CN106251718A - 一种教学应用系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种教学应用系统，包括控制板、发射板以及接收板，控制板连接发射板，发射板与接收板进行信号交互，控制板通过按键接收控制命令，用于保证控制系统的正常运行；发射板接收控制板命令并发送到接收板，进而完成程序的实时读写操作；所述接收板对整个系统的工作状况进行监控并对系统进行整机控制。本发明采用USB回传技术回传实现投影仪和PC上教学信息的双向同步，最大程度促进师生互动，结合教学主题与教学客体，达到更出色的教学效果。

Description

一种教学应用系统
技术领域
本发明涉及涉及音视频数据处理，USB回传投影技术领域，尤其涉及一种通过触摸面板与学生实现对教学信息的实时交流互动的教学应用系统。
背景技术
自20世纪90年代多媒体技术兴起以来，教学形式主要为“粉笔板书+多媒体”，这两种教学方式各有优势，在一定程度上弥补了互相的不足。然而随着师生互动需求的不断升级，在实际的操作过程中，“粉笔板书”和“多媒体”由于各自的局限性，在促进师生间的互动和教学知识的实时传递上作用有限。
上述缺陷，值得解决。
发明内容
为了克服现有的技术的不足, 本发明提供一种教学应用系统。
本发明技术方案如下所述：
一种教学应用系统，其特征在于，包括控制板、发射板以及接收板，所述控制板连接所述发射板，所述发射板与所述接收板进行信号交互，
所述控制板通过按键接收控制命令，并进行信号的识别并将信号发送到发射板，所述控制板用于保证控制系统的正常运行；
所述发射板接收控制板命令并发送到接收板，进而完成程序的实时读写操作；
所述接收板对整个系统的工作状况进行监控并对系统进行整机控制，控制内容读出和写入到其他教室的教学工具上，所述接收板连接到PC使最终的信息能在同时在PC、投影仪上显示，反之PC里输入的信息能投影仪显示。
进一步的，所述控制板包括红外接收模块、控制板单片机以及控制板USB接口、所述红外接收模块经红外信号解码处理芯片与所述控制板单片机连接，所述红外接收模块通过控制板接口与发射板连接，所述控制板USB接口连接USB总线接口芯片，所述USB总线接口芯片与所述控制板单片机双向连接，所述控制板单片机还与串口信号以及程序烧录模块双向连接，按键控制电路和音量调节控制控制所述控制板单片机。
更进一步的，所述控制板接口为RJ45接口。
进一步的，包括两路HDMI信号源、发射板单片机以及HDBASET发射芯片，
所述HDMI信号源经HDMI切换芯片连接所述HDBASET发射芯片，所述发射板单片机通过寄存器或IO连接到所述HDMI切换芯片，所述发射板单片机与所述HDBASET发射芯片双向连接，程序存储芯片与所述发射板单片机双向连接，所述控制板的所述控制板接口连接所述发射板的发射板第一接口，所述发射板第一接口通过串口与所述发射板单片机双向连接，所述发射板第一接口通过红外信号与所述HDBASET发射芯片连接，所述HDBASET发射芯片连接发射板第二接口，并经过上述发射板第二接口与所述接收板连接。
更进一步的，所述发射板第一接口和所述发射板第二接口均为RJ45接口。
更进一步的，所述发射板还包括发射板USB接口。
进一步的，在所述接收板中，音频信号输入端接收音频信号输入并连接到运算放大器进行信号放大，所述运算放大器通过电子音量控制芯片连接到音频放大器，所述音频放大器经过模数转换芯片进行模数转换再经延时芯片做延时处理实现混音效果，然后输入到功放芯片，HDBASET接收芯片将I²S信号通过数模转换芯片输入到所述模数转换芯片，接收板单片机分别与所述模数转换芯片、所述延时芯片以及所述功放芯片连接，所述接收板单片机还与HDBSET接收芯片双向连接，所述HDBSET接收芯片连接接收板USB接口，所述接收板USB接口1连接到投影仪对触摸写字板里的信息回传到发射板的发射板USB接口，PC通过接收板接口连接到GUI控制模块，所述GUI控制模块与所述接收板单片机双向连接。
更进一步的，所述接收板单片机通过I²C总线与串口与HDBSET接收芯片双向连接。
更进一步的，所述接收板接口为RJ45接口。
更进一步的，所述发射板还包括火灾报警系统，所述火灾报警系统连接所述接收板单片机。
根据上述方案的本发明，其有益效果在于，
本发明主要解决当前教学形式的局限性，采用USB回传技术回传实现投影仪（内置触摸白板）和PC上教学信息的双向同步（回传投影仪（内置触摸白板）上书写的信息到PC以及PC的教学信息也同样可以通过USB接入本发明的教学系统使之在投影仪里显示），最大程度促进师生互动，结合教学主题与教学客体，达到更出色的教学效果。此外，本发明设有无线麦克风输入，2*20W功放输出，满足老师讲课扩音的需要。
整个教室内部信号传输的距离往往不会超过30m，成本较低。
能更完美地结合教学主题与教学客体，但在提升教学质量及效率、创设教学情景和优化教学环境上，具有重大意义。
附图说明
图1为本发明控制板的结构示意图。
图2为本发明发射板的结构示意图。
图3为本发明接收板的结构示意图。
在图中，101、红外接收模块；102、红外信号解码处理芯片；103、USB总线接口芯片；104、按键控制电路；105、音量调节控制器；106、串口信号；107、程序烧录模块；108、控制板单片机；109、控制板接口；110、控制板USB接口；201、HDMI切换芯片；202、红外信号；203、程序存储芯片；204、发射板单片机；205、HDBASET发射芯片；206、发射板第一接口；207、发射板第二接口；208、发射板USB接口；209、HDMI信号源；301、HDBASET接收芯片；302、运算放大器；303、电子音量控制芯片；304、音频放大器；305、GUI控制模块；306、接收板单片机；307、数模转换芯片；308、模数转换芯片；309、延时芯片；310、功放芯片；311、接收板USB接口；312、接收板接口；313、音频信号输入端；314、火灾报警系统。
具体实施方式
下面结合附图以及实施方式对本发明进行进一步的描述：
如图1-3所示，一种教学应用系统，包括控制板、发射板以及接收板，控制板连接发射板，发射板与接收板进行信号交互。
控制板通过按键接收控制命令，并进行信号的识别并将信号发送到发射板，控制板用于保证控制系统的正常运行；发射板接收控制板命令并发送到接收板，进而完成程序的实时读写操作；接收板对整个系统的工作状况进行监控并对系统进行整机控制，控制内容读出和写入到其他教室的教学工具上，接收板连接到PC使最终的信息能在同时在PC、投影仪上显示，反之PC里输入的信息能投影仪显示。
如图1所示，控制板包括红外接收模块101连接红外信号解码处理芯片102进行解载波处理进而连接单片机108，控制板USB接口110通过USB总线接口芯片103连接到控制板单片机108实现与单片机双向通信。按键控制电路104、音量调节控制105、串口信号106通过电平的跳变及串口指令反馈给到控制板单片机108使之做出相应的指令处理，程序烧录模块107连接到控制板单片机108以保证控制系统的正常运行。控制板通过控制板接口109与发射板连接实现信息的交互传递，控制板接口109为RJ45接口。
如图2所示，发射板包括两路HDMI信号源209输入进入HDMI切换芯片201，根据需要选择其中一路HDMI信号源209连接到HDBASET发射芯片205，发射板单片机204通过寄存器/IO的配置连接到HDMI切换芯片201进行对音频的静音控制，发射板单片机204连接到HDBASET发射芯片205实现串口的双向通信，通过程序存储芯片203连接发射板单片机204实现程序的实时读写操作。
控制板的控制板接口109连接发射板的发射板第一接口206，发射板第一接口206为RJ45接口，其中包括串口与红外信号分别连接到发射板单片机204与HDBASET发射芯片205，发射板通过发射板第二接口207连接到接收板，发射板第二接口207也为RJ45接口。
发射板第一接口206还与红外信号202连接，红外信号202的输出端连接到HDBASET发射芯片205。
如图3所示，在接收板中，音频信号输入端313接收音频信号输入（其中包括无线麦克风），音频信号输入端313连接到运算放大器302进行信号放大，再通过电子音量控制芯片303实现音量调节控制进而连接到音频放大器304，经过模数转换芯片308进行模数转换再经延时芯片309做延时处理实现混音效果然后输入到功放芯片310。HDBASET接收芯片301将I²S信号通过数模转换芯片307输入到模数转换芯片308。接收板单片机306连接到模数转换芯片308和功放芯片310实现对音量的静音配置，通过I²C总线与串口连接到HDBSET接收芯片301。PC通过TCP/IP协议经接收板接口312连接到GUI控制模块305，接收板接口312为RJ45接口，进而对整个系统的工作状况进行监控并对系统进行整机控制，控制的内容有：输入信号的切换、音量调节、投影的开关以及系统开机和待机，控制的内容可以通过USB读出和写入到其他教室的同款产品上。
接收板USB接口311连接到投影仪（内置触摸白板）可实现对触摸写字板里的信息回传到发射板的发射板USB接口208，进而连接到PC使最终的信息能在同时在PC、投影仪上显示，反之PC里输入的信息能投影仪显示。
在发射板中，还设有火灾报警系统314让师生能在第一时间感知火灾发生，进而做好相应应急处理保证人生安全。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
上面结合附图对本发明专利进行了示例性的描述，显然本发明专利的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明专利的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明专利的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种教学应用系统，其特征在于，包括控制板、发射板以及接收板，所述控制板连接所述发射板，所述发射板与所述接收板进行信号交互，
所述控制板通过按键接收控制命令，并进行信号的识别并将信号发送到发射板，所述控制板用于保证控制系统的正常运行；
所述发射板接收控制板命令并发送到接收板，进而完成程序的实时读写操作；
所述接收板对整个系统的工作状况进行监控并对系统进行整机控制，控制内容读出和写入到其他教室的教学工具上，所述接收板连接到PC使最终的信息能在同时在PC、投影仪上显示，反之PC里输入的信息能投影仪显示。
2.根据权利要求1所述的教学应用系统，其特征在于，所述控制板包括红外接收模块、控制板单片机以及控制板USB接口、所述红外接收模块经红外信号解码处理芯片与所述控制板单片机连接，所述红外接收模块通过控制板接口9与发射板连接，所述控制板USB接口连接USB总线接口芯片，所述USB总线接口芯片与所述控制板单片机双向连接，所述控制板单片机还与串口信号以及程序烧录模块双向连接，按键控制电路和音量调节控制控制所述控制板单片机。
3.根据权利要求2所述的教学应用系统，其特征在于，所述控制板接口为RJ45接口。
4.根据权利要求1所述的教学应用系统，其特征在于，包括两路HDMI信号源、发射板单片机以及HDBASET发射芯片，
所述HDMI信号源经HDMI切换芯片连接所述HDBASET发射芯片，所述发射板单片机通过寄存器或IO连接到所述HDMI切换芯片，所述发射板单片机与所述HDBASET发射芯片双向连接，程序存储芯片与所述发射板单片机双向连接，所述控制板的所述控制板接口连接所述发射板的发射板第一接口，所述发射板第一接口通过串口与所述发射板单片机双向连接，所述发射板第一接口通过红外信号与所述HDBASET发射芯片连接，所述HDBASET发射芯片连接发射板第二接口，并经过上述发射板第二接口与所述接收板连接。
5.根据权利要求4所述的教学应用系统，其特征在于，所述发射板第一接口和所述发射板第二接口均为RJ45接口。
6.根据权利要求4所述的教学应用系统，其特征在于，所述发射板还包括发射板USB接口。
7.根据权利要求1所述的教学应用系统，其特征在于，在所述接收板中，音频信号输入端接收音频信号输入并连接到运算放大器进行信号放大，所述运算放大器通过电子音量控制芯片连接到音频放大器，所述音频放大器经过模数转换芯片进行模数转换再经延时芯片做延时处理实现混音效果，然后输入到功放芯片，HDBASET接收芯片将I²S信号通过数模转换芯片输入到所述模数转换芯片，接收板单片机分别与所述模数转换芯片、所述延时芯片以及所述功放芯片连接，所述接收板单片机还与HDBSET接收芯片双向连接，所述HDBSET接收芯片连接接收板USB接口，所述接收板USB接口连接到投影仪对触摸写字板里的信息回传到发射板的发射板USB接口，PC通过接收板接口连接到GUI控制模块，所述GUI控制模块与所述接收板单片机双向连接。
8.根据权利要求7所述的教学应用系统，其特征在于，所述接收板单片机通过I²C总线与串口与HDBSET接收芯片双向连接。
9.根据权利要求7所述的教学应用系统，其特征在于，所述接收板接口为RJ45接口。
10.根据权利要求7所述的教学应用系统，其特征在于，所述发射板还包括火灾报警系统，所述火灾报警系统连接所述接收板单片机。
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