CN108877387A - 一种智能讲台用专用光笔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能讲台用专用光笔，包括笔体，笔体上设有控制部，控制部包括有保温模组，保温模组包括温度传感器、加热片、保温按钮及温度控制器，温度传感器连接温度控制器，加热片由温度控制器控制，保温按钮连接温度控制器，保温按钮设于笔体的表面；笔体内设有通讯模块，通讯模块通信至终端；笔体内设有充电模组，充电模组包括充电模块及充电接头，充电模块与充电接头相互连接。本发明包括有保温功能、充电功能、麦克风功能等；保温功能能够维持光笔的表面温度，达到保温保暖的目的，给予教师舒适的使用体验。具有充电功能的光笔无需使用电池，节约能源。将麦克风设置在光笔上，无需佩戴麦克风，教师可以在教室的任意位置进行教学。

Description

一种智能讲台用专用光笔
技术领域
本发明涉及一种光笔，尤其是涉及一种智能讲台用专用光笔。
背景技术
光笔的外形象一支圆珠笔，由笔体、透镜组、光导纤维、开关和导线等组成。光笔是电子计算机的一种输入设备，与显示器配合使用。对光敏感，外形像钢笔，多用电缆与主机相连，可以在屏幕上进行绘图、点控等操作。依靠计算机内的光笔程序向计算机输入显示屏幕上的字符或光标位置信息的光敏传感器。光笔是计算机的一种输入设备，结构简单、价格低廉、响应速度快、操作简便，常用于交互式计算机图形系统中。在图形系统中光笔将人的干预、显示器和计算机三者有机地结合起来，构成人机通信系统。利用光笔能直接在显示屏幕上对所显示的图形进行选择或修改。
在课堂教学过程中光笔为教师的教学工作提供了极大的方便，一方面可以用来指示投影图像或黑板上的内容，使得教学信息及时、准确传达；另一方面可以控制PPT翻页、点选菜单等，无需通过鼠标操控，十分方便快捷。
在实际使用中发现现有的课堂教学用光笔存在诸多的缺点，具体表现为以下几点：
1、教师需要经常将其带在身边，十分不便，容易遗漏。
2、光笔一般采用金属材料制成，在寒冷的冬天，光笔表面温度较低，易使教师产生不适。
3、现有的光笔功能较为单一，无法满足日益成熟的多媒体智能化教学。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能讲台用专用光笔，针对现有光笔中存在的缺陷，将光笔设计成多一款多功能的结构，包括有保温功能、充电功能、麦克风功能等；保温功能能够维持光笔的表面温度，达到保温保暖的目的，给予教师舒适的使用体验。具有充电功能的光笔无需使用电池，节约能源，间接保护环境。将麦克风设置在光笔上，无需佩戴麦克风，教师可以在教室的任意位置进行教学。
为了解决上述技术方案，具有以下有益效果：
一种智能讲台用专用光笔，包括笔体，其特征在于：笔体上设有控制部，控制部包括有保温模组，保温模组包括温度传感器、加热片、保温按钮及温度控制器，温度传感器连接温度控制器，加热片由温度控制器控制，保温按钮连接温度控制器，保温按钮设于笔体的表面；笔体内设有通讯模块，通讯模块通信至终端；笔体内设有充电模组，充电模组包括充电模块及充电接头，充电模块与充电接头相互连接。
进一步，温度控制器包括控制电路及单片机，控制器电路连接加热片，控制电路内设有自动调节段，自动调节段包括调节开关、导通支路及断开支路，调节开关可与导通支路或断开支路连接，导通支路上设有正向二极管，断开支路上设有反向二极管。温度控制器用于控制加热片的打开与关闭，单片机控制调节开关连接导通支路时，导通支路上的正向二极管正向导通，加热片通电后工作；单片机控制调节开关连接断开支路，断开支路上的反向二极管反向断开，加热片停止工作。该控制方式结构简单，设计巧妙，所涉及的电器元件较少，实现方便。
进一步，充电接头为USB接头。USB接头是常见的充电接头，易于取材，连接方便。
进一步，笔体匹配有笔盒，笔盒安装于讲台上，笔盒内设有笔孔，笔孔与笔体相互匹配，笔孔的底部设有USB接口，USB接口与USB接头相互匹配。笔盒用于存放光笔，无需教师随身携带，省时省力；避免出现忘记携带的问题。
进一步，笔孔的端口部设有锁盖，锁盖的侧边上设有磁铁，笔孔端口的内壁上设有电磁铁，磁铁与电磁铁相互匹配；笔盒上安装有指纹识别器，指纹识别器控制电磁铁。锁盖与指纹识别器相互匹配，在关闭时，电磁铁通电，锁盖上的磁铁牢固的吸在电磁铁上，锁盖被合上；在打开时，通过指纹识别器正确识别指纹后，电磁铁断电，锁盖可打开；用指纹式的锁盖将光笔锁于笔孔中，防止光笔被盗窃，安全可靠。
进一步，笔孔的底部设有垫座，垫座上设有USB接口，垫座的下部连接有弹簧垫。在放置光笔时，将光笔下压至弹簧垫收缩，并盖上锁盖，光笔在弹簧垫的回弹力作用下，并固定在笔孔中，光笔不会发生移动。打开锁盖，光笔在弹簧垫作用下弹出，方便取出，结构设计巧妙。
进一步，锁盖的下部铺设有海绵垫。海绵垫具有缓冲作用，防止光笔上部部件因接触磨损而毁坏。
进一步，控制部包括有麦克风模组，麦克风模组包括扬声器及麦克风按钮，扬声器设于笔体的尾部，麦克风按钮控制扬声器。将扬声器直接配备到光笔上，手握光笔即可通过麦克风进行课堂教学，十分方便；教师无需佩戴麦克风，不受线缆等条件约束，可自由在教师任意位置使用麦克风，扩大了教师的活动空间。
进一步，控制部包括有调光调色模组，调光调色模组包括调色按钮、逻辑控制电路、电阻调节电路、调色电子开关组及色光灯组，调色按钮设于笔体的表面，逻辑控制电路与调色按钮相互匹配，逻辑控制电路控制电阻调节电路，电阻调节电路的输出端连接调色电子开关组，调色电子开关组由逻辑控制电路控制，调色电子开关组的输出端连接色光灯组，色光灯组包括第一色光灯、第二色光灯…第n色光灯，n≥2。逻辑控制电路作为调光调色模组的中枢控制电路，用于控制调色电子开关组与电阻调节电路，能够根据调色按钮的按压信号针对性的调色电子开关组与电阻调节电路，从而达到激光光源色光的目的。
由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：
本发明为一种智能讲台用专用光笔，针对现有光笔中存在的缺陷，将光笔设计成多一款多功能的结构，包括有保温功能、充电功能、麦克风功能等；保温功能能够维持光笔的表面温度，达到保温保暖的目的，给予教师舒适的使用体验。具有充电功能的光笔无需使用电池，节约能源，间接保护环境。将麦克风设置在光笔上，无需佩戴麦克风，教师可以在教室的任意位置进行教学。其具体有益效果表现为以下几点：
1、保温模组由温度传感器、加热片、保温按钮及温度控制器组成，能够自动调节光笔的表面温度，达到保温保暖的目的，给予教师舒适的使用体验。其工作原理为：预先在单片机中设置有最高的温度阈值与最低的温度阈值，温度传感器检测笔体的表面温度并传递至单片机，当笔体的表面温度低于最低温度阈值时，单片机控制调节开关连接导通支路，加热片通电后工作，笔体表面温度升高；当笔体的表面温度高于最高温度阈值时，单片机控制调节开关连接断开支路，加热片断电后停止工作；如此循环，实现自动保温作用，给予教师舒适的使用体验。
2、通讯模块与计算机终端连接，实现远程遥控功能，使用方便。
3、充电模组使该光笔具有充电功能，无需使用电池，节约能源，间接保护环境。该充电功能借助USB实现，充电方便。
4、笔盒用于存放光笔，无需教师随身携带，省时省力，避免出现忘记携带的问题；在关闭时，电磁铁通电，锁盖上的磁铁牢固的吸在电磁铁上，锁盖被合上；在打开时，通过指纹识别器正确识别指纹后，电磁铁断电，锁盖可打开；用指纹式的锁盖将光笔锁于笔孔中，防止光笔被盗窃，安全可靠。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明
图1为一种智能讲台用专用光笔的结构示意图；
图2为笔盒的结构示意图；
图3为图2中A向的结构示意图；
图4为笔盒的剖视图；
图5为自动调节段的电路图；
图6为调光调色模组的结构框图；
图7为调色电子开关组与色光灯组的连接示意图。
具体实施方式
如图1至图7所示，一种智能讲台用专用光笔，该光笔外形如圆珠笔，包括有笔体1、透镜组、光导纤维、开关和导线等，用于课堂教学工作，一方面可以用来指示投影图像或黑板上的内容，使得教学信息及时、准确传达；另一方面可以控制PPT翻页、点选菜单等，无需通过鼠标操控，十分方便快捷。
笔体1上设有控制部，控制部包括如下几个功能：
1、保温模组：保温模组包括温度传感器8、加热片7、保温按钮2及温度控制器，温度传感器8连接温度控制器，加热片7由温度控制器控制，保温按钮2连接温度控制器，保温按钮2设于笔体1的表面；温度控制器包括控制电路及单片机，控制器电路连接加热片7，控制电路内设有自动调节段，温度传感器8连接单片机，将温度信号传递至单片机；自动调节段包括调节开关K、导通支路L1及断开支路L2，调节开关K可与导通支路L1或断开支路L2连接，导通支路L1上设有正向二极管S1，断开支路L2上设有反向二极管S2。保温模组由温度传感器8、加热片7、保温按钮2及温度控制器组成，能够自动调节光笔的表面温度，达到保温保暖的目的，给予教师舒适的使用体验。其工作原理为：预先在单片机中设置有最高的温度阈值与最低的温度阈值，温度传感器8检测笔体1的表面温度并传递至单片机，当笔体1的表面温度低于最低温度阈值时，单片机控制调节开关K连接导通支路L1，加热片7通电后工作，笔体1表面温度升高；当笔体1的表面温度高于最高温度阈值时，单片机控制调节开关K连接断开支路L2，加热片7断电后停止工作；如此循环，实现自动保温作用，给予教师舒适的使用体验。
2、控制部包括有麦克风模组，麦克风模组包括扬声器5及麦克风按钮3，扬声器5设于笔体1的尾部，麦克风按钮3控制扬声器5。将扬声器5直接配备到光笔上，手握光笔即可通过麦克风进行课堂教学，十分方便；教师无需佩戴麦克风，不受线缆等条件约束，可自由在教师任意位置使用麦克风，扩大了教师的活动空间。
3、控制部包括有调光调色模组，调光调色模组包括调色按钮4、信号转换电路、信号识别电路、逻辑控制电路、电阻调节电路、调色电子开关组及色光灯组，调色按钮4设于笔体1的表面，用于调节色光。信号转换电路与信号识别电路相互匹配，信号识别电路连接逻辑控制电路，信号转换电路与调色按钮4相连；调色按钮4上输入的按压信号，该信号传递至信号转换电路并转换为电路信号，电流信号传递至信号识别电路，信号识别电路识别该电流信号对应的动作信号，再传输至逻辑控制电路。当用户通过调色按钮4施加相应的开关动作1、动作2、动作3、...、动作x后，经信号转换电路后分别转换为电流信号1、电流信号2、电流信号3、...、电流信号x，上述电流信号传输至信号识别电路中，经信号识别电路识别后输出相应的指令信号——指令1、指令2、指令3、...、指令x，再由逻辑控制电路完成相应的指令。
逻辑控制电路控制电阻调节电路，电阻调节电路的输出端连接调色电子开关组，调色电子开关组由逻辑控制电路控制，调色电子开关组的输出端连接色光灯组。调色电子开关组包括第一电子开关、第二电子开关、第三电子开关…第n电子开关，n≥2，记做电子开关K1、K2、K3、…、Kn；色光灯组包括第一色光灯、第二色光灯…第n色光灯，n≥2，记做DL1、DL2、DL3、…、DLn，每一种色光灯的颜色不同。K1的连接DL1，K2连接DL2，K2连接DL3，依次类推。逻辑控制电路作为调光调色模组的中枢控制电路，用于控制调色电子开关组与电阻调节电路，能够根据调色按钮4的按压信号针对性的调色电子开关组与电阻调节电路，从而达到激光光源色光的目的。
4、笔体1内设有通讯模块，通讯模块通信至计算机终端，实现远程遥控功能，使用方便。
笔体1内设有充电模组，充电模组包括充电模块及充电接头6，充电模块与充电接头6相互连接。充电接头6为USB接头。USB接头是常见的充电接头6，易于取材，连接方便。
笔体1匹配有笔盒9，笔盒9安装于讲台上，笔盒9内设有笔孔12，笔孔12与笔体1相互匹配，笔孔12的底部设有USB接口18，USB接口18与USB接头相互匹配。笔盒9用于存放光笔，无需教师随身携带，省时省力；避免出现忘记携带的问题。笔孔12的端口部设有锁盖10，锁盖10的侧边上设有磁铁14，笔孔12端口的内壁上设有电磁铁15，磁铁14与电磁铁15相互匹配；笔盒9上安装有指纹识别器11，指纹识别器11控制电磁铁15。锁盖10与指纹识别器11相互匹配，在关闭时，电磁铁15通电，锁盖10上的磁铁14牢固的吸在电磁铁15上，锁盖10被合上；在打开时，通过指纹识别器11正确识别指纹后，电磁铁15断电，锁盖10可打开；用指纹式的锁盖10将光笔锁于笔孔12中，防止光笔被盗窃，安全可靠。
笔孔12的底部设有垫座16，垫座16上设有USB接口18，垫座16的下部连接有弹簧垫17。在放置光笔时，将光笔下压至弹簧垫17收缩，并盖上锁盖10，光笔在弹簧垫17的回弹力作用下，并固定在笔孔12中，光笔不会发生移动。打开锁盖10，光笔在弹簧垫17作用下弹出，方便取出，结构设计巧妙。
锁盖10的下部铺设有海绵垫13。海绵垫13具有缓冲作用，防止光笔上部部件因接触磨损而毁坏。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种智能讲台用专用光笔，包括笔体，其特征在于：所述笔体上设有控制部，所述控制部包括有保温模组，所述保温模组包括温度传感器、加热片、保温按钮及温度控制器，所述温度传感器连接所述温度控制器，所述加热片由所述温度控制器控制，所述保温按钮连接所述温度控制器，所述保温按钮设于所述笔体的表面；所述笔体内设有通讯模块，所述通讯模块通信至终端；所述笔体内设有充电模组，所述充电模组包括充电模块及充电接头，所述充电模块与所述充电接头相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述温度控制器包括控制电路及单片机，所述控制器电路连接所述加热片，所述控制电路内设有自动调节段，所述自动调节段包括调节开关、导通支路及断开支路，所述调节开关可与所述导通支路或断开支路连接，所述导通支路上设有正向二极管，所述断开支路上设有反向二极管。
3.根据权利要求1所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述充电接头为USB接头。
4.根据权利要求3所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述笔体匹配有笔盒，所述笔盒安装于所述讲台上，所述笔盒内设有笔孔，所述笔孔与所述笔体相互匹配，所述笔孔的底部设有USB接口，所述USB接口与所述USB接头相互匹配。
5.根据权利要求4所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述笔孔的端口部设有锁盖，所述锁盖的侧边上设有磁铁，所述笔孔端口的内壁上设有电磁铁，所述磁铁与所述电磁铁相互匹配；所述笔盒上安装有指纹识别器，所述指纹识别器控制所述电磁铁。
6.根据权利要求5所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述笔孔的底部设有垫座，所述垫座上设有所述USB接口，所述垫座的下部连接有弹簧垫。
7.根据权利要求6所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述锁盖的下部铺设有海绵垫。
8.根据权利要求1所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述控制部包括有麦克风模组，所述麦克风模组包括扬声器及麦克风按钮，所述扬声器设于所述笔体的尾部，所述麦克风按钮控制所述扬声器。
9.根据权利要求1所述的一种智能讲台用专用光笔，其特征在于：所述控制部包括有调光调色模组，所述调光调色模组包括调色按钮、逻辑控制电路、电阻调节电路、调色电子开关组及色光灯组，所述调色按钮设于所述笔体的表面，所述逻辑控制电路与所述调色按钮相互匹配，所述逻辑控制电路控制所述电阻调节电路，所述电阻调节电路的输出端连接调色电子开关组，所述调色电子开关组由所述逻辑控制电路控制，所述调色电子开关组的输出端连接所述色光灯组，所述色光灯组包括第一色光灯、第二色光灯…第n色光灯，n≥2。
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