基于单片机的无线电源控制机房管理系统

王　朋

各类学生机房和开放式机房目前主要采用基于网络管理或采用有线的方式集中控制每个终端电源的机房管理系统。通过网络系统来控制用机者上机和下机受制于网络的通/断状况，易受到攻击和破坏，可靠性低。采取有线的方式消耗大量的电缆，提高了施工布线成本而且影响美观。提出了一种基于单片机的无线电源控制机房管理系统，教师机通过无线方式实现对所有学生机电源的遥控管理，并通过IC卡读卡器和管理系统实现学生持卡上机和定时上机。

1系统结构和功能

系统采用上、下位机结构。上位机(教师机)通过串行口用RS232-C方式连接调制发射机和IC卡读卡器，以实现电源开关控制信号的发射和IC卡的读取，并通过机房IC卡管理系统实现学生持卡上机，定时上机等功能。下位机(学生机)是以单片机为核心的智能电源控制器，用于学生计算机电源控制。系统整体结构如图1所示。

学生机电源的开关控制是通过遥控电源插座实现的。遥控电源插座的供电和断电是受调制发射机所发射的开关控制信号控制，当调制发射机发射的是开机代码时，遥控电源插座先通过解调电路解调出代码，再通过单片机识别此代码，若地址位相同，符合开机代码的要求，则使该电源插座供电，同理，当调制发射机发射的是关机代码时，遥控电源插座先通过解调电路解调出代码，再通过单片机识别此代码，若地址位相同，符合关机代码的要求，则使该电源插座断电，学生机电源插座的供电和断电，完全由教师机通过无线的方式控制。

无线电源控制系统要求调制发射机和遥控电源插座之间进行无线数字通信，根据无线电管理的规定和电磁波传播规律的分析，采用0.7m频段(430-440MHz)的业余波段，此频段适用于短距离通信，干扰小，具体频率可选择市场上可购买到发射模块的433.92 MHz，以简化电路的设计。

2教师机发射部分设计

系统的发射电路包括编码电路、无线发射模块和天线。PC机由串行口输出的数据经MAX232C电平转换后送给单片机AT89C2051，单片机组成编码电路，编码由软件实现自定义编码并送到发射模块。教师机发射电路结构如图2所示。

3学生机无线遥控电源插座设计

学生机遥控电源插座部分由接收电路，解码电路和驱动电路组成，接收电路由高频调谐器和中频放大、同步检波电路组成，将接收到的无线信号解调出数字信号并送入单片机AT89C2051进行解码，根据解码结果经驱动电路、光电耦合电路，通过固态继电器对电源开关进行控制。结构如图3所示。

4软件系统的设计

软件系统主要由教师机发射部分软件和学生机电源插座软件部分组成。发射部分功能主要是接收PC机的串行数据，将其转换为自定义的包含地址位和开关机代码的编码信号，从发射模块发射出去，接收部分的主要实现接收自定义的编码信号，判断是否为本机地址及开关控制信号，从而控制固态继电器动作，程序流程如图4和图5所示。

5结束语

基于无线电源控制模式的机房管理系统，适用各类学生机房和开放式机房的管理。教师机可以通过无线的方式管理所有学生机的电源开关。同时采用IC卡读写器和管理系统，实现学生的持卡上机和定时上机，也可通过网络与校园的一卡通系统连接，实现系统管理。