計算機多功能控制卡的制作方法

專利名稱：計算機多功能控制卡的制作方法
技術領域：
本實用新型是一種計算機多功能控制卡，具體說是一種使計算機具備多種工作模式的多功能控制卡，屬于計算機板卡制造領域。
背景技術：
目前所說的計算機，通常指采用X86架構的計算機系統，大多數采用常用的DOS/WINDOWS操作系統，也有少數特殊應用領域采用LINUX/UNIX/NETWARE操作系統，這種計算機成本低，應用方便，使用門檻低，在全世界的應用量最大，隨著硬件和軟件技術的發展，計算機可以勝任很多工作，除辦公、商業用途外，還具備多種信息發布、收集及娛樂功能。
現有的計算機在使用中都是先開機，然后進入操作系統(例如WINDOWS系統)，安裝各種應用軟件，運行相關的應用軟件來實現相應的功能，例如運行多媒體播放器，可以聽音樂看影碟；運行網絡軟件可以上網查詢、發布信息，運行財務軟件可以計帳、運行辦公軟件可以起草公文等。
但是計算機的操作和普通電器的操作不同，尤其與普通家用電器的操作存在較大的差異，例如使用影碟機看碟片時，只要將碟片放入影碟機，其播放、停止、倒退、音量大小都是通過影碟機或遙控器上相應的按鍵來實現，而使用計算機看碟片時需要先開機，然后進入操作系統(例如WINDOWS系統)，運行多媒體播放器，其播放、停止、倒退、音量大小都是在播放器眾多菜單中尋找需要的選項進行確認來實現的。對不熟悉計算機的人來說這種操作是復雜和困難的。用計算機上網時，許多消費者感到進WINDOWS和瀏覽器十分復雜，總之，計算機在與家電的相互融合方面沒有表現出家電一樣的易用性。這就阻礙了計算機在家庭的進一步深入應用。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種計算機多功能控制卡，將此卡安裝在計算機主機中，再適當改變計算機內部連接線和電源結構，在計算機面板上增加操作按鍵，就可以使計算機具備多種工作模式，即“家電模式”、“信息模式”和“電腦模式”三種。在計算機的“家電模式”下，用戶和消費者可以不進入計算機的WINDOWS操作系統，甚至不打開計算機電源就可以象操作傳統家電一樣通過計算機面板或遙控器上的按鍵操作，而不是通過鼠標或鍵盤與計算機屏幕操作來實現多媒體娛樂功能；在計算機的“信息模式”下，用戶和消費者可以不進入計算機的WINDOWS操作系統，直接進入網絡軟件實現快速啟動上網(從開機到上網小于35秒鐘)和多媒體播放；在普通“電腦模式”下完成目前普通計算機的各種功能。另外，用戶還可以采用遙控器來實現電腦的開機和關機，并利用遙控器操控電腦。
本實用新型的目的是通過如下技術方案實現的一種計算機多功能控制卡，其特征在于主要由單片機處理器、串行通訊口、多路音頻轉換和聲音控制電路、IDE接口轉接電路、按鍵編碼電路、開關信號和復位信號控制電路、工作電源輸入接口組成；串行通訊口與單片機處理器的I/O口連接，也用來連接計算機主板的串行通訊口和光驅的串行通訊口；多路音頻轉換和聲音控制電路通過單片機的I/O控制線以I2C總線的方式與單片機處理器連接，多路音頻轉換和聲音控制電路有一可與光驅CDOUT和聲卡音頻輸出連接的音頻輸入端口，還有一可與音箱連接的音頻輸出端口；按鍵編碼電路的輸出端與單片機處理器連接，輸入端用來連接計算機操作模式按鍵和其他操作按鍵；工作電源輸入接口的+5V待機電壓輸出端連接到單片機處理器，+5V、+12V工作電源連接到本多功能控制卡各電路器件的工作電源端口，也用來連接到光驅電源輸入端口；開關信號和復位信號控制電路有一計算機開機、復位信號輸出端口用來與計算機主板上的開機、復位信號輸入端連接；還有一計算機ATX電源輸出控制信號輸出端口用來與計算機ATX電源中的電源輸出控制端連接；IDE接口轉接電路的輸出端與單片機處理器連接，輸入端用來連接光驅的IDE接口和計算機主板的IDE接口。
所述的計算機多功能控制卡中還有一輸出端用來連接LCD顯示器的LCD顯示驅動接口，LCD顯示驅動接口的輸入端與單片機處理器連接。
所述的計算機多功能控制卡中還有一可接收遙控器按鍵信號的遙控接收電路，其輸出與單片機處理器連接。
所述的計算機多功能控制卡中還有一實時時鐘電路，其輸出與單片機處理器連接。
所述的串行通訊口包括單片機串行口、標準串行口和電平轉換器，單片機串行口的輸入端與單片機處理器的I/O口連接，輸出端通過電平轉換器與標準串行口連接，單片機串行口用來連接光驅的串行通訊口，標準串行口用來連接計算機主板的串行通訊口。
所述的計算機多功能控制卡具有符合PCI尺寸規范或其他計算機標準插槽規范，例如CNR、AMR、AGP、3GIO插槽的金手指，可以安裝在計算機主板上的相應的插槽內。
本實用新型有許多優點和積極效果在計算機內安裝本實用新型所提供的計算機多功能控制卡，再適當改變計算機電源和內部連接線，就可使計算機具有多種工作模式，實現了計算機主機不開機、不進入操作系統就可以象操作傳統家電一樣在計算機上進行多媒體娛樂，實現了快速上網，突破了使用計算機的常規概念，使計算機操作使用更簡單、方便、快捷、節省，便于普及與推廣。


圖1為本實用新型一種計算機多功能控制卡的一個實施例的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
參見圖1，本實用新型的實施例是一種計算機多功能控制卡，主要由單片機處理器2、串行通訊口1、多路音頻轉換和聲音控制電路3、IDE接口轉接電路4、LCD顯示驅動接口5、按鍵編碼電路6、I2C串行EEROM電路、遙控接收電路8、開關信號和復位信號控制電路9、工作電源輸入接口10、實時時鐘電路11組成。
串行通訊口1包括單片機串行口1-3、標準串行口1-1和電平轉換器1-2，單片機串行口1-3的輸入端與單片機處理器2的I/O口連接，輸出端通過電平轉換器1-2與標準串行口1-1連接，單片機串行口1-3用來連接光驅的串行通訊口，標準串行口1-1用來連接計算機主板的串行通訊口。
多路音頻轉換和聲音控制電路3通過單片機的I/O控制線以I2C總線的方式與單片機處理器2連接，多路音頻轉換和聲音控制電路3有一可與光驅CDOUT和聲卡音頻輸出連接的音頻輸入端口，還有一可與音箱連接的音頻輸出端口。
IDE接口轉接電路4的輸出端與單片機處理器2連接，輸入端用來連接光驅的IDE接口和計算機主板的IDE接口。
按鍵編碼電路6的輸出端與單片機處理器2連接，輸入端用來連接計算機操作模式按鍵和其他操作按鍵。LCD顯示驅動接口5的輸入端與單片機處理器2連接，輸出端用來連接LCD顯示器。
工作電源輸入接口10的+5V待機電壓輸出端連接到單片機處理器2，+5V、+12V工作電源連接到本多功能控制卡各電路器件的工作電源端口，也用來連接到光驅電源輸入端口。
開關信號和復位信號控制電路9有一計算機開機、復位信號輸出端口用來與計算機主板上的開機、復位信號輸入端連接；還有一計算機ATX電源輸出控制信號輸出端口用來與計算機ATX電源中的電源輸出控制端連接。
實時時鐘電路11的輸出與單片機處理器2連接。實施例所述的計算機多功能控制卡具有符合PCI尺寸規范的金手指，可以安裝在計算機主板上的相應的插槽內。這樣可以通過這些插槽上的電源信號來判斷計算機是處在開機還是關機狀態，開機后可以利用這些插槽提供的電源工作。
使用本實用新型所提供的計算機多功能控制卡，可以使計算機具備多種工作模式，即“家電模式”、“信息模式”和“電腦模式”三種。但需要對計算機的電源和內部連線做一些改動1、光驅(CD-ROM)需有串行通訊口RS232，串行通訊口的功能在大多數CD-ROM的主控器中都具備，只要稍加修改PCB，將該接口引出，并在CD-ROM的監控程序中增加串行口通信協議即可，這樣該CD-ROM就可以通過串行口接收多功能控制卡發送的命令，例如播放、停止、音量大小、選曲、回送CD-ROM的狀態等。由于該串行接口通常采用TTL/CMOS電平，因此可以直接與計算機多功能控制卡上的單片機串行口1-3連接，中間不需要增加電平轉換器電路，有利于降低成本。該CD-ROM的串行通訊口，也可以采用USB接口，這樣計算機多功能控制卡上的單片機也需要帶USB口。將光驅的CD-OUT口連接到計算機多功能控制卡上的多路音頻轉換和聲音控制電路3的音頻輸入端口，光驅的IDE接口連接到計算機多功能控制卡上的IDE接口轉接電路4的輸入端。
2、計算機電源中增加一路輔助電源電路，該電源符合ATX電源規范，能夠支持目前INTEL P4處理器主板的供電要求。該電源特殊之處在于增加了一路輔助電源電路，在主機電源關閉后，輔助電源可以單獨完成給光驅和計算機多功能控制卡的供電。
該電源機械安裝規格仍然符合ATX規范，輸出的供電連接器仍然符合計算機的要求。本實用新型中采用了深圳長城電源有限公司的ATX-2509-CD電源，就具有雙路供電的設計。
3、計算機主板上聲卡的音頻輸出口可以采用外置的音頻線連接到計算機多功能控制卡上的多路音頻轉換和聲音控制電路3的音頻輸入端口，經過處理后，通過多路音頻轉換和聲音控制電路3的音頻輸出端口連接到外部的聲音設備-音箱上，從而使得音箱中獲得主板上聲卡的聲音。計算機主板上的RS232口連接到計算機多功能控制卡上的串行通訊口1，計算機啟動信號端連接到計算機多功能控制卡上開關信號和復位信號控制電路9的開機、復位信號輸入端。
作為輸入設備，操作按鍵板連接到計算機多功能控制卡上的按鍵編碼電路6，遙控器連接到計算機多功能控制卡上的遙控接收電路8，操作按鍵板和遙控器的按鍵包括工作模式選擇按鈕“家電模式”按鈕K2、“信息模式”按鈕K3、“電腦模式”按鈕K1和聲音控制按鍵；播放、停止、快進、快退、上一首、下一首、彈盤、循環播放、到第一首、到最后一首等。
LCD顯示器連接到計算機多功能控制卡上的LCD顯示器驅動電路，顯示播放信息和時間。按鍵板和LCD顯示器可以安裝在計算機主機箱面板上。
4、計算機BIOS代碼部分的修改和硬盤MBR(主引導區)程序代碼的修改。
在計算機多功能控制卡上單片機控制軟件中，采用點名的方式分別與CD-ROM和主板通訊，只有被點中的設備才能與計算機多功能控制卡通訊，該協議采用9600BPS傳輸速率。通訊過程簡述如下計算機多功能控制卡與CD-ROM的通訊信息前面必須包括一個特殊的信息數(以下稱為控制頭信息)，該控制頭信息為00，如果CD-ROM收到的控制頭信息為00，則認為該信息流是發給自己的，并接受這個信息流，據根據信息流內容的不同，執行不同的動作，并返回相應信息給控制器，同樣返回計算機多功能控制卡的控制頭也必須是00。
計算機多功能控制卡與主板的通訊控制頭信息為FF，如果向主板發送信息，則必須以FF開頭，主板向計算機多功能控制卡發送信息也必須以FF開頭。
本實施例在計算機中的具體工作過程如下
在待機狀態，計算機主板和計算機多功能控制卡上的單片機電路都由5V待機電壓供電，以便隨時等候開機命令。
使用者首先在計算機的面板或遙控器上選擇工作模式，家電模式、信息模式或電腦模式。
當按一下計算機面板或遙控器上按鈕K2時，就選擇了“家電模式”，計算機多功能控制卡中的單片機處理器2通過按鍵編碼電路6接收到此按鈕K2信號后，從開關信號和復位信號控制電路9發出信號給計算機ATX電源中的電源輸出控制端，使得電源輸出+12V、+5V被連接到CD-ROM和多功能控制卡，而開關信號和復位信號控制電路9不輸出計算機開機信號，計算機的啟動信號處于關閉狀態，計算機主板無工作電源供電，處于關閉狀態，沒有任何響應信息。計算機多功能控制卡通過單片機串行接口1-3只控制CD-ROM的工作，在這種模式下，CD-ROM中的聲音信號通過模擬音頻輸出(CDOUT)口輸入到多功能控制卡上的多路音頻轉換和聲音控制電路3，經處理后從音頻輸出接口輸出到音箱，而各種控制信號是由計算機多功能控制卡上的單片機處理器2根據遙控接收電路和按鍵編碼電路接收到的來自遙控器或計算機面板上的操作按鍵的信號發出的，因此通過選擇遙控器或計算機面板上的操作按鍵可以實現CD的播放、停止、控制播放的進度，并可以通過計算機面板上的LCD顯示器顯示播放的信息和時間，由于計算機多功能控制卡上具有實時時鐘電路11，因此可以設定時間，在預定的時刻播放已經放進的CD光盤，達到預約播放的功能。這就實現了在計算機不開機狀態(即計算機的常規配置主板、硬盤、軟驅、計算機鍵盤、鼠標、顯示器都不工作)下，更不用進入計算機的操作系統就播放CD的娛樂功能。
當按一下計算機面板或遙控器上信息家電按鈕K3或普通電腦按鈕K1時，就選擇了“信息模式”或“電腦模式”，計算機多功能控制卡中的單片機處理器2通過按鍵編碼電路6接收到此按鈕K3、K1信號后，從開關信號和復位信號控制電路9發出開機信號給計算機主機，計算機進入上電自檢(POST)的啟動階段，在BIOS進行完上電自檢POST后，需要運行增加的代碼，此增加代碼的主要功能是通過標準串行口1-1、電平轉換器1-2、單片機串行口1-3向計算機多功能控制卡的單片機處理器2發送一個命令串，例如01 02 03 04，單片機處理器2接收到后，回送01 02 03 04 K3或者K1鍵碼(在這里設K3鍵碼定義為0A，K1鍵碼定義為0B) 最后以00結束。主板接收到此鍵碼信息后，根據接收到的不同鍵碼信號傳遞給硬盤上MBR(主引導分區)不同的參數，使程序進入不同的硬盤分區(K3進入硬盤的HPA區域的操作系統，K1進入正常分區的操作系統)，運行不同的操作系統。
如果主板接收到的是K3鍵碼信息，則進入硬盤的HPA區域，此區域安裝的是嵌入式的LINUX操作系統，該操作系統只保留了網絡瀏覽器、多媒體播放、照片瀏覽、記事本等娛樂性常用模塊，因此系統作的很小，代碼精簡，運行可靠，可以完成上網、多媒體播放等功能，并可以通過遙控器控制。這種方式的特點是啟動快速，系統穩定，可以隨時關機，這樣就達到了快速啟動上網的目的。
如果主板接收到的是K1鍵碼信息則啟動MBR指向硬盤的FAT分區，在該分區上安裝WINDOWS操作系統，則從WINDOWS啟動進入普通電腦模式。本實用新型的軟件主要是多功能控制卡的控制軟件，完成如下功能與CD-ROM、通用主板的通訊；完成對CD-ROM的操作控制；接受主板發出的命令，回送指定的鍵碼；接收計算機面板或遙控器的輸入命令；完成對遙控器的解碼并執行相應的命令；完成實時時鐘的讀寫控制；根據上述信息完成相應輸出，包括開機信號輸出、報警輸出、定時啟動播放CD光盤、將時間及相關信息顯示在計算機面板上的LCD顯示屏上。
權利要求1.一種計算機多功能控制卡，其特征在于主要由單片機處理器(2)、串行通訊口(1)、多路音頻轉換和聲音控制電路(3)、IDE接口轉接電路(4)、按鍵編碼電路(6)、開關信號和復位信號控制電路(9)、工作電源輸入接口(10)組成；串行通訊口(1)與單片機處理器(2)的I/O口連接，也用來連接計算機主板的串行通訊口和光驅的串行通訊口；多路音頻轉換和聲音控制電路(3)通過單片機的I/O控制線以I2C總線的方式與單片機處理器(2)連接，多路音頻轉換和聲音控制電路(3)有一可與光驅CDOUT和聲卡音頻輸出連接的音頻輸入端口，還有一可與音箱連接的音頻輸出端口；按鍵編碼電路(6)的輸出端與單片機處理器(2)連接，輸入端用來連接計算機操作模式按鍵和其他操作按鍵；工作電源輸入接口(10)的+5V待機電壓輸出端連接到單片機處理器(2)，+5V、+12V工作電源連接到本多功能控制卡各電路器件的工作電源端口，也用來連接到光驅電源輸入端口；開關信號和復位信號控制電路(9)有一計算機開機、復位信號輸出端口用來與計算機主板上的開機、復位信號輸入端連接；還有一計算機ATX電源輸出控制信號輸出端口用來與計算機ATX電源中的電源輸出控制端連接；IDE接口轉接電路(4)的輸出端與單片機處理器(2)連接，輸入端用來連接光驅的IDE接口和計算機主板的IDE接口。
2.按照權利要求1所述的計算機多功能控制卡，其特征在于還有一輸出端用來連接LCD顯示器的LCD顯示驅動接口(5)，LCD顯示驅動接口(5)的輸入端與單片機處理器(2)連接。
3.按照權利要求1或2所述的計算機多功能控制卡，其特征在于還有一可接收遙控器按鍵信號的遙控接收電路(8)，其輸出與單片機處理器(2)連接。
4.按照權利要求1或2所述的計算機多功能控制卡，其特征在于還有一實時時鐘電路(11)，其輸出與單片機處理器(2)連接。
5.按照權利要求1所述的計算機多功能控制卡，其特征在于所述的串行通訊口(1)包括單片機串行口(1-3)、標準串行口(1-1)和電平轉換器(1-2)，單片機串行口(1-3)的輸入端與單片機處理器(2)的I/O口連接，輸出端通過電平轉換器(1-2)與標準串行口(1-1)連接，單片機串行口(1-3)用來連接光驅的串行通訊口，標準串行口(1-1)用來連接計算機主板的串行通訊口。
6.按照權利要求3所述的計算機多功能控制卡，其特征在于所述的串行通訊口(1)包括單片機串行口(1-3)、標準串行口(1-1)和電平轉換器(1-2)，單片機串行口(1-3)的輸入端與單片機處理器(2)的I/O口連接，輸出端通過電平轉換器(1-2)與標準串行(1-1)連接，單片機串行(1-3)用來連接光驅的串行通訊口，標準串行口(1-1)用來連接計算機主板的串行通訊口。
7.按照權利要求4所述的計算機多功能控制卡，其特征在于所述的串行通訊口(1)包括單片機串行口(1-3)、標準串行口(1-1)和電平轉換器(1-2)，單片機串行口(1-3)的輸入端與單片機處理器(2)的I/O口連接，輸出端通過電平轉換器(1-2)與標準串行口(1-1)連接，單片機串行口(1-3)用來連接光驅的串行通訊口，標準串行口(1-1)用來連接計算機主板的串行通訊口。
8.按照權利要求1或2所述的計算機多功能控制卡，其特征在于具有符合PCI插槽尺寸規范或CNR、AMR、AGP、3GIO插槽尺寸規范的金手指，可以安裝在計算機主板上的相應的插槽內。
9.按照權利要求6所述的計算機多功能控制卡，其特征在于具有符合PCI插槽尺寸規范或CNR、AMR、AGP、3GIO插槽尺寸規范的金手指，可以安裝在計算機主板上的相應的插槽內。
10.按照權利要求7所述的計算機多功能控制卡，其特征在于具有符合PCI插槽尺寸規范或CNR、AMR、AGP、3GIO插槽尺寸規范的金手指，可以安裝在計算機主板上的相應的插槽內。
專利摘要本實用新型提供了一種計算機多功能控制卡，其特點是主要由單片機處理器、串行通訊口、多路音頻轉換和聲音控制電路、IDE接口轉接電路、LCD顯示驅動接口、按鍵編碼電路、I
文檔編號G06F3/06GK2641715SQ0326858
公開日2004年9月15日 申請日期2003年6月30日 優先權日2003年6月30日
發明者陳愛華, 于曉東, 李龍偉, 王耀庭 申請人:青島海信計算機有限公司