技术领域
[0001] 本
发明涉及睡眠舱自动控制技术领域，具体涉及共享睡眠舱控制系统。
背景技术
[0002] 当前在睡眠、休息服务领域中仍普遍采用传统专
门人员进行维护管理的实现方式，所涉及系统主要包括位于前台的酒店管理终端和房间的门禁系统。比如在典型的旅店行业中，管理控制方式一般是客户到前台办理入住登记手续后，持IC卡自助打开房间入住，退房时需要客户将IC卡返回旅店前台办理退房手续。
[0003] 目前在睡眠、休息服务领域的维护管理方案存在的主要问题是其控制系统组成相对独立、分散，需要专门人员进行管理，人
力成本和管理成本较高。现有的共享睡眠舱内的控制系统不够安全，对设备端没有相应的检测。
发明内容
[0004] 针对
现有技术中所存在的不足，本发明提供了共享睡眠舱控制系统，解决了共享睡眠舱自动控制和用电安全的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：共享睡眠舱控制系统，包括前端
控制器；前端控制器包括主控芯片，主控芯片连接有无线通讯
电路、电源转换电路、音频译码电路、语音模
块电路、输入端口保护电路和输出控制及检测电路；
[0006] 所述输入端口保护电路连接有睡眠舱中感应
开关和
传感器单元；
[0007] 所述输入端口保护电路，用于采集睡眠舱中感应开关和传感器单元状态
信号，并隔离传输给主控芯片；
[0008] 所述输出控制及检测电路，用于对睡眠舱中的设备提供电源，同时对所述输出控制及检测电路的输出端口的
电流及
电压进行检测，输出电流及电压检测信号给主控芯片。
[0009] 进一步的，主控芯片还连接有复位电路、睡眠
质量传感器、时钟电路、状态指示灯和
存储器；音频译码电路和语音模块电路连接有喇叭。
[0010] 进一步的，所述无线通讯电路还通过网络连接有后台
服务器和用户终端。
[0011] 进一步的，用户终端为手机；存储器包括TF卡
接口电路，TF卡接口电路连接有TF卡。
[0012] 进一步的，无线通讯电路包括WIFI通信模块、无线串口通信模块和有线RS485通信模块。
[0013] 进一步的，输入端口保护电路的输出端还连接有供电保护电路，供电保护电路用于检测输出控制及检测电路供电端有无电压信号，并输出给主控芯片。
[0014] 进一步的，传感器单元包括人体热释传感器、烟雾传感器、
压力传感器；感应开关包括睡眠舱内应急开关。
[0015] 进一步的，睡眠舱中的设备包括门磁
锁、抽
风机和照明灯。
[0016] 进一步的，输入端口保护电路包括光耦PS2801-1芯片。
[0017] 进一步的，所述输出控制及检测电路包括场效应MOS管FEI和运放U10A，场效应MOS管FEI的栅极连接有
电阻R24，电阻R24的另一端作为输出控制及检测电路的输入端，运放U10A的正向输入端与效应MOS管FEI的源极之间连接有电阻R25，运放U10A的负向输入端连接有电阻R31和电阻R32，电阻R31的另一端接地，电阻R32的另一端连接运放U10A的输出端，运放U10A的正向输入端还连接有电容C31，电容C31的另一端接地，效应MOS管FEI的源极还连接有取样电阻R29，取样电阻R29的另一端接地，运放U10A的的输出端还连接有电阻R26，电阻R26的另一端作为输出控制及检测电路的检测信号输出端，检测信号输出端还并联有电容C32，运放U10A的电源端并联有电容C35；场效应MOS管FEI的漏极作为输出控制及检测电路电源输出端。
[0018] 前端控制器通过无线连接，采用现有的websocket协议实现与后台服务器之间的通信，接收后台服务器发送的控制指令并根据指令完成对门磁锁、舱内电源、舱用
空调、舱用抽风机、喇叭等外设的控制操作；同时前端控制器通过舱内集成的门磁开关、床位压力传感器、收纳台压力传感器、睡眠质量传感器、热释传感器等传感器状态情况主动向后台服务器上报舱内工作状态和异常情况；在舱内起火或其它紧急情况下能够主动或接受舱内应急开关指令打开舱内，以保证舱内人员的有效逃生。
[0019] 前端控制器中的门磁锁主要实现睡眠舱门打开和闭合功能；舱内电源主要提供舱内照明等供电功能；抽风机主要实现舱内空气交换功能；空调主要实现舱内
温度调节功能；门磁开关主要实现舱门打开和闭合状态的
感知功能；床位/收纳台压力传感器主要实现舱内有无人员或有无遗留物品的感知功能；睡眠质量传感器主要实现对用户睡眠质量的监视功能；人体热释传感器主要是新舱内人员的有无感知功能；舱内
环境传感器主要实现舱内温度、湿度和火情状态的感知功能；舱内应急开关主要实现紧急情况下的舱门打开功能；提示喇叭主要用于睡眠舱使用提示或火警等紧急情况下的提示告警功能。
[0020] 相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
[0021] 1、本发明可对睡眠舱内设置的传感器单元反馈信号，以及输出控制及检测电路和输入端口保护电路的设置，提高了睡眠舱使用安全，实现了对睡眠舱内设备的自动控制，成本低。
[0022] 2、同时通过舱内可靠的传感器单元有效掌握用户使用状况及舱室系统的运行状态，真正实现舱室管理的无人化，从而极大节省系统运行的人力和管理成本。
[0023] 3、输入端口保护电路提供输入状态信号的信号隔离功能。信号隔离采用光耦PS2801-1芯片实现，可有效隔离输入
干扰信号，提高输入状态检测的可靠性。
[0024] 4、输出控制及检测电路中选用场效应MOS管FEI选用IRFR024N作为直流电源的实现，更稳定，运放U10A选用NE5532实现对取样电阻R29上信号的放大，提高反馈信号的有效性，提高与后端的匹配性。
附图说明
[0026] 图2为本发明中前端控制器的结构框图；
[0027] 图3为输出控制及检测电路原理图；
[0028] 图4为供电保护电路原理图；
[0029] 图5为电源转换电路原理图；
[0030] 图6为输入端口保护电路原理图；
[0031] 图7为TF卡接口电路；
[0032] 图8为音频译码电路原理图；
[0033] 图9为语音模块电路；
[0034] 图10为WIFI通信模块；
[0035] 图11为无线串口通信模块；
[0036] 图12为RS485通信模块。
具体实施方式
[0037] 下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0038] 实施列1
[0039] 如图1～图2所示，本发明所述的一种共享睡眠舱控制系统，包括前端控制器；前端控制器包括主控芯片，主控芯片连接有无线通讯电路、电源转换电路、音频译码电路、语音模块电路、输入端口保护电路和输出控制及检测电路；
[0040] 所述输入端口保护电路连接有睡眠舱中感应开关和传感器单元；
[0041] 所述输入端口保护电路，用于采集睡眠舱中感应开关和传感器单元状态信号，并隔离传输给主控芯片；
[0042] 所述输出控制及检测电路，用于对睡眠舱中的设备提供电源，同时对所述输出控制及检测电路的输出端口的电流及电压进行检测，输出电流及电压检测信号给主控芯片。
[0043] 进一步的，主控芯片还连接有复位电路、睡眠质量传感器、时钟电路、状态指示灯和存储器；音频译码电路和语音模块电路连接有喇叭。
[0044] 进一步的，所述无线通讯电路还通过网络连接有后台服务器和用户终端。
[0045] 进一步的，用户终端为手机；存储器包括TF卡接口电路，TF卡接口电路连接有TF卡。
[0046] 进一步的，无线通讯电路包括WIFI通信模块、无线串口通信模块和有线RS485通信模块。
[0047] 进一步的，传感器单元包括人体热释传感器、烟雾传感器、压力传感器；感应开关包括睡眠舱内应急开关。
[0048] 进一步的，睡眠舱中的设备包括门磁锁、抽风机和照明灯。
[0049] 实施列2
[0050] 在
实施例1的
基础上，结合附图3-12做进一步的解释。
[0051] 进一步的，输入端口保护电路包括光耦PS2801-1芯片U7。睡眠舱中感应开关和传感器单元发出的信号连接芯片U7发光
二极管的正向端C脚；芯片U7的光电接收管的
阴极作为输出端。
[0052] 进一步的，所述输出控制及检测电路包括场效应MOS管FEI和运放U10A，场效应MOS管FEI的栅极连接有电阻R24，电阻R24的另一端作为输出控制及检测电路的输入端，运放U10A的正向输入端与效应MOS管FEI的源极之间连接有电阻R25，运放U10A的负向输入端连接有电阻R31和电阻R32，电阻R31的另一端接地，电阻R32的另一端连接运放U10A的的输出端，运放U10A的正向输入端还连接有电容C31，电容C31的另一端接地，效应MOS管FEI的源极还连接有取样电阻R29，取样电阻R29的另一端接地，运放U10A的输出端还连接有电阻R26，电阻R26的另一端作为输出控制及检测电路的检测信号输出端，检测信号输出端还并联有电容C32，运放U10A的电源端并联有电容C35；场效应MOS管FEI的漏极作为输出控制及检测电路电源输出端。
[0053] 进一步的输入端口保护电路的输出端还连接有供电保护电路，供电保护电路用于检测输出控制及检测电路供电端有无电压信号，并输出给主控芯片。供电保护电路中的二极管D6实现输出端防反接功能，二极管D6的
阳极连接场效应MOS管FEI的漏极。反馈电压LOCK_12V用于
输出电压有无检测使用。
[0054] 音频译码电路采用型号为WM8978的立体声多媒体
数字信号编译码器，其内部集成了立体声差分麦克风的前置放大与扬声器、
耳机和差分、立体声线输出的驱动、均衡和数字滤波电路。在主控芯片控制下课读取TF卡存储的音频信息通过WM8978芯片输出模拟音频，接至外置喇叭播放音频。
[0055] 采用深圳佳强
电子科技有限公司的JQ8900-16P语音模块，内部可存储多条提示音文件，通过外部并行引脚或串口实现对提示音输出的选择控制功能。音频译码电路和语音模块电路的工作为单一模式，具体有主控芯片控制。
[0056] WIFI通信模块采用深圳安信可科技有限公司成熟的ESP8266-12F模块，内含乐鑫的高性能无线WiFi模组ESP8266,集成了WIFI MAC/BB/RF/PA/LNA，采用板载天线方式。WIFI模块支持复位，采用串口方式与主控芯片通信。
[0057] 无线串口通信模块采用成都亿佰特科技公司的E32-TTL-100模块，内含SEMTECH公司的SX1278芯片，实现数据收发一体。基于先进的LoRa扩频技术，传输距离与穿透能力比传统的FSK提升1倍以上；使用FEC前向纠错
算法，能主动纠正被干扰的数据，抗干扰能力更强。模块电路支持使能控制，可通过串口与主控芯片实现数据通信。
[0058] RS485接口电路采用MAX485芯片实现主控串口的接口电平转换，用于扩展与上位机/通信网关间的有线互联手段。
[0059] 电源转换电路采用现有成熟技术，电源转换电路原理图包括芯片U1,芯片U1型号为TPS562201作为同步
降压转换器，输入脚IN与电源VDD12连接有滤波电路，芯片U1的输出端也通过第二滤波电路后输出。
[0060] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行
修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的
权利要求范围当中。
