動(dòng)關(guān)閉、中控禁用。當(dāng)I/O口短路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，開關(guān)接通）時(shí)，若數(shù)秒鐘內(nèi)再斷開，中控將關(guān)閉教室所有設(shè)備電源（類似控制面板上“多媒體下課隧”功能），中控?cái)?shù)分鐘回到待機(jī)狀態(tài)，若一直保持開關(guān)接通狀態(tài)，中控處于禁用狀態(tài)，教室所有設(shè)備電源無(wú)法打開。利用另一路I/O端口實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備（投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻擴(kuò)音機(jī)）聯(lián)動(dòng)打開，當(dāng)I/O口短路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，開關(guān)接通）時(shí)，中控將打開教室所有設(shè)備電源（類似控制面板上“多媒體上課鍵”功能）。

c.為了方便教師操作，避免或減少因操作錯(cuò)誤而造成的中控故障，本方案專門設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)潔的中控控制面板，面板根據(jù)教室是否配置臺(tái)式計(jì)算機(jī)分為六鍵、八鍵兩種。（如圖1）。

d.控制室也制做一塊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控控制開關(guān)板。（如圖2）

（5）全校多幢教學(xué)樓數(shù)十間多媒體教室單機(jī)型中控不但可以本地控制，還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程集中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)集中控制。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的“設(shè)備聯(lián)動(dòng)的控制、中控的禁用”二個(gè)功能是多媒體教室管理人員最方便、有效的管理手段。由于單機(jī)型中控運(yùn)行可靠、穩(wěn)定，故障率低，使用效果好，到今天，還沒有一臺(tái)單機(jī)型中控被更換掉，仍然在使用。

三 網(wǎng)絡(luò)型中控的使用與遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)快捷控制

1.網(wǎng)絡(luò)型中控是在單機(jī)型中控基礎(chǔ)上增加網(wǎng)絡(luò)控制、網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，網(wǎng)絡(luò)型中控與單機(jī)型中控相比：

1）單機(jī)型中控電路簡(jiǎn)單，只是單純接受控制指令，完成即可，不需要驗(yàn)證指令、不需要向外輸出。網(wǎng)絡(luò)型中控芯片多、電路復(fù)雜，需要運(yùn)行大量的程序，需要驗(yàn)證遠(yuǎn)程控制指令、檢測(cè)執(zhí)行狀態(tài)，并且時(shí)刻在做內(nèi)部自檢，連續(xù)地向外發(fā)送檢測(cè)結(jié)果。

2）單機(jī)型中控獨(dú)立、不受外界影響。網(wǎng)絡(luò)型中控受到網(wǎng)絡(luò)帶寬、流量的影響。

3）單機(jī)型中控運(yùn)行穩(wěn)定性要好于網(wǎng)絡(luò)型中控。

2.本文基于長(zhǎng)年使用單機(jī)型中控的好效果、聽到許多學(xué)校使用網(wǎng)絡(luò)型中控后反饋意見，以及網(wǎng)絡(luò)型中控自身穩(wěn)定性的擔(dān)憂，一直未在學(xué)校多媒體教室使用網(wǎng)絡(luò)型中控，2008年5月新校區(qū)多媒體教室建設(shè)中，才大膽選用網(wǎng)絡(luò)型中控。為了保證網(wǎng)絡(luò)型中控運(yùn)行穩(wěn)定，第一在樓內(nèi)敷設(shè)網(wǎng)絡(luò)型中控專用局域網(wǎng)，第二同時(shí)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制，第三做了一些技術(shù)上準(zhǔn)備。

1）確定網(wǎng)絡(luò)型中控I/O端口的控制電壓變化是否能夠滿足點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制需要，就是開路（不控制）狀態(tài)下電平與短路（控制）時(shí)電壓差。

2）為了有效對(duì)中控控制，防止誤動(dòng)作，滿足400m距離的需要，本文采用2.5mm²三芯帶屏蔽網(wǎng)多股導(dǎo)線作為連線，一對(duì)一線路（教室與開關(guān)板）連接。

3）接入兩路中控I/O端口，當(dāng)兩路YO端口都處于開路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)未動(dòng)作，斷開）時(shí)，中控處于待機(jī)狀態(tài)，本地、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程都可以控制。

a.利用一路I/O端口實(shí)現(xiàn)對(duì)教室設(shè)備（投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻擴(kuò)音機(jī)）聯(lián)動(dòng)關(guān)閉、中控禁用。當(dāng)YO口短路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，開關(guān)接通）時(shí)，若數(shù)秒鐘內(nèi)再斷開；中控將關(guān)閉教室所有設(shè)備電源（類似控制面板上“多媒體下課健”功能），中控?cái)?shù)分鐘回到待機(jī)狀態(tài)，若一直保持開關(guān)接通狀態(tài)，中控處于禁用狀態(tài)，教室所有設(shè)備電源無(wú)法打開。

b.利用另一路I/O端口實(shí)現(xiàn)對(duì)教室設(shè)備（投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻擴(kuò)音機(jī)）聯(lián)動(dòng)打開，當(dāng)I/O口短路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，開關(guān)接通）時(shí)，中控將打開教室所有設(shè)備電源（類似控制面板上“多媒體上課健”功能）。

C.當(dāng)兩路I/O口同時(shí)短路時(shí)，教室中控主機(jī)回到開機(jī)時(shí)初始狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)中控的復(fù)位。

d.為了方便教師操作，避免或減少因操作錯(cuò)誤而造成的中控故障，本文專門設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)潔的中控控制面板，面板根據(jù)教室是否配置臺(tái)式計(jì)算機(jī)分為八鍵、九兩種。（如圖3）

f.控制室也制作一塊點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控控制開關(guān)板。（如圖4）

4）由于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制快捷、有效、方便、直觀，己成為網(wǎng)絡(luò)型中控遠(yuǎn)程控制的主要控制手段。

5）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制優(yōu)先本地控制、網(wǎng)絡(luò)控制，同時(shí)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制與定時(shí)器結(jié)合，早晨，在設(shè)定的時(shí)間打開所有教室設(shè)備；晚上，在設(shè)定的時(shí)間關(guān)閉所有教室設(shè)備，禁用中控。

3.目前，學(xué)校鼓樓校區(qū)近二十間多媒體教室已穩(wěn)定運(yùn)行5年、仙林校區(qū)近二百間多媒體教室已穩(wěn)定運(yùn)行4年。四改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)型中控的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制內(nèi)容

今年暑期，學(xué)校將對(duì)鼓樓校區(qū)一幢教學(xué)樓教室進(jìn)行改造，多媒體教室將繼續(xù)使用網(wǎng)絡(luò)型中控。為了更好地提高網(wǎng)絡(luò)型中控穩(wěn)定性。本文認(rèn)真總結(jié)了幾年來(lái)網(wǎng)絡(luò)型中控的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制使用效果、反饋意見后做技術(shù)調(diào)整。

1 取消教室設(shè)備聯(lián)動(dòng)打開、中控復(fù)位兩項(xiàng)功能，增加中控運(yùn)行狀態(tài)指示

1）網(wǎng)絡(luò)型中控二路I/O端口，利用一路I/O端口實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備（投影機(jī)、電動(dòng)屏幕、音頻擴(kuò)音機(jī)）聯(lián)動(dòng)關(guān)閉、中控禁用。當(dāng)I/O口短路（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)開關(guān)動(dòng)作，接通）時(shí)，若數(shù)秒鐘內(nèi)再斷開；中控將關(guān)閉教室所有設(shè)備電源（類似控制面板上“多媒體下課鍵”功能），中控?cái)?shù)分鐘回到待機(jī)狀態(tài)；若一直保持開關(guān)接通狀態(tài)，中控處于禁用狀態(tài)，教室所有設(shè)備電源無(wú)法打開。

2）利用另一路I/O端口實(shí)現(xiàn)顯示中控當(dāng)前狀態(tài)，指示燈熄滅表示中控待機(jī)、指示燈閃爍表示中控延時(shí)（投影機(jī)散熱）、指示燈長(zhǎng)亮表示中控禁用。

2 改進(jìn)控制面板按鍵與狀態(tài)指示

1）控制面板按鍵采用手感好的微動(dòng)按鍵。按鍵時(shí)，有明顯動(dòng)作感覺，面板內(nèi)（或主機(jī)內(nèi)）發(fā)出“嘟”一聲，表示繼電器動(dòng)作或處理芯片輸出。

2）狀態(tài)指示燈是連接在中控處理芯片或繼電器輸入端，是表示控制動(dòng)作實(shí)際執(zhí)行狀態(tài)，不是按鍵動(dòng)作狀態(tài)。

3 增加教室中控主機(jī)電源定時(shí)器控制，早晨在設(shè)定的時(shí)間，接通中控電源，晚上在設(shè)定的時(shí)間斷開中控電源，這樣既保證中控運(yùn)行穩(wěn)定、也延長(zhǎng)了中控使用年限，夏季尤為重要。