CN107909884B - 一种智能激光笔及激光宽度调节方法 - Google Patents
一种智能激光笔及激光宽度调节方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种智能激光笔及激光宽度调节方法,其技术方案要点是包括激光笔本体,激光笔本体的端部安装有激光头,激光头内设置有激光模组、以及与激光模组相对应的一字激光镜头;激光笔本体内设置有控制单元以及用于提供电能的供电单元,控制单元与激光模组通过导电线相连,激光笔本体上设置有与控制单元相连以用于控制激光模组启闭的激光按钮。控制单元能够通过激光按钮控制激光模组的启闭,激光模组产生的光线能够从一字激光镜头中射出,从而形成可调节的一字型的光斑,一字型的光斑相比于传统圆点的光斑更容易被学生观察,在教师晃动手动中的激光笔时,学生也能够清楚地捕捉到激光笔发出的光斑位置,从而可提高教师对于学生的授课效果。
Description
技术领域
本发明涉及激光笔领域,特别涉及一种智能激光笔及激光宽度调节方法。
背景技术
激光笔是现在教师在教学过程中很重要的一部分,教师在讲课的时候可以使用激光笔指示自己讲述的内容所在的位置。
即现代教学经常会用到PPT,教师会提前做好PPT,然后在课堂上进行演示,由于一页PPT上面往往有比较多的要点,为了方便教师在演示PPT的时候告诉学生所讲述的要点的位置,教师在讲课的时候都会使用激光笔来指示要点的位置。
但现阶段激光笔通常发出一个细小光斑投射在投影屏幕上进行指示,而激光笔晃动较快时,学生的眼睛将无法有效捕捉激光笔射出的光斑在投影屏幕上的位置,从而影响教师授课的效果。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种智能激光笔,能够使得学生清楚捕捉激光笔发出的光斑位置,以加强显示,提高授课效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种智能激光笔,包括激光笔本体,所述激光笔本体的端部安装有激光头,所述激光头内设置有激光模组、以及与激光模组相对应的一字激光镜头;
所述激光笔本体内设置有控制单元、以及用于提供电能的供电单元,所述控制单元与激光模组通过导电线相连,所述激光笔本体上设置有与控制单元相连以用于控制激光模组启闭的激光按钮。
通过上述技术方案,控制单元能够通过激光按钮控制激光模组的启闭,激光模组产生的光线能够从一字激光镜头中射出,从而形成一字型的光斑,一字型的光斑相比于传统圆点的光斑更容易被学生观察,在教师晃动手中的激光笔时,学生也能够清楚地捕捉到激光笔发出的光斑位置,从而提高教师对于学生的授课效果。
优选的,所述激光头上具有连接端,所述连接端转动安装在激光笔本体上,所述连接端的外壁上设置有外齿轮;所述激光笔本体上设置有驱动电机,所述驱动电机的输出轴上安装有与外齿轮啮合的驱动齿轮,所述驱动电机电连接于控制单元;
所述激光笔本体内设置有与控制单元相连的三轴陀螺仪,所述三轴陀螺仪用于检测激光笔本体的X轴转动角度、Y轴转动角度和Z轴转动角度;
所述控制单元包括:
角度获取单元,用于获取三轴陀螺仪所输出的当前激光笔本体的X轴转动角度;
脉冲生成单元,基于当前激光笔本体的X轴转动角度以生成相应周期的脉冲信号;
电机驱动单元,用于获取脉冲生成单元的脉冲信号以控制驱动电机反向转动对应于X轴转动角度的角度值。
通过上述技术方案,激光头能在激光笔本体上转动,通过三轴陀螺仪对于激光笔本体X轴转动角度、Y轴转动角度和Z轴转动角度的监测,在三轴陀螺仪的X轴转动角度发生变化后,能够根据X轴转动角度以控制激光头反向转动相应的角度值,以使得激光头上的一字激光镜头始终保持一字水平状态,从而使得从一字激光镜头射出的一字型光斑始终呈现一字水平状态,从而一字型光斑能够指向投影屏幕上播放的课件的对应文字下方,以进一步提高学生对于光斑的捕捉效果,从而进一步提高教师对于学生的授课效果。
优选的,所述驱动电机上安装有第一监测编码器,所述第一监测编码器与控制单元相连,所述第一监测编码器用于记录驱动电机的初始工位以及用于监测驱动电机转动的角度值;
所述控制单元还包括:
角度监控单元,用于获取第一监测编码器输出的驱动电机转动的角度值,并在驱动电机转动的角度值大于阈值时输出相应的复位脉冲信号;
电机驱动单元,用于接收复位脉冲信号以控制驱动电机反向转动至初始工位上。
通过上述技术方案,通过第一监测编码器记录驱动电机的初始工位,角度监控单元监测驱动电机转动的角度值,在角度值过大时,能够通过电机驱动单元控制驱动电机反向复位至初始工位,避免激光头过度旋转导致激光头的导电线扭曲而断裂。
优选的,所述激光头上在一字激光镜头的上下两侧设置有滑轨,所述滑轨内滑动安装有分别用于遮挡一字激光镜头两端的第一盖板和第二盖板,所述滑轨内设置有用于提供第一盖板和第二盖板相互闭合弹力趋势的第一弹簧和第二弹簧;
所述激光头上转动安装有卷线杆,所述卷线杆的一端连接有第一牵引绳,所述第一牵引绳连接在第一盖板上,所述卷线杆的另一端连接有第二牵引绳,所述第二牵引绳连接在第二盖板上,所述激光头上设置有用于驱使卷线杆转动的卷线电机;
所述卷线电机电连接于控制单元的电机驱动单元,所述激光笔本体上设置有用于控制卷线电机正转的正转按钮、以及用于控制卷线电机反转的反转按钮;
所述控制单元上设置有选择开关,所述选择开关上具有手动模式档位,在手动模式中,卷线电机仅能被正转按钮和反转按钮启动。
通过上述技术方案,通过选择开关选定在手动模式档位上,在手动模式档位下,教师通过触发正转按钮,能够驱使卷线电机正转,由此,卷线电机能对第一牵引绳和第二牵引绳进行卷绕,此时,在第一牵引绳和第二牵引绳的作用下,第一盖板和第二盖板相向移动,从而增加了第一盖板和第二盖板之间的开度距离,提高了一字激光镜头中光线的射出宽度;反之,降低一字激光镜头中光线的射出宽度,由此,实现教师通过正转按钮和反转按钮调节一字型光斑宽度的目的,以适应课件不同文字长度的需求;
以及在教师处于教室不同位置时,教师距离投影屏幕较远将使得一字型光斑拉长,由此,通过正转按钮和反转按钮驱使一字型光斑的宽度,以适应教师在教室不同的位置去使用该激光笔。
优选的,所述激光头上设置有若干用于引导第一牵引绳的第一挂孔和若干用于引导第二牵引绳的第二挂孔。
通过上述技术方案,第一挂孔和第二挂孔能够提高第一牵引绳和第二牵引绳滑动的顺畅度,避免第一牵引绳和第二牵引绳发生卡嵌。
优选的,所述卷线杆上设置有第一齿轮,所述卷线电机的输出轴上设置有与第一齿轮啮合以用于驱使卷线杆转动的第二齿轮。
通过上述技术方案,通过第一齿轮与第二齿轮的啮合,从而使得卷线电机驱使卷线杆转动的动力更加直接。
优选的,该智能激光笔还包括安装底座,所述安装底座被设置在教室的预定位置上;
所述激光笔本体内设置有与控制单元相连的第一信号传输单元,所述安装底座上设置有第二信号传输单元,所述第一信号传输单元和第二信号传输单元进行通讯连接;
所述控制单元还包括:
信号监控单元,用于周期性监控第一信号传输单元和第二信号传输单元之间的信号强度,以分别获取初始信号强度X0和当前信号强度X1;
计算单元,包括开度计算单元和圈数计算单元;
所述开度计算单元基于获取的初始信号强度X0得到初始开度距离Y0=K*X0、以及基于获取的当前信号强度X1得到当前开度距离Y1=K*X1,以进一步获取开度距离Y=Y1-Y0;
所述圈数计算单元基于开度距离Y得到卷线电机的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z;
其中,K为开度换算常数,Z为卷线电机转动一圈牵引第一盖板或第二盖板的移动距离;
脉冲生成单元,基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号;
电机驱动单元,基于转动脉冲信号以控制卷线电机转动相应的圈数;
所述选择开关上还具有自动模式档位,在自动模式中,卷线电机仅能被控制单元中的电机驱动单元启动。
通过上述技术方案,在自动模式中,信号监控单元监测第一信号传输单元和第二信号传输单元之间的信号强度,通过两者之间的信号强度来判断两者之间的距离,由此,通过自动控制卷线电机的转动圈数来控制第一盖板和第二盖板之间的开度距离,达到自动调节一字型光斑宽度的目的。
优选的,所述卷线电机上安装有第二监测编码器,所述第二监测编码器与控制单元相连,所述第二监测编码器用于记录卷线电机的初始工位;
所述控制单元还包括:
模式监控单元,用于接收选择开关从手动模式档位切换到自动模式档位或从自动模式档位到手动模式档位时所输出的初始脉冲信号;
电机驱动单元,用于接收初始脉冲信号以控制卷线电机转动至初始工位上。
通过上述技术方案,通过模式监控单元的设置,能够在每次通过选择开关切换手动模式档位和自动模式档位时,将卷线电机转动至初始工位上,以实现手动模式档位和自动模式档位之间的衔接。
优选的,所述安装底座上设置有用于激光笔本体嵌合的充电槽,所述充电槽中设置有充电金属头,所述激光笔本体上设置有与充电金属头嵌合的充电口,所述充电口中设置有与充电金属头接触的充电金属片,所述充电金属片与供电电源相连。
通过上述技术方案,通过将激光笔本体插接在安装底座的充电槽中,使得充电金属头伸入到激光笔本体上的充电口中与充电金属片对接,由此,供电电源能够进行充电,以保持供电电源电量的充足。
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种激光宽度调节方法,能够使得学生清楚捕捉激光笔发出的光斑位置,以加强显示,提高授课效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种应用如上述所述的智能激光笔的激光宽度调节方法,包括如下步骤:
控制单元基于选择开关的选择,控制该智能激光笔进入到手动模式档位或自动模式档位中;
在手动模式档位中:
控制单元基于正转按钮或反转按钮所输出的正转信号或反转信号以控制卷线电机正向转动或反向转动,卷线电机通过第一牵引绳和第二牵引绳控制第一盖板和第二盖板之间的开度距离;
在自动模式档位中:
控制单元周期性监控智能激光笔和安装底座之间的信号强度以获取初始信号强度X0和当前信号强度X1,计算初始开度距离Y0=K*X0和当前开度距离Y1=K*X1,并进一步计算开度距离Y=Y1-Y0;
控制单元基于开度距离Y得到卷线电机的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z;
控制单元基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号,并控制卷线电机转动相应的圈数以控制第一盖板和第二盖板之间的开度距离。
通过上述技术方案,通过手动模式档位和自动模式档位对第一盖板和第二盖板之间的开度距离进行调节,由此,实现教师调节一字型光斑宽度的目的,以适应课件不同文字长度的需求,达到学生能够清楚看到一字型光斑的目的,以提高教师的授课效果。
综上所述,本发明对比于现有技术的有益效果为:
控制单元能够通过激光按钮控制激光模组的启闭,激光模组产生的光线能够从一字激光镜头中射出,从而形成一字型的光斑,一字型的光斑相比于传统圆点的光斑更容易被学生观察,在教师晃动手中的激光笔时,学生也能够清楚地捕捉到激光笔发出的光斑位置,从而提高教师对于学生的授课效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其他特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为实施例一中智能激光笔的连接示意图;
图2为实施例一中智能激光笔的结构示意图;
图3为实施例一中三轴陀螺仪的转动角度示意图;
图4为实施例一中激光头的第一端面图;
图5为实施例一中激光头的第二端面图;
图6为实施例一中激光头的第三端面图;
图7为实施例一中信号强度监测示意图;
图8为实施例一中控制单元的连接示意图;
图9为实施例一中控制单元的系统框图;
图10为实施例一中激光笔本体与安装底座之间的安装示意图。
附图标记:1、激光笔本体;2、激光头;3、一字激光镜头;4、导电线;5、激光按钮;6、连接端;7、外齿轮;8、驱动电机;9、驱动齿轮;10、第一监测编码器;11、三轴陀螺仪;12、滑轨;13、第一盖板;14、第二盖板;15、第一弹簧;16、第二弹簧;17、卷线杆;18、固定架;19、第一牵引绳;20、第二牵引绳;21、卷线电机;22、第一齿轮;23、第二齿轮;24、第一挂孔;25、第二挂孔;26、正转按钮;27、反转按钮;28、安装底座;29、第二信号传输单元;30、选择开关;31、第二监测编码器;32、充电槽;33、充电金属头;34、充电口;35、充电金属片。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰的表示出来,下面结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示,一种智能激光笔,包括激光笔本体1,激光笔本体1的端部安装有激光头2,激光头2内设置有激光模组、以及与激光模组相对的一字激光镜头3;其中,激光笔本体1内设置有控制单元、以及用于提供电能的供电单元,控制单元与激光模组通过导电线4相连,激光笔本体1上设置有与控制单元相连以用于控制激光模组启闭的激光按钮5。由此,控制单元能够通过激光按钮5控制激光模组的启闭,激光模组产生的光线能够从一字激光镜头3中射出,从而形成一字型的光斑,一字型的光斑相比于传统圆点的光斑更容易被学生观察。
结合图2和图3所示,具体地,激光头2上具有连接端6,连接端6转动安装在激光笔本体1上,本实施例中,连接端6的横截面呈圆柱形设置,激光头2的横截面呈矩形设置。
连接端6的外壁上设置有外齿轮7,激光笔本体1上设置有驱动电机8,驱动电机8的输出轴上安装有与外齿轮7啮合的驱动齿轮9,驱动电机8电连接于控制单元,驱动电机8上安装有第一监测编码器10,第一监测编码器10与控制单元相连,第一监测编码器10用于记录驱动电机8的初始工位以及用于监测驱动电机8转动的角度值。
需要说明的是,结合图8和图9所示,激光笔本体1内设置有与控制单元相连的三轴陀螺仪11,三轴陀螺仪11用于检测激光笔本体1的X轴转动角度、Y轴转动角度和Z轴转动角度。
控制单元包括角度获取单元、脉冲生成单元和电机驱动单元。
角度获取单元用于获取三轴陀螺仪11所输出的当前激光笔本体1的X轴转动角度;脉冲生成单元基于当前激光笔本体1的X轴转动角度以生成相应周期的脉冲信号;电机驱动单元用于获取脉冲生成单元的脉冲信号以控制驱动电机8反向转动对应于X轴转动角度的角度值。本实施例中,三轴陀螺仪11具有基准X轴角度、基准Y轴角度和基准Z轴转动角度,角度获取单元获取的X轴转动角度即为当前激光笔本体1相对于基准X轴角度而发生偏转的X轴转动角度,脉冲生成单元依此来生成相应周期的脉冲信号。
具体地,电机驱动单元能够根据脉冲信号以控制驱动电机8反向转动,即激光笔本体1在教师的手中发生正向的X轴转动,那么脉冲生成单元将生成反向相应周期的脉冲信号,以使得驱动电机8能够在电机驱动单元的作用下反向驱使激光头2转动,以使得激光头2中的一字激光镜头3始终处于水平状态。
其中,控制单元还包括角度监控单元和电机驱动单元。
角度监控单元用于获取第一监测编码器10输出的驱动电机8转动的角度值,并在驱动电机8转动的角度值大于阈值时输出相应的复位脉冲信号;电机驱动单元还用于接收复位脉冲信号以控制驱动电机8反向转动至初始工位上。本实施例中,驱动电机8转动角度值的阈值为360°,即当激光笔本体1在教师的手中发生360°转动后,驱动电机8将在电机驱动单元的作用下反向转动360°到初始工位上,由此,避免激光头2在驱动电机8的作用下过度转动,而使得激光头2上连接的导电线4过度扭曲而发生断裂的情况。
值得说明的是,结合图4、图5和图6所示,激光头2上在一字激光镜头3的上下两侧设置有滑轨12,滑轨12内滑动安装有分别用于遮挡一字激光镜头3两端的第一盖板13和第二盖板14,滑轨12内设置有用于提供第一盖板13和第二盖板14相互闭合弹力趋势的第一弹簧15和第二弹簧16。
激光头2上转动安装有卷线杆17,具体地,卷线杆17通过固定架18转动安装在激光头2的底部。其中,卷线杆17的一端连接有第一牵引绳19,第一牵引绳19的另一端连接在第一盖板13上,卷线杆17的另一端连接有第二牵引绳20,第二牵引绳20的另一端连接在第二盖板14上,激光头2上设置有用于驱使卷线杆17转动的卷线电机21;具体地,卷线杆17上设置有第一齿轮22,卷线电机21的输出轴上设置有与第一齿轮22啮合以用于驱使卷线杆17转动的第二齿轮23。需要说明的是,激光头2上设置有若干用于引导第一牵引绳19的第一挂孔24和若干用于引导第二牵引绳20的第二挂孔25。
其中,卷线电机21电连接于控制单元的电机驱动单元,激光笔本体1上设置有用于控制卷线电机21正转的正转按钮26、以及用于控制卷线电机21反转的反转按钮27,正转按钮26驱使卷线电机21正向转动时,卷线电机21能对第一牵引绳19和第二牵引绳20进行卷绕,此时,在第一牵引绳19和第二牵引绳20的作用下,第一盖板13和第二盖板14相向移动,从而增加了第一盖板13和第二盖板14之间的开度距离,提高了一字激光镜头3中光线的射出宽度;反之,降低一字激光镜头3中光线的射出宽度,由此,通过正转按钮26和反转按钮27调节一字型光斑宽度的目的,以适应课件不同文字长度的需求。
其中,该智能激光笔还包括安装底座28,安装底座28被设置在教室的预定位置上,如教室的讲台位置或其他选定位置,本实施例不做具体限定。
激光笔本体1内设置有与控制单元相连的第一信号传输单元,安装底座28上设置有第二信号传输单元29,第一信号传输单元和第二信号传输单元29进行通讯连接,本实施例中,第一信号传输单元和第二信号传输单元29可采用蓝牙模块、WiFi模块或Zigbee模块,本实施例不做具体限定。
具体地,如图9所示,控制单元还包括信号监控单元和计算单元。
信号监控单元用于周期性监控第一信号传输单元和第二信号传输单元29之间的信号强度,以分别获取初始信号强度X0和当前信号强度X1。
计算单元包括开度计算单元和圈数计算单元;开度计算单元基于获取的初始信号强度X0得到初始开度距离Y0=K*X0、以及基于获取的当前信号强度X1得到当前开度距离Y1=K*X1,以进一步获取开度距离Y=Y1-Y0;圈数计算单元基于开度距离Y得到卷线电机21的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z。
其中,K为开度换算常数,Z为卷线电机21转动一圈牵引第一盖板13或第二盖板14的移动距离。
脉冲生成单元基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号;电机驱动单元基于转动脉冲信号以控制卷线电机21转动相应的圈数。
结合图5、图6和图7所示,如教师手持该智能激光笔站在教室中间过道时,信号监控单元监测到激光笔本体1与安装底座28之间的初始信号强度X0,当教师的位置发生改变时,信号监测单元监测到激光笔本体1与安装底座28之间的当前信号强度X1,通过初始信号强度可得到初始开度距离Y0,并通过当前信号强度X1可得到当前开度距离Y1,由此,可进一步获取开度距离Y。
其中,初始开度距离Y0被定义为根据初始信号强度X0需要第一盖板13与第二盖板14之间需要打开的开度距离;当前开度距离Y1被定义为根据当前信号强度X1需要第一盖板13与第二盖板14之间需要打开的开度距离;开度距离Y被定义为根据初始开度距离Y0和当前开度距离Y1而获取的第一盖板13和第二盖板14之间需要移动的开度距离。
由此,圈数计算单元根据开度距离Y计算出卷线电机21的转动圈数n。若卷线电机21正转将使得开度距离增大,卷线电机21反转将使得开度距离减小。脉冲生成单元基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号,其中,转动圈数n经过计算为正数,即控制卷线电机21正转,转动圈数n经过计算为负数,即控制卷线电机21反转。
当教师从当前位置靠近投影屏幕时,智能激光笔需要增大一字型光斑的宽度,此时,信号监控单元监测到的信号强度从弱变强,卷线电机21正转对应的圈数,以增大第一盖板13与第二盖板14之间的开度距离,以使得一字激光头2中射出的光斑成像在投影屏幕上时,能够保持之前的长度大小。反之,需要减小第一盖板13与第二盖板14之间的开度距离。
需要说明的是,结合图2和图8所示,控制单元上设置有选择开关30,选择开关30上具有手动模式档位和自动模式档位,在手动模式中,卷线电机21仅能被正转按钮26和反转按钮27启动;反之,在自动模式中,卷线电机21不能被正转按钮26和反转按钮27启动,使得卷线电机21仅能被控制单元中的电机驱动单元启动。
其中,卷线电机21上安装有第二监测编码器31,第二监测编码器31与控制单元相连,所述第二监测编码器31用于记录卷线电机21的初始工位。
控制单元还包括模式监控单元。模式监控单元用于接收选择开关30从手动模式档位切换到自动模式档位或从自动模式档位到手动模式档位时所输出的初始脉冲信号;电机驱动单元用于接收初始脉冲信号以控制卷线电机21转动至初始工位上。
如图10所示,安装底座28上设置有用于激光笔本体1嵌合的充电槽32,充电槽32中设置有充电金属头33,激光笔本体1上设置有与充电金属头33嵌合的充电口34,充电口34中设置有与充电金属头33接触的充电金属片35,充电金属片35通过充电电路与供电电源相连。
实施例二
一种应用如上述所述的智能激光笔的激光宽度调节方法,包括如下步骤:
控制单元基于选择开关30的选择,控制该智能激光笔进入到手动模式档位或自动模式档位中;
在手动模式档位中:
控制单元基于正转按钮26或反转按钮27所输出的正转信号或反转信号以控制卷线电机21正向转动或反向转动,卷线电机21通过第一牵引绳19和第二牵引绳20控制第一盖板13和第二盖板14之间的开度距离;
在自动模式档位中:
控制单元周期性监控智能激光笔和安装底座28之间的信号强度以获取初始信号强度X0和当前信号强度X1,计算初始开度距离Y0=K*X0和当前开度距离Y1=K*X1,并进一步计算开度距离Y=Y1-Y0;
控制单元基于开度距离Y得到卷线电机21的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z;
控制单元基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号,并控制卷线电机21转动相应的圈数以控制第一盖板13和第二盖板14之间的开度距离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种智能激光笔,包括激光笔本体(1),其特征在于,所述激光笔本体(1)的端部安装有激光头(2),所述激光头(2)内设置有激光模组、以及与激光模组相对应的一字激光镜头(3);
所述激光笔本体(1)内设置有控制单元、以及用于提供电能的供电单元,所述控制单元与激光模组通过导电线(4)相连,所述激光笔本体(1)上设置有与控制单元相连以用于控制激光模组启闭的激光按钮(5);
所述激光头(2)上具有连接端(6),所述连接端(6)转动安装在激光笔本体(1)上,所述连接端(6)的外壁上设置有外齿轮(7);所述激光笔本体(1)上设置有驱动电机(8),所述驱动电机(8)的输出轴上安装有与外齿轮(7)啮合的驱动齿轮(9),所述驱动电机(8)电连接于控制单元;
所述激光笔本体(1)内设置有与控制单元相连的三轴陀螺仪(11),所述三轴陀螺仪(11)用于检测激光笔本体(1)的X轴转动角度、Y轴转动角度和Z轴转动角度;
所述控制单元包括:
角度获取单元,用于获取三轴陀螺仪(11)所输出的当前激光笔本体(1)的X轴转动角度;
脉冲生成单元,基于当前激光笔本体(1)的X轴转动角度以生成相应周期的脉冲信号;
电机驱动单元,用于获取脉冲生成单元的脉冲信号以控制驱动电机(8)反向转动对应于X轴转动角度的角度值。
2.根据权利要求1所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述驱动电机(8)上安装有第一监测编码器(10),所述第一监测编码器(10)与控制单元相连,所述第一监测编码器(10)用于记录驱动电机(8)的初始工位以及用于监测驱动电机(8)转动的角度值;
所述控制单元还包括:
角度监控单元,用于获取第一监测编码器(10)输出的驱动电机(8)转动的角度值,并在驱动电机(8)转动的角度值大于阈值时输出相应的复位脉冲信号;
电机驱动单元,用于接收复位脉冲信号以控制驱动电机(8)反向转动至初始工位上。
3.根据权利要求1所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述激光头(2)上在一字激光镜头(3)的上下两侧设置有滑轨(12),所述滑轨(12)内滑动安装有分别用于遮挡一字激光镜头(3)两端的第一盖板(13)和第二盖板(14),所述滑轨(12)内设置有用于提供第一盖板(13)和第二盖板(14)相互闭合弹力趋势的第一弹簧(15)和第二弹簧(16);
所述激光头(2)上转动安装有卷线杆(17),所述卷线杆(17)的一端连接有第一牵引绳(19),所述第一牵引绳(19)连接在第一盖板(13)上,所述卷线杆(17)的另一端连接有第二牵引绳(20),所述第二牵引绳(20)连接在第二盖板(14)上,所述激光头(2)上设置有用于驱使卷线杆(17)转动的卷线电机(21);
所述卷线电机(21)电连接于控制单元的电机驱动单元,所述激光笔本体(1)上设置有用于控制卷线电机(21)正转的正转按钮(26)、以及用于控制卷线电机(21)反转的反转按钮(27);
所述控制单元上设置有选择开关(30),所述选择开关(30)上具有手动模式档位,在手动模式中,卷线电机(21)仅能被正转按钮(26)和反转按钮(27)启动。
4.根据权利要求3所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述激光头(2)上设置有若干用于引导第一牵引绳(19)的第一挂孔(24)和若干用于引导第二牵引绳(20)的第二挂孔(25)。
5.根据权利要求3所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述卷线杆(17)上设置有第一齿轮(22),所述卷线电机(21)的输出轴上设置有与第一齿轮(22)啮合以用于驱使卷线杆(17)转动的第二齿轮(23)。
6.根据权利要求3所述的一种智能激光笔,其特征在于,该智能激光笔还包括安装底座(28),所述安装底座(28)被设置在教室的预定位置上;
所述激光笔本体(1)内设置有与控制单元相连的第一信号传输单元,所述安装底座(28)上设置有第二信号传输单元(29),所述第一信号传输单元和第二信号传输单元(29)进行通讯连接;所述控制单元还包括:
信号监控单元,用于周期性监控第一信号传输单元和第二信号传输单元(29)之间的信号强度,以分别获取初始信号强度X0和当前信号强度X1;
计算单元,包括开度计算单元和圈数计算单元;
所述开度计算单元基于获取的初始信号强度X0得到初始开度距离Y0=K*X0、以及基于获取的当前信号强度X1得到当前开度距离Y1=K*X1,以进一步获取开度距离Y=Y1-Y0;
所述圈数计算单元基于开度距离Y得到卷线电机(21)的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z;
其中,K为开度换算常数,Z为卷线电机(21)转动一圈牵引第一盖板(13)或第二盖板(14)的移动距离;
脉冲生成单元,基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号;
电机驱动单元,基于转动脉冲信号以控制卷线电机(21)转动相应的圈数;
所述选择开关(30)上还具有自动模式档位,在自动模式中,卷线电机(21)仅能被控制单元中的电机驱动单元启动。
7.根据权利要求6所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述卷线电机(21)上安装有第二监测编码器(31),所述第二监测编码器(31)与控制单元相连,所述第二监测编码器(31)用于记录卷线电机(21)的初始工位;
所述控制单元还包括:
模式监控单元,用于接收选择开关(30)从手动模式档位切换到自动模式档位或从自动模式档位到手动模式档位时所输出的初始脉冲信号;
电机驱动单元,用于接收初始脉冲信号以控制卷线电机(21)转动至初始工位上。
8.根据权利要求6所述的一种智能激光笔,其特征在于,所述安装底座(28)上设置有用于激光笔本体(1)嵌合的充电槽(32),所述充电槽(32)中设置有充电金属头(33),所述激光笔本体(1)上设置有与充电金属头(33)嵌合的充电口(34),所述充电口(34)中设置有与充电金属头(33)接触的充电金属片(35),所述充电金属片(35)与供电电源相连。
9.一种应用如权利要求6-8任意一项所述的智能激光笔的激光宽度调节方法,其特征在于,包括如下步骤:
控制单元基于选择开关(30)的选择,控制该智能激光笔进入到手动模式档位或自动模式档位中;
在手动模式档位中:
控制单元基于正转按钮(26)或反转按钮(27)所输出的正转信号或反转信号以控制卷线电机(21)正向转动或反向转动,卷线电机(21)通过第一牵引绳(19)和第二牵引绳(20)控制第一盖板(13)和第二盖板(14)之间的开度距离;
在自动模式档位中:
控制单元周期性监控智能激光笔和安装底座(28)之间的信号强度以获取初始信号强度X0和当前信号强度X1,计算初始开度距离Y0=K*X0和当前开度距离Y1=K*X1,并进一步计算开度距离Y=Y1-Y0;
控制单元基于开度距离Y得到卷线电机(21)的转动圈数n=Y/2Z={K(X1-X0)}/2Z;
控制单元基于获取的转动圈数n以生成相应的转动脉冲信号,并控制卷线电机(21)转动相应的圈数以控制第一盖板(13)和第二盖板(14)之间的开度距离。
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