CN103309468A

CN103309468A - 多功能无线真彩色电子笔

Info

Publication number: CN103309468A
Application number: CN 201210062171
Authority: CN
Inventors: 王红旗
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-18

Abstract

本发明为电子白板提供了一种多功能无线真彩色电子笔。包括电子笔发射器、接收器和程序软件。其特点是电子笔发射器按照一定的定时周期执行按键扫描处理程序，三基色A/D转换程序和无线通信发射程序。电子笔接收器的固件程序实现以中断的方式通过USB总线及其相应的驱动程序，把电子笔发射器的控制信息转发到上位机应用程序。电子笔既可作为电子教鞭，又可用作画笔，并具有橡皮、缩放、喷枪等多种快捷操作功能，可随时随意改变绘画或喷枪的颜色，提高了在电子白板教学中的人机交互能力。

Description

多功能无线真彩色电子笔

技术领域

本发明涉及一种触摸屏多功能无线真彩色电子粉笔，按国际专利分类表划分属于作业、运输部，印刷分部，书写或绘图器具技术领域。

背景技术

传统教具的黑板和粉笔组合，是导致教师患有咽喉炎等职业病的重要原因。近年来出现的电子白板克服了上述问题，为实施新课程标准提供了现代化的教学手段，不仅使广大师生远离了粉尘污染，更带来丰富的多媒体资源、便捷的协同交流。电子白板集传统的黑板、计算机、投影仪等多种功能于一身，把视频、音频、文本、图像等众多教学元素集成在一起，改变了传统的教学模式，开创了新的教学结构。现有电子白板的定位方式主要有两种：电磁式和红外式，但是，无论哪一种电子白板，人机交互的方式都是用功能单一的电子笔点击屏幕上某特定位置的功能按钮来操作。比如，切换字体的颜色，需要通过点击电子白板上某个特定位置的颜色按钮来实现；擦除电子白板上某些区域，需要点击电子白板上某个特定位置的擦除按钮等等。教学中电子白板通常需要频繁的切换不同的功能，这样不仅操作不便，增加了教师的工作量，还会因功能切换而频繁地遮挡视线。

发明内容

本发明的目的是克服现有电子白板人机交互方式的不足，提供一种高效的多功能无线真彩色电子笔。

为实现上述目的，本发明包括：(A)多功能无线真彩色电子笔的发射器(B)多功能无线真彩色电子笔的接收器；(C)多功能无线真彩色电子笔的程序软件。

本发明中A包括激光灯芯(1)，教鞭控制键(2)，画笔快捷键(3)，橡皮快捷键(4)，缩放快捷键(5)，喷枪快捷键(6)，直线快捷键(7)，圆弧快捷键(8)，矩形快捷键(9)，红基色滑动杆(10)，蓝基色滑动杆(11)，绿基色滑动杆(12)，电源指示灯(13)，故障指示灯(14)，电源开关(15)，电子笔笔头(16)，电子笔笔杆(17)。

相应的多功能无线真彩色电子笔发射器电路包括红、蓝、绿三基色滑动杆电阻电压模拟信号输入电路，A/D转换电路，功能按键(教鞭控制键，画笔快捷键，橡皮快捷键，缩放快捷键，喷枪快捷键，直线快捷键，矩形快捷键，圆弧快捷键)开关量输入电路，微控制器(MCU)，故障指示灯电路，电源指示灯电路，电源开关电路，电子教鞭激光灯灯芯驱动电路，无线通信发射电路和电源供电电路。

红、蓝、绿三基色滑动电阻的电压模拟信号送A/D转换电路，微控制器(MCU)按照一定的定时周期启动A/D转换，并读取、存储A/D转换的三基色数据。微控制器(MCU)按照同样的定时周期巡检被按下的功能按键并存储相应的键值。微控制器(MCU)组合一个定时周期内A/D转换得到的三基色数据和被按下的功能键键值，通过无线通信发射电路发送给电子笔的接收器。微控制器(MCU)同时驱动控制教鞭激光灯芯，故障指示灯和电源指示灯。电池向电子笔发射器各器件提供电源。

本发明中B相应的多功能无线真彩色电子笔接收器电路包括无线通信接收电路，微控制器(MCU)(或者带有微控制器内核的USB接口器件)，USB控制与接口转换电路，USB总线取电电路。

电子笔接收器在本电路的微控制器(或微控制器内核)的控制下，通过无线通信接收电路接收由发射器的无线通信发射电路发送的数据，存储到USB接口芯片的输入缓冲区。电子笔接收器通过USB总线向上位主机发送信息并从上位主机馈电。

本发明中C包括多功能无线真彩色电子笔的发射器程序和接收器程序，驱动程序和上位机应用程序。发射器程序包括发射器主程序，初始化程序，按键扫描处理程序，三基色A/D转换程序和无线通信发射程序。接收器程序包括USB接口真彩色电子笔接收器固件程序。电子笔驱动程序实现电子笔接收器固件程序与上位机应用程序的通信链接。上位机应用程序运行在主机中，管理多功能真彩色电子笔的控制信息。

电子笔发射器的初始化程序只在开机后运行一次，然后按照一定的定时周期执行按键扫描处理程序，三基色A/D转换程序和无线通信发射程序。电子笔接收器的固件程序实现以中断的方式通过USB总线及其相应的驱动程序，把电子笔发射器的控制信息转发到上位机应用程序。

本发明有以下优点：

1.多功能。既可作为电子教鞭，又可以用作画笔，并具有缩放、喷枪等多种快捷操作功能；

2.真彩色。提供了一个真彩色电子颜料盒，可随时随意改变绘画或喷枪的颜色；

3.故障检测。电子笔具有电源指示和故障检测指示功能；

4.高效。提高了应用电子白板时人机交互的效率，减小了用户的劳动强度。

5.USB接口，即插即用。

6.低功耗设计，便于携带。

附图说明

下面附图进一步说明该专利。

图1多功能真彩色电子笔示意图。

图2多功能真彩色电子笔发射器电路结构图。

图3多功能真彩色电子笔接收器电路结构图。

图4电子笔发射器主程序流程图。

图5电子笔发射器初始化程序。

图6电子笔发射器按键扫描处理程序。

图7电子笔发射器红蓝绿三基色A/D转换程序。

图8电子笔接收器固件程序。

具体实施方式

本发明的多功能无线真彩色电子笔作为电子白板的人机交互设备，主要有三部分组成：电子笔发射器，电子笔接收器和电子笔程序软件。首先，在工作主机上安装上位机应用程序，当电子笔接收器首次插入工作主机的USB总线接口时，主机会提示安装驱动程序。按提示信息安装完驱动程序后，多功能无线真彩色电子笔的接收器就做好了接受信息的准备。

电子笔的发射器装上供电电池并开启电源后，电源指示灯闪亮，电子笔发射器供电正常。如果存在故障，故障指示灯闪亮。在电子笔发射器正常工作状态下，滑动红蓝绿三基色滑动杆，电子白板的书写或绘画颜色随之改变；按下任意一个功能快捷键，相应功能启动。比如，按下教鞭快捷键，启动激光教鞭；按下画笔快捷键，可以在电子白板上按照此前设定的颜色随意书写或绘画；按下橡皮快捷键，在电子白板上滑动电子笔，可以擦除电子白板上的书写痕迹，橡皮擦的大小是以电子笔笔头为中心设定的圆形区域；按下喷枪快捷键，启动喷枪功能，可按照用基色滑动杆设定的颜色进行喷涂；按下缩放快捷键，可放大以电子笔笔头为中心的一定区域，再次按下缩放快捷键，取消缩放功能；按下直线快捷键，可以在电子白板上按照用基色滑动杆设定的颜色快速的绘制直线；按下矩形快捷键，可以在电子白板上按照用基色滑动杆设定的颜色快速的绘制矩形；按下圆弧快捷键，可以在电子白板上按照用基色滑动杆设定的颜色快速的绘制圆弧。

Claims

1.一种多功能无线真彩色电子笔，包括电子笔的发射器，电子笔的接收器和电子笔的程序软件，其特征是电子笔发射器包括激光灯灯芯(1)，教鞭控制键(2)，画笔快捷键(3)，橡皮快捷键(4)，缩放快捷键(5)，喷枪快捷键(6)，直线快捷键(7)，圆弧快捷键(8)，矩形快捷键(9)，红基色滑动杆(10)，蓝基色滑动杆(11)，绿基色滑动杆(12)，电源指示灯(13)，故障指示灯(14)，电源开关(15)，电子笔笔头(16)，电子笔笔杆(17)。

2.如权利要求1所述的多功能无线真彩色电子笔发射器，其特征是电子笔发射器电路包括红、蓝、绿三基色滑动杆电阻电压模拟信号输入电路，A/D转换电路，功能按键(教鞭控制键，画笔快捷键，橡皮快捷键，缩放快捷键，喷枪快捷键，直线快捷键，矩形快捷键，圆弧快捷键)开关量输入电路，微控制器(MCU)，故障指示灯电路，电源指示灯电路，电源开关电路，电子教鞭激光灯灯芯驱动电路，无线通信发射电路和电源供电电路。

3.如权利要求2所述的多功能无线真彩色电子笔发射器，其特征是红、蓝、绿三基色滑动电阻的电压模拟信号送A/D转换电路，微控制器(MCU)按照一定的定时周期启动A/D转换，并读取、存储A/D转换的三基色数据，微控制器(MCU)按照同样的定时周期巡检被按下的功能按键并存储相应的键值，微控制器(MCU)组合一个定时周期内A/D转换得到的三基色数据和被按下的功能键键值，通过无线通信发射电路发送给电子笔的接收器，微控制器(MCU)同时驱动控制教鞭激光灯芯，故障指示灯和电源指示灯，电池向电子笔发射器各器件提供电源。

4.如权利要求1所述的多功能无线真彩色电子笔接收器，其特征是电子笔接收器电路包括无线通信接收电路，微控制器(MCU)(或者带有微控制器内核的USB接口器件)，USB控制与接口转换电路，USB总线取电电路。

5.如权利要求4所述的多功能无线真彩色电子笔接收器，其特征是电子笔接收器在本电路的微控制器(或微控制器内核)的控制下，通过无线通信接收电路接收由发射器的无线通信发射电路发送的数据，存储到USB接口芯片的输入缓冲区，电子笔接收器通过USB总线向上位主机发送信息并从上位主机馈电。

6.如权利要求1所述的多功能无线真彩色电子笔的程序软件，其特征是包括电子笔的发射器程序和接收器程序，驱动程序和上位机应用程序。

7.如权利要求6所述的多功能无线真彩色电子笔的程序软件，其特征是发射器程序包括发射器主程序，初始化程序，按键扫描处理程序，三基色A/D转换程序和无线通信发射程序。

8.如权利要求6所述的多功能无线真彩色电子笔的程序软件，其特征是接收器程序包括USB接口真彩色电子笔接收器固件程序，电子笔驱动程序实现电子笔接收器固件程序与上位机应用程序的通信链接，上位机应用程序运行在主机中，管理多功能真彩色电子笔的控制信息。