CN100423035C - 多媒体教学用无线控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种多媒体教学用无线控制装置及方法，包括一具有教学指示和无线鼠标功能及可向接收控制器发送带有终端设备识别标识的遥控信息而对各多媒体设备进行无线智能操控的终端设备和一用于接收终端设备的遥控信息并对各多媒体设备进行相应控制操作的接收控制器。本发明由于采用具有无线通信功能的终端设备与接收控制器有机结合来实现多媒体教学的无线控制，通过终端设备与接收控制器之间的无线通信来简单可靠而全面地实现对各多媒体设备全方位的遥控操作，有效保证使用者能完全专注于教学及其讲解并可方便地实现对各多媒体设备的无线智能控制，且其控制简单可靠、功能齐全、人机界面友好、交互方便实用、兼容性强。

Description

多媒体教学用无线控制装置及方法

技术领域

本发明涉及一种无线控制装置及方法，特别是涉及一种多媒体教学用无线控制装置及方法。

背景技术

现有的激光教鞭一般只是单纯地通过激光二极管发射一束激光来指示教学过程，复杂一些的激光教鞭带有遥控操作计算机翻页的功能，如中国专利03270412《带有上下翻页按钮和无线收发装置的激光笔》、中国专利03233821《多媒体演示系统的多功能无线控制装置》、中国专利02257924《多媒体演示无线遥控装置》等，这些激光教鞭为教学演示提供了一定的帮助。另外，随着多媒体技术的发展，投影机或大屏幕显示器已经逐渐代替黑板；而计算机、展示台、DVD等多媒体演播设备成为现代化教学的主要工具。一般的多媒体教室主要是将各种视听设备集中在讲台一起堆放，设备众多、品牌各异，各种遥控器一大堆，电源线、信号线一大团，设备操作使用很复杂。当然也有简单的具有视音频切换的多媒体控制器可以简化多媒体教室的使用，但还需要在控制面板或计算机软件上进行操作控制。中国专利98207406《多媒体教学控制器》描述一种通过计算机软件对多媒体设备控制的装置，但只能完成简单的视音频切换和设备电源管理，而没办法完全解决多媒体教学中的人机自由地实现其互动的问题，而且操控相当复杂和受到诸多条件的局限。同时目前的开放式教室也对多媒体设备的安全提出新的管理要求，而现有的设备使用管理只靠上锁的方式来实现。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既可克服现有的激光教鞭只具有单一教学指示功能的问题又可以克服多媒体教学设备的控制操作复杂、难度大等问题的功能齐全、人机界面友好、交互方便实用、兼容性强的多媒体教学用无线控制装置及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明所述的多媒体教学用无线控制装置，其特点是包括：

一具有教学指示和无线鼠标功能及可向接收控制器发送带有终端设备识别标识的遥控信息而对各多媒体设备进行无线智能操控的终端设备；

一用于接收终端设备的遥控信息并对各多媒体设备进行相应控制操作的接收控制器；

其中，所述终端设备包括有微处理器CPU1及分别与该微处理器CPU1依序连接的：

包括由多个开关按键、鼠标按键、信号切换按键、音量控制键、多媒体设备遥控键组成的遥控键盘；

用于存储设备信息、按键定义、设置参数和指令数据的闪存X1；

由FSK调制部分、PLL合成部分、高频发射部分组成的用于将微处理器CPU1处理后的信息进行调制发射的无线发射装置；

由电源变换部分、整流滤波部分及稳压部分组成的用于给微处理器CPU1、闪存X1供电的电源管理电路及与该电源管理电路连接的激光指示单元；

其中，微处理器CPU1采用低电压单片机C8051F221或AT89LS52或P89LX51，该微处理器CPU1接收和判断遥控键盘的信息并将其转换为带终端设备标识的接收控制器可识别的信息，再将该信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射。

上述接收控制器包括有微处理器CPU2及分别与微处理器CPU2依序连接的：

用于存储用户参数、设置参数、串口码和红外码数据的闪存X2；

用于提供各种电压的电源管理电路；

用于接收终端设备的控制信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收电路；

用于学习各多媒体设备的遥控器的红外编码并可仿真这些遥控器而可对多媒体设备进行遥控控制的红外学习和红外控制电路；

用于对投影机和电脑进行控制的串口控制电路；

用于对各多媒体设备的电源进行管理的开关控制电路；

用于将多个多媒体设备的视音频信号切换到投影机和功放的视音频切换电路；

用于将多个电脑中的VGA信号切换到投影机的VGA切换电路；

用于对话筒音量和主音量进行控制的音量控制电路；

其中，微处理器CPU2采用单片机C8051F022或AT89S52或P89LX51，所述无线接收电路接收终端设备的控制信息并将其送入微处理器CPU2进行处理后再由微处理器CPU2按照控制信息的类别将其通过相对应的红外控制电路或串口控制电路或开关控制电路或视音频切换电路或VGA切换电路或音量控制电路而实现相对应的多媒体设备的控制。

其中，为进一步解决上述终端设备由于过多的按键数量而使其操作复杂的问题，上述终端设备还包括有一用于显示和操控各种控制命令的与微处理器CPU1连接的显示屏及显示屏控制电路。从而可方便地通过显示屏显示各种控制命令来减少控制按键的数量，保证其操作的方便、简单并提高其操控的可靠性。在此基础上，为使终端设备的显示屏上可显示接收控制器的各种反馈信息，使本发明的操控更加直观和一目了然，进一步提高其操作的可靠性、实用性，上述接收控制器还包括有一用于将微处理器CPU2中的设备切换状态和音量大小等反馈信息进行调制发射的由FSK调制部分、FLL合成部分、高频发射部分组成的无线发射装置；且上述终端设备还包括有一用于接收控制器的设备切换状态及音量大小等反馈信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收电路。

为进一步减少控制按键的数量，方便用户的使用，上述接收控制器还包括有一用于判断各多媒体设备的视音频接口和VGA接口中有无信号并依据各多媒体设备接口的信号情况以实现多媒体信号自动检测与智能切换的分别连接于视音频切换电路和微处理器CPU2之间的视音频检测电路和连接于VGA切换电路与微处理器CPU2之间的VGA检测电路。

为方便对所述的多媒体教学用无线控制装置进行网络远程控制和远程管理，上述接收控制器还包括有一用于实现网络远程控制和远程管理的连接于微处理器CPU2的网络收发电路，它通过标准的以太网络接口和校园网络连接。

为进一步加强多媒体教学用无线控制装置的使用功能，上述终端设备还包括有一用于无线扩声的由话筒和模/数转换电路组成的数字语音无线发射电路；上述接收控制器还包括有一由数/模转换电路和音频放大电路组成的数字语音无线接收电路。

本发明所述的一种多媒体教学用无线控制方法，其特点是包括以下步骤：

(1)终端设备的微处理器CPU1接收遥控键盘的输入信息后对该输入信息进行功能判断，并将其转换处理为带终端设备标识的接收控制器可识别的控制信息；

(2)微处理器CPU1将转换处理后的控制信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射；

(3)接收控制器的无线接收电路接收到终端设备的控制信息后将其输送到微处理器CPU2进行标识信息判断；此时所述的进行标识信息判断包括以下步骤：

(31)当按下操作按键时，终端设备发送带唯一标识信息的数据包；

(32)在接收控制器中设置有一个存储所有允许操作的终端设备的标识信息的标识表，接收控制器收到数据包后，查找标识信息是否在标识表中存在，若存在则执行相应的控制操作并返回成功信息；若不存在则通过网络收发电路向网管软件发送请求信息；

(33)网管软件收到请求信息后，若同意该终端使用则返回同意信息，不同意则返回拒绝信息；

(34)接收控制器收到网管软件的同意信息后，在标识表中增加该终端设备的标识信息，执行相应的控制操作并返回成功信息；

(35)接收控制器收到网管软件的拒绝信息或未收到信息则发送拒绝信息；

(36)终端收到拒绝信息，显示屏显示无权操作提示；

(4)微处理器CPU2对标识信息判断有效后，对指令进行分析判断和分类处理，而实现相对应的多媒体的控制。

其中，上述步骤(3)中接收控制器的无线接收电路接收到终端设备的控制信息后将其输送到微处理器CPU2进行标识信息判断，包括以下步骤：

(31)当按下操作按键时，终端设备发送带唯一标识信息的数据包；

(32)接收控制器有一个标识表，存储所有允许操作的终端设备的标识信息；接收控制器收到数据包后，查找标识信息是否在标识表中存在，若存在则执行相应的控制操作并返回成功信息；若不存在则通过网络收发电路向网管软件发送请求信息；

(33)网管软件收到请求信息后，若同意该终端使用则返回同意信息，不同意则返回拒绝信息；

(34)接收控制器收到网管软件的同意信息后，在标识表中增加该终端的标识信息，执行相应的控制操作并通过无线收发返回成功信息；

(35)接收控制器收到网管软件的拒绝信息或未收到信息则通过无线收发发送拒绝信息；

(36)终端设备收到拒绝信息，显示屏显示无权操作提示；

上述步骤(4)中微处理器CPU2对标识信息判断有效后，对指令进行分析判断和分类处理而实现相对应的多媒体设备的控制，包括以下步骤：

(41)若微处理器CPU2判断信息为接收控制器打开指令则给视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路等供电；

若微处理器CPU2判断为信息接收控制器关闭指令则关闭视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路等电源；

(42)微处理器CPU2判断信息为投影机串口控制指令则把串口码通过串口电平转换电路发送至投影机，实现对投影机的开、关等控制；

(43)微处理器CPU2判断信息为投影机、DVD等的红外码控制指令则把红外学习存储的相应的红外码通过红外发射电路发出，实现对投影机、DVD等的红外遥控；

(44)微处理器CPU2判断信息为投影机或电脑等的设备供电指令则给相应继电器的驱动电路送高电平从而吸合继电器给设备供电；

(45)微处理器CPU2判断信息为电脑鼠标仿真控制指令则把信息通过串口电平转换电路发送给电脑软件，电脑软件对指令进行分析处理实现电脑的鼠标功能；

(46)微处理器CPU2判断信息为音量调节指令则发控制电平给电子电位器实现音量的大小调节；

(47)微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换；

此时，上述步骤(47)中微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换的处理，包括以下步骤：

(471)接收控制器开机后读入用户定义的设备切换优先权表；

(472)接收控制器定期通过视频检测电路查找有视频信号的设备，通过VGA检测电路查找有VGA信号的设备；

(473)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号出现，优先权表中激活该设备；并且该设备的优先级别在当前设备之上时自动设置该设备为当前设备；

(474)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号消失，在优先权表中隐藏该设备；若该设备为当前设备，则把优先级最高的其他设备改为当前设备；

(475)当按下切换键时，终端设备发送切换信息；

(476)接收控制器收到切换信息并且标识信息认证通过后，将下一个优先级别或最高级别的设备改为当前设备；

(477)选择的当前设备若是视频信号则切换该信号到投影机并将投影机设成视频输入状态，若是VGA信号则切换该信号到投影机并将投影机设成VGA输入状态；若该设备有音频则同时将音频信号切换到功放；

(478)接收控制器发送完成切换的设备编号信息，表示切换成功；

(479)终端设备收到切换的设备编号信息，在显示屏显示该设备。

本发明由于采用具有无线通信功能的具激光指示的终端设备与接收控制器有机结合来实现多媒体教学的无线控制方法，既利用终端设备的激光指示功能来实现普通的激光指示，又通过终端设备与接收控制器之间发送的带有终端设备识别标识的遥控信息的无线通信来简单可靠而全面地实现对各多媒体设备的开关、音量的加减、设备及信号的选择与切换等全方位的遥控操作，既保证了使用者可完全彻底地从各多媒体设备的复杂操控中解脱出来，有效保证使用者能完全专注于教学及其讲解，又保证了使用者可方便地实现对各多媒体设备的无线智能控制，且其控制简单可靠、功能齐全、人机界面友好、交互方便实用、兼容性强。同时分别设置于终端设备及接收控制器中的显示屏、数字语音装置、反馈信号、无线收发装置、视音频检测及VGA检测装置、网络收发电路等装置，可进一步扩充本发明的功能，使本发明可方便地通过显示屏来显示各种控制命令而有效减少控制按键的数量，保证其操作的方便、简单并提高其操控的可靠性。并使本发明的操控更加直观和一目了然，进一步提高其操作的可靠性、实用性，并可方便地利用该多媒体教学用无线控制装置进行网络远程控制和远程管理，同时利用具有唯一标识信息的终端设备与接收控制器之间的信息处理，可方便地实现对多媒体教学设备的远程监控与管理，保证各多媒体设备在开放式教学中的安全使用和管理。

以下结合附图详细描述本发明的基本结构及实现方法：

附图说明

图1是本发明的结构组成示意图；

图2是本发明的终端设备的外形结构实施方案1的结构示意图；

图3是本发明的终端设备的外形结构实施方案2的结构示意图；

图4是本发明的接收控制器的视频处理电路的方框组成图；

图5是本发明的接收控制器的音频处理电路的方框组成图；

图6是本发明的VGA处理电路的方框组成图；

图7是本发明的网络连接电路的方框组成图；

图8是本发明的实现方法的流程图；

图9是本发明的终端设备使用权限管理的流程图；

图10是本发明的各多媒体设备进行自动切换的流程图。

具体实施方式

如图1～图7所示，本发明所述的一种多媒体教学用无线控制装置包括：

一具有教学指示和无线鼠标功能及可对各多媒体设备进行无线智能操控的终端设备；

一用于接收终端设备的遥控信息并对各多媒体设备进行相应控制操作的接收控制器；

其中，如图1所示所述终端设备包括有微处理器CPU1及分别与该微处理器CPU1依序连接的：

包括由多个开关按键、鼠标按键、信号切换按键、音量控制键、多媒体设备遥控键组成的遥控键盘；

用于存储设备信息、按键定义、设置参数和指令数据的闪存X1；

由FSK调制部分、PLL合成部分、高频发射部分组成的用于将微处理器CPU1处理后的信息进行调制发射的无线发射装置；

由电源变换部分、整流滤波部分及稳压部分组成的用于给微处理器CPU1、闪存X1供电的电源管理电路及与该电源管理电路连接的激光指示单元；

其中，微处理器CPU1采用C8051F221、AT89LS52、P89LX51的低电压单片机，本实施例中，微处理器CPU1采用C8051F221，该微处理器CPU1采用高速8051微控制器内核，带硬件UART和SPI总线和3个通用的计数器/定时器，带A/D转换电路可实现话筒信号数字化；闪存X1采用串行电可擦写存储器AT24C16，有2K的存储空间；该微处理器CPU1接收和判断遥控键盘的信息并将其转换为带终端设备标识的接收控制器可识别的信息，再将该信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射；此时所述控制键盘由多个轻触开关组成；电源管理采用RT9262A升压和稳压芯片，提供3V稳定的电压给微处理器CPU1、闪存X1和无线收发电路；天线采用内置天线。

所述接收控制器包括有微处理器CPU2及分别与微处理器CPU2依序连接的：

用于存储用户参数、设置参数、串口码和红外码数据的闪存X2；闪存X2采用串行电可擦写存储器AT24C256，有32K的存储空间，I2C总线方式和微处理器CPU2的两个I/O接口相连，负责存储标识表、切换优先权表、用户参数、串口码和红外码数据；

用于提供各种电压的电源管理电路；该电源管理电路包括电源变换、整流滤波和稳压电路，提供正负12V、正负5V和3V各种电压。当接收控制器关闭时关闭其他电路电源，只给微处理器、网络收发和无线收发等基本电路供电；

用于接收终端设备的控制信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收装置；

用于学习各多媒体设备的遥控器的红外编码并可仿真这些遥控器而可对多媒体设备进行遥控控制的红外学习和红外控制电路；由于要代替各种视听设备的遥控器对其控制，所以要先学习这些设备遥控器的红外编码，然后才能模仿这些设备的遥控器对设备遥控控制。红外学习由红外接收二极管接收红外信息通过微处理器进行分析和闪存X2存储。红外发射则通过红外发射管把存储的代码发送出去；

用于对投影机和电脑进行控制的串口控制电路；负责对投影机或其他串口设备控制，提供两路独立的串行接口；采用电平转换芯片MAX232，它的一端和微处理器CPU2的I/O口连接，一端接计算机和投影机的串口。接计算机的串口把终端的仿真鼠标信息送到电脑内置的软件，实现对电脑的操作；

用于对各多媒体设备的电源进行管理的开关控制电路；该开关控制电路包括七个继电器和相关的驱动电路，驱动电路采用ULN2003芯片，它的输出端和继电器连接，输入端和微处理器CPU2的I/O口连接，负责对220V设备电源进行管理和电脑开、讲台柜门电子锁开的控制；

用于将多个多媒体设备的视音频信号切换到投影机和功放的视音频切换电路。其中本实施例中的视音频切换电路由视频切换电路和音频切换电路组成，此时如图4所示，所述视频切换电路负责把DVD机、录像机、视频展示台和其他外接视频信号通过三个4052切换到投影机、监视器和视频检测电路。视频信号的输入和输出增加射极跟随器，提供信号的驱动能力和信号之间的隔离度。4052的输入端接四个视频输入信号，输出端视频信号输出，两个控制引脚接微处理器CPU2的I/O口，通过控制4052的控制引脚的高低电平实现视频信号的切换控制；

所述音频切换电路与对话筒音量和主音量进行控制的音量控制电路共同构成音频处理电路，此时如图5所示，该音频处理电路，一方面负责把DVD机、录像机、电脑和笔记本电脑音频信号通过4052切换到电子电位器9313调节音量后送到后级放大。4052的输入端接四个音频输入信号，输出端音频信号输出到9313的电位器输入端，两个控制引脚接微处理器CPU2的I/O口，通过控制4052的控制引脚的高低电平实现音频信号的切换控制。9313的控制端接微处理器CPU2的I/O口，通过高低电平脉冲实现音量调节。另外一方面，有线或无线麦克风放大后通过电子电位器9313调节音量后也送到音频处理电路的后级放大，后级放大把话筒和音频信号的混合音送到功放推动音箱。

用于将多个电脑中的VGA信号切换到投影机的VGA切换电路；如图6所示，该接收控制器VGA处理电路包括电脑VGA信号的分配和四路VGA信号的切换。电脑RGB信号通过CLC5654分配放大后分别送切换芯片和显示器，分配出来的电脑RGB信号和笔记本RGB信号通过330Q二选一切换芯片送到下一级切换330Q；另外的数字展示台和其他的RGB信号也通过330Q二选一的切换芯片送到下一级切换330Q；通过第二级切换的RGB信号送到投影输出口。电脑的行和场信号则通过74F244分配放大分别送到显示器和行场切换芯片；四路VGA的行和场信号经过两个行场切换芯片74F157的两级切换后送到投影输出口。所有330Q和74F157的两个控制引脚接微处理器CPU2的I/O口，通过控制它们的控制引脚的高低电平实现信号的切换控制。

其中，微处理器CPU2采用C8051F022、AT89S52、P89LX51的单片机，本实施例中，微处理器CPU2采用C8051F022，该微处理器CPU2采用高速8051微控制器内核的C8051F022，带硬件UART和SPI总线和5个通用的计数器/定时器，64个I/O接口不用扩充可直接控制其他电路，带A/D和D/A可以实现对接收到终端设备话筒数字信号的D/A转换；所述无线接收电路接收终端设备的控制信息并将其送入微处理器CPU2进行处理后再由微处理器CPU2按照控制信息的类别将其通过相对应的红外控制电路或串口控制电路或开关控制电路或视音频切换电路或VGA切换电路或音量控制电路而实现相对应的多媒体设备的控制。

其中，如图2～图3所示，为进一步解决上述终端设备由于过多的按键数量而使其操作复杂的问题，如图2所示，上述终端设备还包括有一用于显示和操控各种控制命令的与微处理器CPU1连接的显示屏及显示屏控制电路。从而可方便地通过显示屏显示各种控制命令来减少控制按键的数量，保证其操作的方便、简单并提高其操控的可靠性。此时，外壳1、激光二极管2、显示屏3、电源开关4、转换开关5、方向控制键6、确认键7、切换键8、激光开关键9、天线10、话筒11。当转换开关5拨到鼠标方式时作为无线鼠标遥控电脑，方向控制键6为鼠标的方向键，确认键7为鼠标的左键，切换键8为鼠标的右键；当转换开关5拨到控制方式时作为遥控面板控制多媒体设备，方向控制键6的左右键为菜单选择键、上下键为加减方式控制键，确认键7为控制的确认键，切换键8为多媒体设备的切换键。所述终端设备中显示的菜单可用户设置增减；控制菜单内容有控制器开、控制器关、柜门开、投影开关、电脑开关、静音开关、主音量加减、话筒音量加减、屏幕升降、电视频道加减和DVD选曲加减。当然为进一步使终端设备显示操作更加简便，如图3所示，本发明也可以利用触摸屏来代替遥控键盘和显示屏，通过触摸屏来完成按键信息的输入。此时，所述终端设备包括外壳1、激光二极管2、触摸屏3、电源开关4、激光开关键41、天线10、话筒11。当按下激光开关键后激光二极管产生激光，当按下电源开关键后触摸屏打开。触摸屏上的按键菜单分电脑控制和多媒体控制两个区，可用户设置增减。控制菜单内容有控制器开、控制器关、柜门开、投影开关、电脑开关、静音开关、主音量加减、话筒音量加减、屏幕升降、电视频道加减和DVD选曲加减；鼠标菜单的内容有上、下、左、右方向，左键、右键、上翻和下翻。在此基础上，为使终端设备的显示屏上可显示接收控制器的各种反馈信息，使本发明的操控更加直观和一目了然，进一步提高其操作的可靠性、实用性，上述接收控制器还包括有一用于将微处理器CPU2中的设备切换状态和音量大小等反馈信息进行调制发射的由FSK调制部分、FLL合成部分、高频发射部分组成的无线发射装置；且上述终端设备还包括有一用于接收控制器的设备切换状态及音量大小等反馈信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收电路。在本实施例中，只需将终端设备中的无线发射电路和接收控制器中的无线接收电路都改为无线收发电路既可以实现，从而能够进行双向无线通信。通过双向无线通讯把接收控制器中的设备切换状态和音量大小反馈到终端显示屏显示。其中，无线收发采用nRF401高速单片无线收发芯片，该无线收发芯片专门为短距离无线数传应用设计，工作在433MHz ISM频段。其设计采用了低发射功率和高接收灵敏度的设计，集成了高频发射、高频接收、PLL合成、FSK调制、FSK解调、双频道切换等功能，收发天线合一。

增加显示屏的技术措施可以减少了大量的控制按键，但由于多媒体设备种类较多，投影显示和功放切换的设备选择按键有DVD、录像机、展示台、外接AV、电脑、笔记本等，这些繁杂的切换按键同样不方便用户的使用。为进一步减少控制按键的数量，方便用户的使用，上述接收控制器还包括有一用于判断各多媒体设备的视音频接口和VGA接口中有无信号并依据各多媒体设备接口的信号情况以实现多媒体信号自动检测与智能切换的分别连接于视音频切换电路和微处理器CPU2之间的视音频检测电路和连接于VGA切换电路与微处理器CPU2之间的VGA检测电路。这样在终端设备上只要一个切换按键就能实现设备的信号切换。具体的技术方案是在接收控制器中增加视频检测和VGA检测电路；视频检测由同步分离电路和微处理器接口组成，若微处理器检测到有同步电平则表示该视频接口有信号；VGA检测则由行或场信号输入电路和微处理器接口组成，四个VGA信号的场输入信号和微处理器CPU2的四个I/O口连接，若微处理器检测到某个I/O口有行或场信号电平则表示该VGA接口有信号。

一方面通过信号检测可以自动把有信号的设备选择投影出去，另外一个方面通过多媒体教鞭的切换键可以控制DVD、录像机、展台、外接信号、电脑和笔记本的显示切换。

另外为了进一步简化操作，使终端更加智能方便，本发明的接收控制器还增加有投影机开关检测电路。该电路包括采样电阻、整流滤波和AD转换电路，其原理是检测投影机的供电电流的变化来判断投影机的开关。通过投影机开关检测可以提示它的状态，另外实现依据投影机的开关自动升降屏幕，使屏幕的操作完全智能化。

通过以上的多个技术措施虽然使终端设备的控制按键已经减少到只有几个，在控制功能没有减少的前提下，简化了操作的按键使多媒体设备控制更加智能化和简单化。但由于鼠标控制按键和多媒体控制按键的分开使本发明控制按键相对有些复杂。本发明的又一个进一步的改进措施是增加转换开关来完成按键的功能转换。当转换开关拨到鼠标方式时作为无线鼠标遥控电脑，方向控制键为鼠标的方向键，确认键为鼠标的左键，切换键为鼠标的右键；当转换开关拨到控制方式时作为遥控面板来控制多媒体设备时，此时其方向控制键的左右键为菜单选择键、上下键为加减方式控制键，确认键为控制的确认键，切换键为多媒体设备的切换键。

为方便通过所述的多媒体教学用无线控制装置进行网络远程控制和远程管理，上述接收控制器还包括有一用于实现网络远程控制和远程管理的连接于微处理器CPU2的网络收发电路，它通过标准的以太网络接口和校园网络连接。如图8所示，接收控制器网络连接电路一个实例的方框图。包括网络芯片、内存和总线驱动电路，负责和校园网上的网管软件通信，还可以通过它实现对多媒体设备的网络远程控制和管理。网络芯片采用RTL8019提供10M的网络带宽，内存62256则作为网络数据处理的缓冲器。

为进一步加强多媒体教学用无线控制装置的使用功能，上述终端设备还包括有一用于无线扩声的由话筒和模/数转换电路组成的数字语音无线发射电路；上述接收控制器还包括有一由数/模转换电路和音频放大电路组成的数字语音无线接收电路。

如图8-图10所示，本发明所述的多媒体教学用无线控制方法，包括以下步骤：

(1)终端设备的微处理器CPU1接收遥控键盘的输入信息后对该输入信息进行功能判断，并将其转换处理为带终端设备标识的接收控制器可识别的控制信息；

(2)微处理器CPU1将转换处理后的控制信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射；

(3)接收控制器的无线接收电路接收到终端设备的控制信息后将其输送到微处理器CPU2进行标识信息判断；此时所述的接收控制器的无线接收电路接收到终端设备的控制信息后将其输送到微处理器CPU2进行标识信息判断，包括以下步骤：

(31)当按下操作按键时，终端设备发送带唯一标识信息的数据包；

(32)在接收控制器中设置有一个存储所有允许操作的终端设备的标识信息的标识表，接收控制器收到数据包后，查找标识信息是否在标识表中存在，若存在则执行相应的控制操作并返回成功信息；若不存在则通过网络收发电路向网管软件发送请求信息；

(33)网管软件收到请求信息后，若同意该终端使用则返回同意信息，不同意则返回拒绝信息；

(34)接收控制器收到网管软件的同意信息后，在标识表中增加该终端设备的标识信息，执行相应的控制操作并返回成功信息；

(35)接收控制器收到网管软件的拒绝信息或未收到信息则发送拒绝信息；

(36)终端收到拒绝信息，显示屏显示无权操作提示；

(4)微处理器CPU2对标识信息判断有效后，对指令进行分析判断和分类处理，而实现相对应的多媒体的控制。

上述步骤(4)中微处理器CPU2对标识信息判断有效后，对指令进行分析判断和分类处理而实现相对应的多媒体设备的控制，包括以下步骤：

(48)若微处理器CPU2判断信息为接收控制器打开指令则给视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路等供电；

若微处理器CPU2判断为信息接收控制器关闭指令则关闭视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路等电源；

(49)微处理器CPU2判断信息为投影机串口控制指令则把串口码通过串口电平转换电路发送投影机，实现对投影机的开、关等控制；

(50)微处理器CPU2判断信息为投影机、DVD等的红外码控制指令则把红外学习存储的相应的红外码通过红外发射电路发出，实现对投影机、DVD等的红外遥控；

(51)微处理器CPU2判断信息为投影机或电脑等的设备供电指令则给相应继电器的驱动电路送高电平从而吸合继电器给设备供电；

(52)微处理器CPU2判断信息为电脑鼠标仿真控制指令则把信息通过串口电平转换电路发送给电脑软件，电脑软件对指令进行分析处理实现电脑的鼠标功能；

(53)微处理器CPU2判断信息为音量调节指令则发控制电平给电子电位器实现音量的大小调节；

(54)微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换；

此时，上述步骤(47)中微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换的处理，包括以下步骤：

(471)接收控制器开机后读入用户定义的设备切换优先权表；

(472)接收控制器定期通过视频检测电路查找有视频信号的设备，通过VGA检测电路查找有VGA信号的设备；

(473)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号出现，优先权表中激活该设备；并且该设备的优先级别在当前设备之上时自动设置该设备为当前设备；

(474)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号消失，在优先权表中隐藏该设备；若该设备为当前设备，则把优先级最高的其他设备改为当前设备；

(475)当按下切换键时，终端设备发送切换信息；

(476)接收控制器收到切换信息并且标识信息认证通过后，将下一个优先级别或最高级别的设备改为当前设备；

(477)选择的当前设备若是视频信号则切换该信号到投影机并将投影机设成视频输入状态，若是VGA信号则切换该信号到投影机并将投影机设成VGA输入状态；若该设备有音频则同时将音频信号切换到功放；

(478)接收控制器发送完成切换的设备编号信息，表示切换成功；

(479)终端设备收到切换的设备编号信息，在显示屏显示该设备。

Claims (11)

1. 一种多媒体教学用无线控制装置，包括：

一具有教学指示和无线鼠标功能及向接收控制器发送带有终端设备识别标识的遥控信息而对各多媒体设备进行无线智能操控的终端设备；

一用于接收终端设备的遥控信息并对各多媒体设备进行相应控制操作的接收控制器，

其特征在于所述终端设备包括有微处理器CPU1及分别与该微处理器CPU1依序连接的：

包括有多个开关按键、鼠标按键、信号切换按键、音量控制键、多媒体设备遥控键组成的遥控键盘；

用于存储设备信息、按键定义、设置参数和指令数据的闪存X1；

由FSK调制部分、PLL合成部分、高频发射部分组成的用于将微处理器CPU1处理后的信息进行调制发射的无线发射装置；

由电源变换部分、整流滤波部分及稳压部分组成的用于给微处理器CPU1、闪存X1供电的电源管理电路及与该电源管理电路连接的激光指示单元；

其中，微处理器CPU1采用低电压单片机C8051F221或AT89LS52或P89LX51，该微处理器CPU1接收和判断遥控键盘的信息并将其转换为带终端设备标识的接收控制器可识别的信息，再将该信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射。

2. 根据权利要求1所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述接收控制器包括有微处理器CPU2及分别与微处理器CPU2依序连接的：

用于存储用户参数、设置参数、串口码和红外码数据的闪存X2；

用于提供各种电压的电源管理电路；

用于接收终端设备的控制信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收装置；

用于学习各多媒体设备的遥控器的红外编码并仿真这些遥控器而对多媒体设备进行遥控控制的红外学习和红外控制电路；

用于对投影机和电脑进行控制的串口控制电路；

用于对各多媒体设备的电源进行管理的开关控制电路；

用于将多个多媒体设备的视音频信号切换到投影机和功放的视音频切换电路；

用于将多个电脑中的VGA信号切换到投影机的VGA切换电路；

用于对话筒音量和主音量进行控制的音量控制电路；

其中，微处理器CPU2采用单片机C8051F022或AT89S52或P89LX51，所述无线接收电路接收终端设备的控制信息并将其送入微处理器CPU2进行处理后再由微处理器CPU2按照控制信息的类别将其通过相对应的红外控制电路或串口控制电路或开关控制电路或视音频切换电路或VGA切换电路或音量控制电路而实现相对应的多媒体设备的控制。

3. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述终端设备还包括有一用于显示和操控各种控制命令的与微处理器CPU1连接的显示屏及显示屏控制电路。

4. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述接收控制器还包括有一用于将微处理器CPU2中的设备切换状态和音量大小的反馈信息进行调制发射的由FSK调制部分、FLL合成部分、高频发射部分组成的无线发射装置；且上述终端设备还包括有一用于接收控制器的设备切换状态及音量大小的反馈信息的由高频接收部分、PLL合成部分、FSK解调部分组成的无线接收装置。

5. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述接收控制器还包括有一用于判断各多媒体设备的视音频接口和VGA接口中有无信号并依据各多媒体设备接口的信号情况以实现多媒体信号自动检测与智能切换的分别连接于视音频切换电路和微处理器CPU2之间的视音频检测电路和连接于VGA切换电路与微处理器CPU2之间的VGA检测电路。

6. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述接收控制器还包括有一用于实现根据投影机的开关自动升降屏幕的由采样部分、整流滤波部分及模数转换部分组成的检测投影机开关时电流变化的投影机开关检测及控制电路。

7. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述接收控制器还包括有一用于实现网络远程控制和远程管理的连接于微处理器CPU2的网络收发电路，它通过标准的以太网络接口和校园网络连接。

8. 根据权利要求1或2所述的多媒体教学用无线控制装置，其特征在于上述终端设备还包括有一用于无线扩声的由话筒和模/数转换电路组成的数字语音无线发射电路；上述接收控制器还包括有一由数/模转换电路和音频放大电路组成的数字语音无线接收电路。

9. 一种多媒体教学用无线控制方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)终端设备的微处理器CPU1接收遥控键盘的输入信息后对该输入信息进行功能判断，并将其转换处理为带终端设备标识的接收控制器可识别的控制信息；

(2)微处理器CPU1将转换处理后的控制信息通过其I/O口送到无线发射装置进行调制发射；

(3)接收控制器的无线接收装置接收到终端设备的控制信息后将其输送到微处理器CPU2进行标识信息判断；此时所述的进行标识信息判断包括以下步骤：

(31)当按下操作按键时，终端设备发送带唯一标识信息的数据包；

(32)在接收控制器中设置有一个存储所有允许操作的终端设备的标识信息的标识表，接收控制器收到数据包后，查找标识信息是否在标识表中存在，若存在则执行相应的控制操作并返回成功信息；若不存在则通过网络收发电路向网管软件发送请求信息；

(33)网管软件收到请求信息后，若同意该终端使用则返回同意信息，不同意则返回拒绝信息；

(34)接收控制器收到网管软件的同意信息后，在标识表中增加该终端设备的标识信息，执行相应的控制操作并返回成功信息；

(35)接收控制器收到网管软件的拒绝信息或未收到信息则发送拒绝信息；

(36)终端收到拒绝信息，显示屏显示无权操作提示；

(4)微处理器CPU2对标识信息判断并确认其有效后，对指令信息进行分析判断和分类处理，而实现相对应的多媒体的控制。

10. 根据权利要求9所述的多媒体教学用无线控制方法，其特征在于上述步骤(4)中微处理器CPU2对标识信息判断有效后，对指令进行分析判断和分类处理而实现相对应的多媒体设备的控制，包括以下步骤：

(41)若微处理器CPU2判断信息为接收控制器打开指令则给视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路供电；若微处理器CPU2判断信息为接收控制器关闭指令则关闭视音频切换电路、VGA切换电路、音量控制电路、红外学习和红外控制电路电源；

(42)若微处理器CPU2判断信息为投影机串口控制指令则把串口码通过串口电平转换电路发送至投影机，实现对投影机的开、关控制；

(43)若微处理器CPU2判断信息为投影机、DVD等的红外码控制指令则把红外学习存储的相应的红外码通过红外发射电路发出，实现对投影机、DVD的红外遥控；

(44)若微处理器CPU2判断信息为投影机或电脑等设备的供电指令则给相应继电器的驱动电路输送高电平以吸合继电器给设备供电；

(45)若微处理器CPU2判断信息为电脑鼠标仿真控制指令则把信息通过串口电平转换电路发送给电脑，电脑对指令进行分析处理实现电脑的鼠标功能；

(46)若微处理器CPU2判断信息为音量调节指令则发控制电平给电子电位器实现音量的大小调节；

(47)若微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换。

11. 根据权利要求10所述的多媒体教学用无线控制方法，其特征在于上述步骤(47)中微处理器CPU2判断信息为设备切换指令则根据设备类型进行相应的视频切换、音频切换或VGA切换的处理，包括以下步骤：

(471)接收控制器开机后读入用户定义的设备切换优先权表；

(472)接收控制器定期通过视频检测电路查找有视频信号的设备，通过VGA检测电路查找有VGA信号的设备；

(473)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号出现，在优先权表中激活该设备；并且该设备的优先级别在当前设备之上时自动设置该设备为当前设备；

(474)接收控制器若检测到某个视频或VGA信号消失，在优先权表中隐藏该设备；若该设备为当前设备，则把优先级最高的其他设备改为当前设备；

(475)当按下切换键时，终端设备发送切换信息；

(476)接收控制器收到切换信息并且标识信息认证通过后，将下一个优先级别或最高级别的设备改为当前设备；

(477)选择的当前设备若是视频信号则切换该信号到投影机并将投影机设成视频输入状态，若是VGA信号则切换该信号到投影机并将投影机设成VGA输入状态；若该设备有音频则同时将音频信号切换到功放；

(478)接收控制器发送完成切换的设备编号信息，表示切换成功；

(479)终端设备收到切换的设备编号信息，在显示屏显示该设备。

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