基于软件集成的多媒体控制系统的设计

马 勇

在加快实现教育现代化政策的推动下，多媒体教室如雨后春笋般应运而生。由于多媒体教室具有使用方便、便于教师使用课件、教学信息量大等诸多优点，教师利用多媒体技术授课已十分普遍，全方位地提高了教学质量与工作效率[1]。但从另一个角度讲，在较短的时间内，学校建设如此多的多媒体教室，无论是在维护、管理和技术指导上，都存在着一些不相适应的地方。为充分发挥多媒体辅助教学的效能，更好地为教师教学服务，提高教学效率，本文就多媒体教室控制系统如何建设的问题，提出了一种软件集成的多媒体控制系统建设方案。

一、目前多媒体教室系统构成及存在的问题

1.硬件集中控制系统构成

一般多媒体教室中教学设备的控制都通过硬件集中控制，系统组成如图1所示。

图1 硬件集中控制系统组成框图

2.存在问题分析

硬件集中控制器面板上配置有总电源开关、投影仪的开关及信号切换、投影幕上升与下降等，从多年维护中出现的问题看，这种硬件控制缺点：(1)容易被人为损坏，一旦损坏后无法控制，设备只能单个手动控制；(2)操作不简便，教师易忘记设备开启的先后顺序，由于控制系统操作复杂，一些教师(如文科类教师)对多媒体设备不熟悉，常常会出现上课前不晓得如何开启设备(譬如投影仪不知道开启、设备电源位置不清楚)等问题，导致上课时间延误、教学任务不能顺利完成等现象[1,2]。

二、软件集成控制系统

1.系统组成及功能

为有效解决上述问题，设计一全自动软件集成控制的系统，教师上课前只要操作一按钮，系统自动按顺序开启设备至最佳状态，减少教师操作失误，大大提高教学效率。

系统设计分为软件集中控制单元和控制执行单元两部分，系统装置组成示意图如图2所示。软件集中控制系统安装于教室PC机，控制执行单元与PC机通过RS-232串口通信线缆连接。集中控制系统软件主要通过RS-232发出执行命令(如投影仪开关、信号切换、投影幕上升与下降等)。系统设计功能：(1)按下“上课”按钮后按照设定顺序自动开启设备；(2)按下“下课”按钮后按照设定顺序自动关闭设备；(3)可通过软件手动控制设备(如投影仪开启、关闭、信号切换，投影幕上升、下降)。

图2 系统装置整体示意图

2.系统动作步骤

控制执行单元主要是执行软件集中控制系统软件发出的命令，动作步骤如下：

(1)教师上课则需按“上课”按钮。系统计算机启动，自动运行集中控制系统软件，运行后的集中控制系统首先开启整个设备电源(包括功放、投影仪、投影幕、无线话筒接收器)，其次开启投影幕，投影幕自动下降，最后发送RGB计算机信号切换命令，将计算机屏幕内容投影至银幕，所有设备都调整到最佳状态，供教师使用，其程序流程图如图3所示。

图3 启动后设备自动控制流程图

(2)教师下课则需按“下课”按钮。当控制执行单元的单片机(CPU)检测到下课按钮按下后，首先通知计算机关机，其次自动关闭投影仪，投影幕自动上升，3分钟后执行控制单元切断设备总电源，教师无需关心设备有无关闭或怎么关闭问题，其程序流程图如图4所示。

图4 关闭计算机时设备自动控制流程图

(3)教师在上课过程中若需要关闭投影仪、上升投影幕等，可双击系统控制图标，选择对应功能进行操作。

三、集成控制系统软件设计

1.串口通信协议的设计

以松下投影仪为例来说明PC机是如何控制投影仪的。为提高通信效率，减少可能出现的噪声干扰单片机通信情况，设计中只发送数据头，如字符“K”(十六进制4BH)表示投影仪开机命令数据头，控制执行单元的单片机接收到此数据头后，将开机控制命令(02H50H4FH4EH03H)发送至投影仪，其他控制命令发送也按此方式进行。单片机与PC机串口通信波特率都设为9600 b/s，奇偶校验：无[2,3]。松下投影仪的控制命令及动作命令见表1。

表1 松下投影仪的控制命令及动作命令表意

2.串口通信

软件设计用VB6.0编程实现，与控制执行单元串口通信，采用Microsoft公司提供的简化Windows下串行通信编程的ActiveX控件Mscomm32.ocx。调用该控件编程方便，只要设定和监视Mscomm属性与事件处理即可实现串口通信，控件有两种处理通信事件方式：事件驱动方式、查询方式[4,5]。本文设计中采用事件驱动方式处理通信信息，其串口事件通信处理主要程序如下：

四、结束语

本文就多媒体教学设备系统建设问题，设计了一种软件集中控制系统的方案。该系统的设计能够大大减少教师操作失误，减少技术维护人员工作量，提高教学效率，同时为媒体教学设备的管理和控制提供了一种有别于硬件集中控制的解决方法。

[1]王海峰,章怡.基于LAN的多媒体设备网络化管理的设计[J].江苏技术师范学院学报:自然科学版,2008,14(2):17-21.

[2]王海峰,章怡.基于单片机的多媒体自动控制系统的设计[J].工业控制计算机,2008(7):78-79.

[3]柴学宁.利用VB实现计算机与单片机的串口通信[J].电脑编程技巧与维护,2005(12):27-29.

[4]李长林.Visual Basic串口通信技术与典型实例[M].北京:清华大学出版社,2006.

[5]欧阳均.基于远程控制的多媒体教室的设计与实现[J].温州大学学报,2007(8):56-58.