基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统技术方案

本发明专利技术公开了基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，系统由智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能灯光控制端组成；智能灯光控制端包括64个继电器开关控制电路、无线收发模块、主微型控制器Z

【技术实现步骤摘要】
基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统
本专利技术公开了基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，属于物联网智能控制领域。
技术介绍
在多媒体大型报告厅使用过程中，为了能够较好地实现多媒体投影效果，通常需要关闭部分灯光；但在大型报告厅中，因为报告厅规模大，座位和安装的灯光数量较多，为了能够达到较好的讲解效果，通常需要在报告厅的不同位置部署多个显示屏幕；为了能够使多个屏幕在讲解过程中能够达到较好的显示效果，通常要根据报告厅灯光的安装位置及屏幕的摆放位置关闭或打开部分灯光；然而在当前多媒体大型报告厅灯光控制中，通常由一个开关控制多个灯光的通断，不能够自适应地满足报告人在讲解过程中对灯光的需要。本专利技术提出的基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，则能够利用广泛使用的智能手机基于无线局域网实现对多媒体大型报告厅灯光的智能控制，使报告人能够根据多媒体大型报告厅环境和自己讲解过程中对灯光的需要，自适应对大型报告厅灯光完成分组，并在此基础上实现灯光的智能控制；具有投资小，灯光控制方便等特点，能够有效地实现大型报告厅灯光的自适应控制，为讲解质量的提高提供较好的基础。
技术实现思路
本专利技术提出的基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，包括智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能灯光控制端，智能手机主控端通过WIFI无线路由器实现对智能灯光控制端的智能控制，其中智能手机主控端和WIFI无线路由器的连接为双向连接，WIFI无线路由器和智能灯光控制端的连接为双向连接，具体如附图1所示；作为优选，所述的智能手机主控端使用具有WIFI无线收发功能的智能手机，智能手机主控端可选用安卓系统的智能手机或者是苹果智能手机，所述的WIFI无线路由器使用TP-LINK无线路由器。智能灯光控制端包括64个继电器开关控制电路、无线收发模块、主微型控制器Z1、从微型控制器Z2、选择器U1、选择器U2、存储器和8个8D触发器，其中8D触发器和8个继电器开关控制电路连接，主微型控制器和存储器连接，主微型控制器双向连接无线收发模块，主微型控制器和选择器U1以及4个8D触发器连接，从微型控制器和选择器U2以及4个8D触发器连接，存储器中预先保存了该智能灯光控制端控制的所有灯光的设备编号、微型控制器编号、选择器编号、触发器编号和继电器开关控制电路编号，每一个继电器开关控制电路控制的灯光对应一个唯一的设备编号；继电器开关控制电路包含电阻、三极管、继电器和灯光。当需要使用继电器开关控制电路设置灯光通断时，微型控制器通过限流电阻连接至三极管，进而控制三极管的开关，三极管连接至继电器，控制继电器的断开和吸合，最终实现对灯光的控制。作为优选，所述智能灯光控制端中的无线收发模块选用ESP8266，所述8D触发器使用74LS273，所述智能灯光控制端中的主微型控制器和从微型控制器使用单片机STC10F08XE，所述智能灯光控制端中的存储器使用EEPROM，其对应的芯片型号为AT24C256；智能灯光控制端通过继电器开关控制电路能够控制灯光的通断状态，并能够基于无线收发模块实现数据的发送和接收；在智能灯光控制端的存储器中预先存储了智能灯光控制端设备信息表，如表1所示，智能灯光控制端设备信息表中保存了智能灯光控制端控制的每一个灯光对应的设备编号，微型控制器编号、选择器编号、触发器编号和继电器开关控制电路编号信息，后续对智能灯光控制端控制的每一个灯光完成分类后，在智能灯光控制端的智能灯光控制端设备信息表中还要保存其对应的分类号；具体如表1所示。WIFI无线路由器建立自己的无线局域网，设置相应的接入密码，密码用S表示；智能手机主控端加入到该WIFI无线路由器所建立的无线局域网中；智能灯光控制端使用密码S加入到WIFI无线路由器所建立的无线局域网中。基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统各个组成部分通信时使用的报文类型有：发现报文、发现响应报文、开关状态设置报文、分类设置报文、开关状态设置响应报文、分类设置响应报文、开关状态分类设置报文和开关状态分类设置响应报文，具体如表2到表8所示；发现报文包含字段有：报文类型；发现响应报文包含报文类型、设备数量S，设备编号X1，设备编号X2，…，设备编号XS；开关状态设置报文包含报文类型、设备编号和开关状态；分类设置报文包含报文类型、设备编号和分类号；开关状态设置响应报文和分类设置响应报文包含报文类型和设备编号；开关状态分类设置报文包含报文类型、分类号和开关状态；开关状态分类设置响应报文包含报文类型和分类号；其中，发现报文、发现响应报文、开关状态分类设置报文和开光状态分类设置响应报文是作为UDP报文的数据部分封装到UDP报文中进行数据传送的；开关状态设置报文、开光状态设置响应报文、分类设置报文和分类设置响应报文是作为TCP报文的数据部分封装到TCP报文中进行数据传送的；如表2到表8所示，在存在开关状态字段的报文格式中，开关状态为1，表示灯光亮，开光状态为0，表示灯光灭。每个继电器开关控制电路控制的灯光对应一个唯一的设备编号，加入无线局域网的智能手机主控端，通过发现报文和发现响应报文获得智能灯光控制端控制的每一个灯光对应的设备编号；并将获得的所有灯光的设备编号信息保存在智能手机主控端的灯光控制端信息表中；灯光控制端信息表如表9所示，包含的字段有：设备编号（2个字节），IP地址（4个字节）；因为所有灯光都是由一个智能灯光控制端控制的，因此在表9的每一条记录中，每一个灯光设备编号对应的IP地址是相同的，都是智能灯光控制端的IP地址；具体步骤如下：步骤1，智能手机主控端向网络中以广播的方式发送发现报文，该报文中报文类型的数值为0x01；步骤2，智能灯光控制端收到广播报文后，按照报文格式对收到的报文进行解析，解析出报文各个字段的内容；步骤3，如果智能灯光控制端解析报文得到的报文类型的数值为0x01，则表示该报文为发现报文；在智能灯光控制端的存储器中保存了其控制的所有灯光对应的设备编号信息，通过查询智能灯光控制端的智能灯光控制端设备信息表能够获得其控制的灯光数量S，S个灯光对应的设备编号信息表示为X1，X2，…，XS；智能灯光控制端将以单播的方式对发送该发现报文的智能手机主控端发送发现响应报文，其中在发现响应报文中，报文类型数值为0x02，设备数量为S，设备数量字段后的设备编号信息为X1，X2，…，XS；步骤4，如果智能手机主控端解析得到的报文类型字段数值为0x02，表示该报文为发现响应报文，智能手机主控端针对收到的发现响应报文，按照发现响应报文格式对报文进行解析，在发现响应报文IP首部中解析出的源IP地址即为相应的智能灯光控制端的IP地址；在该智能手机主控端中将收到的智能灯光控制端的IP地址及解析得到的所有设备编号信息按照表9的格式保存在手机主控端的灯光控制端信息表中；其中每一条设备编号信息占用灯光控制端信息表的一行；步骤5，如果智能手机主控端广播发送发现报文后，在时间T（T=20秒）内没有收到智能灯光控制端发送的单播发现响应报文，则智能手机主控端重复执行步骤1；如果智能手机主控端在时间T内收到了智能灯光控制端的单播发现响应报文，则执行步骤6；步骤6，如果智能手机主控端的灯光控制端信息表中存在重复的本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，由智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能灯光控制端组成，智能手机主控端通过WIFI无线路由器实现对智能灯光控制端的智能控制，所描述的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统各个组成部分通信时使用的报文类型有：发现报文、发现响应报文、开关状态设置报文、分类设置报文、开关状态设置响应报文、分类设置响应报文、开关状态分类设置报文和开关状态分类设置响应报文，多媒体大型报告厅智能灯光控制系统各个组成部分通信过程包括如下步骤：步骤11，WIFI无线路由器建立自己的无线局域网，设置相应的接入密码，密码用S表示；智能手机主控端加入到该WIFI无线路由器所建立的无线局域网中；智能灯光控制端使用密码S加入到WIFI无线路由器所建立的无线局域网中；步骤12，每个继电器开关控制电路控制的灯光对应一个唯一的设备编号，加入无线局域网的智能手机主控端，通过发现报文和发现响应报文获得智能灯光控制端控制的每一个灯光对应的设备编号；并将获得的所有灯光的设备编号信息保存在智能手机主控端的灯光控制端信息表中；灯光控制端信息表包含的字段有：设备编号，IP地址；因为所有灯光都是由一个智能灯光控制端控制的，因此在灯光控制端信息表的每一条记录中，每一个灯光设备编号对应的IP地址是相同的，都是智能灯光控制端的IP地址；步骤13，智能手机主控端基于TCP协议通过开关状态设置报文、开光状态设置响应报文、分类设置报文和分类设置响应报文对智能灯光控制端控制的所有灯光完成分类；步骤14，智能手机主控端基于UDP协议通过开关状态分类设置报文、开光状态分类设置响应报文完成智能灯光控制端的分类控制；在步骤13中，主要进行如下步骤：步骤131，智能手机主控端作为请求方，首先从智能手机主控端的灯光控制端信息表中读取智能灯光控制端的IP地址，基于读取的IP地址在智能手机主控端和智能灯光控制端之间建立一条TCP连接；步骤132，开关状态用A表示，A的数值设置为1；智能手机主控端对其控制的每一个灯光对应的设备编号P执行步骤133；步骤133，智能手机主控端以单播的方式向智能灯光控制端发送相应的开关状态设置报文，则在开关状态设置报文中，报文类型数值为0x03，设备编号为P，开关状态为A；步骤134，智能灯光控制端对收到的报文进行解析，解析出报文类型、设备编号P和开关状态信息；如果报文类型字段为0x03，则表示该报文为开关状态设置报文；根据得到的设备编号信息，在存储器的智能灯光控制端设备信息表中查询是否存在该设备编号对应的记录，如果不存在，则智能灯光控制端以单播的方式向智能手机主控端发送开关状态设置响应报文，其中报文类型数值为0x04，设备编号为P；如果存在设备编号P，则通过智能灯光控制端的主微型控制器，在存储器的智能灯光控制端设备信息表中查询设备编号P对应的微型控制器编号...

【技术特征摘要】
1.基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，由智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能灯光控制端组成，智能手机主控端通过WIFI无线路由器实现对智能灯光控制端的智能控制，所描述的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统各个组成部分通信时使用的报文类型有：发现报文、发现响应报文、开关状态设置报文、分类设置报文、开关状态设置响应报文、分类设置响应报文、开关状态分类设置报文和开关状态分类设置响应报文，多媒体大型报告厅智能灯光控制系统各个组成部分通信过程包括如下步骤：步骤11，WIFI无线路由器建立自己的无线局域网，设置相应的接入密码，密码用S表示；智能手机主控端加入到该WIFI无线路由器所建立的无线局域网中；智能灯光控制端使用密码S加入到WIFI无线路由器所建立的无线局域网中；步骤12，每个继电器开关控制电路控制的灯光对应一个唯一的设备编号，加入无线局域网的智能手机主控端，通过发现报文和发现响应报文获得智能灯光控制端控制的每一个灯光对应的设备编号；并将获得的所有灯光的设备编号信息保存在智能手机主控端的灯光控制端信息表中；灯光控制端信息表包含的字段有：设备编号，IP地址；因为所有灯光都是由一个智能灯光控制端控制的，因此在灯光控制端信息表的每一条记录中，每一个灯光设备编号对应的IP地址是相同的，都是智能灯光控制端的IP地址；步骤13，智能手机主控端基于TCP协议通过开关状态设置报文、开光状态设置响应报文、分类设置报文和分类设置响应报文对智能灯光控制端控制的所有灯光完成分类；步骤14，智能手机主控端基于UDP协议通过开关状态分类设置报文、开光状态分类设置响应报文完成智能灯光控制端的分类控制；在步骤13中，主要进行如下步骤：步骤131，智能手机主控端作为请求方，首先从智能手机主控端的灯光控制端信息表中读取智能灯光控制端的IP地址，基于读取的IP地址在智能手机主控端和智能灯光控制端之间建立一条TCP连接；步骤132，开关状态用A表示，A的数值设置为1；智能手机主控端对其控制的每一个灯光对应的设备编号P执行步骤133；步骤133，智能手机主控端以单播的方式向智能灯光控制端发送相应的开关状态设置报文，则在开关状态设置报文中，报文类型数值为0x03，设备编号为P，开关状态为A；步骤134，智能灯光控制端对收到的报文进行解析，解析出报文类型、设备编号P和开关状态信息；如果报文类型字段为0x03，则表示该报文为开关状态设置报文；根据得到的设备编号信息，在存储器的智能灯光控制端设备信息表中查询是否存在该设备编号对应的记录，如果不存在，则智能灯光控制端以单播的方式向智能手机主控端发送开关状态设置响应报文，其中报文类型数值为0x04，设备编号为P；如果存在设备编号P，则通过智能灯光控制端的主微型控制器，在存储器的智能灯光控制端设备信息表中查询设备编号P对应的微型控制器编号（）、选择器编号（）、触发器编号（）和继电器开关控制电路编号（）；如果编号为的微型控制器是主微型控制器，执行步骤135；如果编号为的微型控制器是从微型控制器，则主微型控制器将选择器编号、触发器编号和继电器开关控制电路编号传送给从微型控制器，执行步骤135；步骤135，微型控制器通过与其连接的选择器选通触发器，使触发器使能，如果开关状态A为1，微型控制器通过触发器使继电器开关控制电路打开灯光，如果开关状态A为0，微型控制器通过触发器使继电器开关控制电路关闭灯光；然后智能灯光控制端以单播的方式向智能手机主控端发送开关状态设置响应报文，其中报文类型数值为0x05，设备编号为P；步骤136，智能手机主控端收到开关状态设置响应报文后，对报文进行解析，如果报文类型字段数值为0x04，表示开关状态设置失败，重复执行步骤133；如果报文类型字段数值为0x05，表示开关状态设置成功；如果开关状态A为1，则将开关状态A设置为0，执行步骤133；如果开关状态A为0，则设备编号P对应灯光的灯光状态将发生变化，用户就能够观察到其所在的位置，用户根据其所处的位置为其分配一个分类号B，执行步骤137；步骤137，智能手机主控端以单播的方式向该智能灯光控制端发送分类设置报文，其中报文类型数值为0x06，设备编号为P，分类号为B；步骤138，智能灯光控制端对收到的报文进行解析，解析出报文类型、设备编号和分类号；如果报文类型字段为0x06，则表示该报文为分类设置报文；根据得到的设备编号信息，在存储器的智能灯光控制端设备信息表中查询是否存在该设备编号对应的记录，如果不存在，则智能灯光控制端以单播的方式向智能手机主控端发送分类设置响应报文，其中报文类型数值为0x07，设备编号为P；如果存在设备编号P对应的记录，主微型控制器将存储器中查询到的该条记录对应的分类号字段的数值修改为B，然后智能灯光控制端以单播的方式向智能手机主控端发送分类设置响应报文，其中报文类型数值为0x08，设备编号为P；步骤139，智能手机主控端收到分类设置响应报文后，对报文进行解析，如果报文类型字段数值为0x07，表示分类设置失败，重复执行步骤137；如果报文类型字段数值为0x08，表示分类设置成功。2.根据权利要求1所述的基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，其特征在于：所述系统包括智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能灯光控制端，智能手机主控端通过WIFI无线路由器实现对智能灯光控制端的智能控制，其中智能手机主控端和WIFI无线路由器的连接为双向连接，WIFI无线路由器和智能灯光控制端的连接为双向连接；作为优选，所述的智能手机主控端使用具有WIFI无线收发功能的智能手机，智能手机主控端可选用安卓系统的智能手机或者是苹果智能手机，所述的WIFI无线路由器使用TP-LINK无线路由器。3.根据权利要求1所述的基于无线局域网的多媒体大型报告厅智能灯光控制系统，其特征在于：智能灯光控制端包括64个继电器开关控制电路、无线收发模块、主微型控制器Z1、从微型控制器Z2、选择器U1、选择器U2、存储器和8个8D触发器，其中8D触发器和8个继电器开关控制电路连接，主微型控制器和存储器连接，主微型控制器双向连接无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新良，毕东生，孙芃，贺晓倩，张劲枭，张军飞，屈乐乐，周梦含，张博，
申请(专利权)人：河南理工大学，
类型：发明
国别省市：河南,41