CN104902385A - 一种无线教学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种无线教学装置，包括发射端和接收端，发射端包括UHF语音处理发射芯片、内置数字麦克风电路、外置麦克风接口、麦克风选择电路、第一天线匹配电路、2.4G射频发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路，接收端包括UHF语音接收处理芯片和2.4G射频接收芯片，UHF语音处理发射芯片与第一天线匹配电路连接，2.4G射频发射芯片与UHF语音处理发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路连接。实施本发明的无线教学装置，具有以下有益效果：配对方式比较方便、开机能自动配对、能根据配对ID实现自动分配UHF频点及加密的功能。

Description

一种无线教学装置

技术领域

本发明涉及多媒体教学领域，特别涉及一种无线教学装置。

背景技术

随着教育行业的发展，教学方式也越来越现代化，开始采用多媒体教学设备，例如：无线麦克风、激光笔等等。在教学过程中，无线麦克风在使用前需要配对，正常情况下，无线麦克风跟接收器一样，如果不使用加密的方法的话，一个无线麦克风拾取的语音或者多个无线麦克风拾取的语音，接收器都能接收到，会出现串台现象。关于无线麦克风配对的方法，以前最简单的就是生产时将ID烧录到EPROM中，初始化时芯片从EPROM中读取ID对收发端芯片进行初始化，收发端EPROM烧录的ID必须是相同的，或者做一些按键。这种配对方式生产比较麻烦，也不能自动配对。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述配对方式比较麻烦、不能自动配对的缺陷，提供一种配对方式比较方便、开机能自动配对、能根据配对ID实现自动分配UHF频点及加密功能的无线教学装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种无线教学装置，包括发射端和接收端，所述发射端包括UHF语音处理发射芯片、内置数字麦克风电路、外置麦克风接口、麦克风选择电路、第一天线匹配电路、2.4G射频发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路，所述接收端包括UHF语音接收处理芯片和2.4G射频接收芯片，所述内置数字麦克风电路和外置麦克风接口均与所述麦克风选择电路连接，所述麦克风选择电路还与所述UHF语音处理发射芯片连接，所述UHF语音处理发射芯片还与所述第一天线匹配电路连接，所述UHF语音处理发射芯片拾取语音信号并将其转换成数字信号，然后再进行内部处理并将处理后得到的音频信号发射给所述UHF语音接收处理芯片，所述2.4G射频发射芯片分别与所述UHF语音处理发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路连接、用于初始化所述UHF语音处理发射芯片和六轴重力角速度传感器、将按键键码或将读取到的六轴重力角速度传感器数据经内部运算处理后转换成鼠标数据发送给所述2.4G射频接收芯片，所述2.4G射频接收芯片与所述UHF语音接收处理芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述发射端还包括USB充电接口电路、锂电池充电电路、电池电压检测电路和第一降压电路，所述USB充电接口电路与所述锂电池充电电路连接，所述锂电池充电电路还分别与所述电池电压检测电路和第一降压电路连接，所述第一降压电路分别与所述UHF语音处理发射芯片和2.4G射频发射芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述发射端还包括第一振荡电路，所述第一振荡电路与所述UHF语音处理发射芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述发射端还包括电源控制电路、电池状态指示电路、工作状态指示电路和第二振荡电路，所述电源控制电路与所述六轴重力角速度传感器连接、用于对所述六轴重力角速度传感器进行供电，所述电池状态指示电路与所述2.4G射频发射芯片连接、用于充电状态指示及电池低压指示，所述工作状态指示电路与所述2.4G射频发射芯片连接，所述第二振荡电路与所述2.4G射频发射芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述接收端还包括第三天线阻抗匹配电路和音频输出电路，所述第三天线阻抗匹配电路与所述UHF语音接收处理芯片连接，所述第三天线阻抗匹配电路还与双天线连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述接收端还包括第三振荡电路和第二降压电路，所述第三振荡电路和第二降压电路均与所述UHF语音接收处理芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述接收端还包括USB通信接口和SPI在线升级程序接口，所述USB通信接口和SPI在线升级程序接口均与所述2.4G射频接收芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述接收端还包括LED指示电路，所述LED指示电路与所述2.4G射频接收芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述接收端还包括第四振荡电路和第四天线阻抗匹配电路，所述第四振荡电路和第四天线阻抗匹配电路均与所述2.4G射频接收芯片连接。

在本发明所述的无线教学装置中，所述UHF语音处理发射芯片为BK9521芯片，所述2.4G射频发射芯片为BK2533芯片，所述UHF语音接收处理芯片为BK9522芯片，所述2.4G射频接收芯片为BK2533芯片。

实施本发明的无线教学装置，具有以下有益效果：由于发射端使用UHF语音处理发射芯片和2.4G射频发射芯片，接收端使用UHF语音接收处理芯片和2.4G射频接收芯片，通过2.4G射频发射芯片和2.4G射频接收芯片来实现无线麦克风的自动配对，所以其配对方式比较方便、开机能自动配对、能根据配对ID实现自动分配UHF频点及加密功能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明无线教学装置一个实施例中发射端中含UHF语音处理发射芯片部分的电路结构示意图；

图2为所述实施例中发射端中含2.4G射频发射芯片部分的电路结构示意图；

图3为所述实施例中接收端中含UHF语音接收处理芯片部分的电路结构示意图；

图4为所述实施例中接收端中含2.4G射频接收芯片部分的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明无线教学装置实施例中，该无线教学装置包括发射端和接收端，其中，发射端中含UHF语音处理发射芯片部分的电路结构示意图如图1所示，发射端中含2.4G射频发射芯片部分的电路结构示意图如图2所示，接收端中含UHF语音接收处理芯片部分的电路结构示意图如图3所示；接收端中含2.4G射频接收芯片部分的电路结构示意图如图4所示。

参见图1、图2、图3和图4，本实施例中，发射端包括UHF语音处理发射芯片U4、内置数字麦克风电路101、外置麦克风接口102、麦克风选择电路103、第一天线匹配电路104、2.4G射频发射芯片U3、按键单元105、激光驱动电路106、六轴重力角速度传感器U5和第二天线匹配电路107，接收端包括UHF语音接收处理芯片U6和2.4G射频接收芯片U9，其中，内置数字麦克风电路101和外置麦克风接口102均与麦克风选择电路103连接，麦克风选择电路103还与UHF语音处理发射芯片U4连接，UHF语音处理发射芯片U4还与第一天线匹配电路104连接，UHF语音处理发射芯片U4拾取语音信号并将其转换成数字信号，然后再进行内部处理并将处理后得到的音频信号发射给语音接收处理芯片U6，2.4G射频发射芯片U3分别与UHF语音处理发射芯片U4、按键单元105、激光驱动电路106、六轴重力角速度传感器U5和第二天线匹配电路107连接、用于初始化UHF语音处理发射芯片U4和六轴重力角速度传感器U5、将按键键码或将读取到的六轴重力角速度传感器数据经内部运算处理后转换成鼠标数据发送给2.4G射频接收芯片U9，2.4G射频接收芯片U9与UHF语音接收处理芯片U6连接。由于发射端使用UHF语音处理发射芯片U4和2.4G射频发射芯片U3，接收端使用UHF语音接收处理芯片U6和2.4G射频接收芯片U9，通过2.4G射频发射芯片U3和2.4G射频接收芯片U9来实现无线麦克风的自动配对，所以其配对方式比较方便、能自动配对、能根据配对ID实现自动分配UHF频点及加密功能。

值得一提的是，上述麦克风选择电路103用于在内置数字麦克风电路101和外置麦克风接口102之间进行选择，选择其中一个进行工作。按键单元105用于实现键盘模式，激光驱动电路106用于实现激光笔功能，六轴重力角速度传感器U5用于实现空鼠功能。

本实施例中，UHF语音处理发射芯片U4为BK9521芯片，2.4G射频发射芯片U3为BK2533芯片，UHF语音接收处理芯片U6为BK9522芯片，2.4G射频接收芯片U9为BK2533芯片。具体的，2.4G射频发射芯片U3工作在2.4GHZ～2.4835GHZ ISM频段，负责初始化UHF语音处理发射芯片U4以及六轴重力角速度传感器U5，六轴重力角速度传感器U5的型号为MPU6880。在空鼠模式时，2.4G射频发射芯片U3为BK2533芯片负责读取按键单元105的按键键码，以及将读取到的六轴重力角速度传感器U5的数据进行运算处理后转换成鼠标数据发送给接收端。在键盘模式时，2.4G射频发射芯片U3负责将按键单元105的按键键码发送给接收端的2.4G射频接收芯片U9。UHF语音处理发射芯片U4工作在U波段500～980MHZ，有AFC主动防啸叫电路，低延时的特性(48K采样率，不使用AFC防啸叫电路时延时小于3毫秒)。UHF语音处理发射芯片U4负责拾取语音信号，经过内部ADC电路将模拟信号转换成数字信号，转换的数字信号再经过内部的AGC、MUX和DAC等电路将音频数据发射给接收端的UHF语音接收处理芯片U6。

本实施例中，发射端还包括USB充电接口电路108、锂电池充电电路109、电池电压检测电路110和第一降压电路111，USB充电接口电路108与锂电池充电电路109连接，锂电池充电电路109还分别与电池电压检测电路110和第一降压电路111连接，第一降压电路111分别与语音处理发射芯片U4和2.4G射频发射芯片U3连接。USB充电接口电路108包括检测引脚CHG_DET，检测引脚CHG_DET是USB 5V检测引脚。锂电池充电电路109包括充电状态检测引脚CHG。第一降压电路111用于将锂电池电压3.7V降到3.3V进行供电。

本实施例中，发射端还包括第一振荡电路112，第一振荡电路112与UHF语音处理发射芯片U4连接。发射端还包括电源控制电路113、电池状态指示电路114、工作状态指示电路115和第二振荡电路116，电源控制电路113与六轴重力角速度传感器U5连接、用于对六轴重力角速度传感器U5进行供电，电池状态指示电路114与2.4G射频发射芯片U3连接、用于充电状态指示及电池低压指示，工作状态指示电路115与2.4G射频发射芯片U3连接，第二振荡电路116与2.4G射频发射芯片U3连接。2.4G射频发射芯片U3设有使能控制脚CE、第一I2C总线引脚SCL、第二I2C总线引脚SDA、第三I2C总线引脚G_SDA，其中，使能控制脚CE用于对语音处理发射芯片U4进行使能控制，第一I2C总线引脚SCL和第二I2C总线引脚SDA为I2C总线，负责初始化UHF语音处理发射芯片U4，第一I2C总线引脚SCL和第三I2C总线引脚G_SDA为I2C总线，负责初始化六轴重力角速度传感器U5以及读取六轴重力角速度传感器U5的数据。

本实施例中，接收端还包括第三天线阻抗匹配电路201和音频输出电路202，第三天线阻抗匹配电路201与语音接收处理芯片U6连接，第三天线阻抗匹配电路201还与双天线(ANT2和ANT3)连接。UHF语音接收处理芯片U6包括无线连接状态指示脚GPIO4。本实施例中，接收端还包括第三振荡电路203和第二降压电路204，第三振荡电路203和第二降压电路204均与UHF语音接收处理芯片U6连接，第二降压电路204用于将电压由5V降到3.3V。

本实施例中，接收端还包括USB通信接口USB1和SPI在线升级程序接口205，USB通信接口USB1和SPI在线升级程序接口205均与2.4G射频接收芯片U9连接。接收端还包括LED指示电路206，LED指示电路206与2.4G射频接收芯片U9连接；当UHF语音处理发射芯片U4与UHF语音接收处理芯片U6同步成功时，LED常亮；UHF语音接收处理芯片U6接收不到UHF语音处理发射芯片U4的数据时，LED熄灭。接收端还包括第四振荡电路207和第四天线阻抗匹配电路208，第四振荡电路207和第四天线阻抗匹配电路208均与2.4G射频接收芯片U9连接。2.4G射频接收芯片U9设有I2C接口SDA和SCL，该I2C接口用于初始化和配置UHF语音接收处理芯片U6，2.4G射频接收芯片U9还设有中断输出脚。

总之，在本实施例中，该无线教学装置具有激光笔、简报笔、空鼠以及无线麦克风功能，其可以方便地用于多媒体现代化教学设备。在无线麦克风配对时，通过2.4G射频发射芯片U3和2.4G射频接收芯片U9来实现无线麦克风的上电自动配对，能根据配对ID实现自动分配UHF频点及加密的功能，所以其配对方式比较方便、能自动配对。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无线教学装置，其特征在于，包括发射端和接收端，所述发射端包括UHF语音处理发射芯片、内置数字麦克风电路、外置麦克风接口、麦克风选择电路、第一天线匹配电路、2.4G射频发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路，所述接收端包括UHF语音接收处理芯片和2.4G射频接收芯片，所述内置数字麦克风电路和外置麦克风接口均与所述麦克风选择电路连接，所述麦克风选择电路还与所述语音处理发射芯片连接，所述UHF语音处理发射芯片还与所述第一天线匹配电路连接，所述UHF语音处理发射芯片拾取语音信号并将其转换成数字信号，然后再进行内部处理并将处理后得到的音频信号发射给所述UHF语音接收处理芯片，所述2.4G射频发射芯片分别与所述UHF语音处理发射芯片、按键单元、激光驱动电路、六轴重力角速度传感器和第二天线匹配电路连接、用于初始化所述UHF语音处理发射芯片和六轴重力角速度传感器、将按键键码或将读取到的六轴重力角速度传感器数据经内部运算处理后转换成鼠标数据发送给所述2.4G射频接收芯片，所述2.4G射频接收芯片与所述UHF语音接收处理芯片连接。

2.根据权利要求1所述的无线教学装置，其特征在于，所述发射端还包括USB充电接口电路、锂电池充电电路、电池电压检测电路和第一降压电路，所述USB充电接口电路与所述锂电池充电电路连接，所述锂电池充电电路还分别与所述电池电压检测电路和第一降压电路连接，所述第一降压电路分别与所述UHF语音处理发射芯片和2.4G射频发射芯片连接。

3.根据权利要求2所述的无线教学装置，其特征在于，所述发射端还包括第一振荡电路，所述第一振荡电路与所述UHF语音处理发射芯片连接。

4.根据权利要求3所述的无线教学装置，其特征在于，所述发射端还包括电源控制电路、电池状态指示电路、工作状态指示电路和第二振荡电路，所述电源控制电路与所述六轴重力角速度传感器连接、用于对所述六轴重力角速度传感器进行供电，所述电池状态指示电路与所述2.4G射频发射芯片连接、用于充电状态指示及电池低压指示，所述工作状态指示电路与所述2.4G射频发射芯片连接，所述第二振荡电路与所述2.4G射频发射芯片连接。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的无线教学装置，其特征在于，所述接收端还包括第三天线阻抗匹配电路和音频输出电路，所述第三天线阻抗匹配电路与所述UHF语音接收处理芯片连接，所述第三天线阻抗匹配电路还与双天线连接。

6.根据权利要求5所述的无线教学装置，其特征在于，所述接收端还包括第三振荡电路和第二降压电路，所述第三振荡电路和第二降压电路均与所述UHF语音接收处理芯片连接。

7.根据权利要求6所述的无线教学装置，其特征在于，所述接收端还包括USB通信接口和SPI在线升级程序接口，所述USB通信接口和SPI在线升级程序接口均与所述2.4G射频接收芯片连接。

8.根据权利要求7所述的无线教学装置，其特征在于，所述接收端还包括LED指示电路，所述LED指示电路与所述2.4G射频接收芯片连接。

9.根据权利要求8所述的无线教学装置，其特征在于，所述接收端还包括第四振荡电路和第四天线阻抗匹配电路，所述第四振荡电路和第四天线阻抗匹配电路均与所述2.4G射频接收芯片连接。

10.根据权利要求1所述的无线教学装置，其特征在于，所述UHF语音处理发射芯片为BK9521芯片，所述2.4G射频发射芯片为BK2533芯片，所述UHF语音接收处理芯片为BK9522芯片，所述2.4G射频接收芯片为BK2533芯片。