基于單片機的無線電源控制機房管理系統

王　朋

各類學生機房和開放式機房目前主要采用基于網絡管理或采用有線的方式集中控制每個終端電源的機房管理系統。通過網絡系統來控制用機者上機和下機受制于網絡的通/斷狀況，易受到攻擊和破壞，可靠性低。采取有線的方式消耗大量的電纜，提高了施工布線成本而且影響美觀。提出了一種基于單片機的無線電源控制機房管理系統，教師機通過無線方式實現對所有學生機電源的遙控管理，并通過IC卡讀卡器和管理系統實現學生持卡上機和定時上機。

1系統結構和功能

系統采用上、下位機結構。上位機(教師機)通過串行口用RS232-C方式連接調制發射機和IC卡讀卡器，以實現電源開關控制信號的發射和IC卡的讀取，并通過機房IC卡管理系統實現學生持卡上機，定時上機等功能。下位機(學生機)是以單片機為核心的智能電源控制器，用于學生計算機電源控制。系統整體結構如圖1所示。

學生機電源的開關控制是通過遙控電源插座實現的。遙控電源插座的供電和斷電是受調制發射機所發射的開關控制信號控制，當調制發射機發射的是開機代碼時，遙控電源插座先通過解調電路解調出代碼，再通過單片機識別此代碼，若地址位相同，符合開機代碼的要求，則使該電源插座供電，同理，當調制發射機發射的是關機代碼時，遙控電源插座先通過解調電路解調出代碼，再通過單片機識別此代碼，若地址位相同，符合關機代碼的要求，則使該電源插座斷電，學生機電源插座的供電和斷電，完全由教師機通過無線的方式控制。

無線電源控制系統要求調制發射機和遙控電源插座之間進行無線數字通信，根據無線電管理的規定和電磁波傳播規律的分析，采用0.7m頻段(430-440MHz)的業余波段，此頻段適用于短距離通信，干擾小，具體頻率可選擇市場上可購買到發射模塊的433.92 MHz，以簡化電路的設計。

2教師機發射部分設計

系統的發射電路包括編碼電路、無線發射模塊和天線。PC機由串行口輸出的數據經MAX232C電平轉換后送給單片機AT89C2051，單片機組成編碼電路，編碼由軟件實現自定義編碼并送到發射模塊。教師機發射電路結構如圖2所示。

3學生機無線遙控電源插座設計

學生機遙控電源插座部分由接收電路，解碼電路和驅動電路組成，接收電路由高頻調諧器和中頻放大、同步檢波電路組成，將接收到的無線信號解調出數字信號并送入單片機AT89C2051進行解碼，根據解碼結果經驅動電路、光電耦合電路，通過固態繼電器對電源開關進行控制。結構如圖3所示。

4軟件系統的設計

軟件系統主要由教師機發射部分軟件和學生機電源插座軟件部分組成。發射部分功能主要是接收PC機的串行數據，將其轉換為自定義的包含地址位和開關機代碼的編碼信號，從發射模塊發射出去，接收部分的主要實現接收自定義的編碼信號，判斷是否為本機地址及開關控制信號，從而控制固態繼電器動作，程序流程如圖4和圖5所示。

5結束語

基于無線電源控制模式的機房管理系統，適用各類學生機房和開放式機房的管理。教師機可以通過無線的方式管理所有學生機的電源開關。同時采用IC卡讀寫器和管理系統，實現學生的持卡上機和定時上機，也可通過網絡與校園的一卡通系統連接，實現系統管理。