CN110111615A - 多媒体教学系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多媒体教学系统，包括学生手持终端、教师手持终端、无线通信模块、信息处理模块、电子白板、投影仪、单片机、数据记录模块、存储器、扬声器、麦克风和电源模块，学生手持终端与教师手持终端连接，教师手持终端通过无线通信模块与单片机连接，信息处理模块分别与无线通信模块和单片机连接，投影仪、数据记录模块、扬声器、麦克风和电源模块均与单片机连接；电源模块包括电压输入端、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第三电阻、第一TVS管、第二电容、第二三极管、第三电容、第二二极管、第三三极管、第四三极管、第四电容和电压输出端。本发明电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

Description

多媒体教学系统

技术领域

本发明涉及多媒体教学领域，特别涉及一种多媒体教学系统。

背景技术

多媒体交互教学系统主要通过压缩教师教学现场的视频、音频流结合同步浏览课件命令，形成教学资源流，利用网络实时传送到远端学生的电脑上，学生可以及时通过举手提问、共享教师端程序、文字交流等方式实现远程互动教学。多媒体交互教学系统可运行在Internet、卫星网、校园网、局域网，提供文字、音视频、课件、电子白板、互动广播教学的平台。多媒体交互教学系统虚拟现实中的教室打破时空限制，让异地师生通过音视频实时交互，如同置身于同一课堂之中。传统多媒体教学系统的供电部分使用的元器件较多，电路结构复杂，硬件成本较高，不方便维护。另外，由于传统多媒体教学系统的供电部分缺少相应的电路保护功能，例如：缺少限流保护功能，造成电路的安全性和可靠性较差。

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缺陷，提供一种电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高的多媒体教学系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种多媒体教学系统，包括学生手持终端、教师手持终端、无线通信模块、信息处理模块、电子白板、投影仪、单片机、数据记录模块、存储器、扬声器、麦克风和电源模块，所述学生手持终端与所述教师手持终端连接，所述教师手持终端通过所述无线通信模块与所述单片机连接，所述信息处理模块分别与所述无线通信模块和单片机连接，所述电子白板与所述无线通信模块连接，所述投影仪、数据记录模块、扬声器、麦克风和电源模块均与所述单片机连接，所述存储器与所述数据记录模块连接；

所述电源模块包括电压输入端、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第三电阻、第一TVS管、第二电容、第二三极管、第三电容、第二二极管、第三三极管、第四三极管、第四电容和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一电容的一端和第一电阻的一端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、第一三极管的发射极、第一TVS管的阳极和第二电容的一端均接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第三电阻的一端、第一TVS管的阴极、第二电容的另一端和第二三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一电阻的另一端和第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第三电容的另一端接地，所述第二二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与所述第四三极管的基极连接，所述第四三极管的集电极分别与所述第四电容的一端和电压输出端连接，所述第三三极管的发射极、第四三极管的发射极和第四电容的另一端均接地，所述第二二极管的型号为E-701。

在本发明所述的多媒体教学系统中，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第五电容的另一端与所述第四三极管的基极连接，所述第五电容的电容值为320pF。

在本发明所述的多媒体教学系统中，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第四三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

在本发明所述的多媒体教学系统中，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第三电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第五电阻的阻值为35kΩ。

在本发明所述的多媒体教学系统中，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管，所述第四三极管为PNP型三极管。

在本发明所述的多媒体教学系统中，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。

实施本发明的多媒体教学系统，具有以下有益效果：由于设有学生手持终端、教师手持终端、无线通信模块、信息处理模块、电子白板、投影仪、单片机、数据记录模块、存储器、扬声器、麦克风和电源模块，电源模块包括电压输入端、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第三电阻、第一TVS管、第二电容、第二三极管、第三电容、第二二极管、第三三极管、第四三极管、第四电容和电压输出端，该电源模块与传统多媒体教学系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第二二极管用于进行限流保护，因此电路结构较为简单、成本较低、方便维护、电路的安全性和可靠性较高。

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为本发明多媒体教学系统一个实施例中的结构示意图；

图2为所述实施例中电源模块的电路原理图。

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做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。

在本发明多媒体教学系统实施例中，该多媒体教学系统的结构示意图如图1所示。图1中，该多媒体教学系统包括学生手持终端1、教师手持终端2、无线通信模块3、信息处理模块4、电子白板5、投影仪6、单片机7、数据记录模块8、存储器9、扬声器10、麦克风11和电源模块12，其中，学生手持终端1与教师手持终端2连接，教师手持终端2通过无线通信模块3与单片机7连接，信息处理模块4分别与无线通信模块3和单片机7连接，电子白板5与无线通信模块3连接，投影仪6、数据记录模块8、扬声器10、麦克风11和电源模块12均与单片机7连接，存储器9与数据记录模块8连接。

本实施例中，电子白板5为电磁感应式电子白板。该媒体教学系统通过教师手持终端2和学生手持终端1的设计，使得教学过程中能够更多的互动，教学成果更好；通过数据记录模块8的设计，使得互动过程能够记录下来，便于教师对互动过程进行总结，从而调整教学计划；通过无线通信模块3的设计，使得该媒体教学系统能够在一定区域内实现无线信号连接，方便了教学使用。

本实施例中，无线通信模块3为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。通过设置多种无线通信方式，不仅可以增加无线通信方式的灵活性，还能满足不同用户和不同场合的需求。尤其是采用LoRa模块时，其通信距离较远，且通信性能较为稳定，适用于对通信质量要求较高的场合。

图2为本实施例中电源模块的电路原理图，图2中，该电源模块12包括电压输入端Vin、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管Q1、第三电阻R3、第一TVS管D1、第二电容C2、第二三极管Q2、第三电容C3、第二二极管D2、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第四电容C4和电压输出端Vo，电压输入端Vin分别与第一电容C1的一端和第一电阻R1的一端连接，第一电容C1的另一端分别与第一三极管Q1的基极和第二电阻R2的一端连接，第二电阻R2的另一端、第一三极管Q1的发射极、第一TVS管D1的阳极和第二电容C2的一端均接地，第一三极管Q1的集电极分别与第三电阻R3的一端、第一TVS管D1的阴极、第二电容C2的另一端和第二三极管Q2的基极连接，第三电阻R3的另一端分别与第一电阻R1的另一端和第二三极管Q2的集电极连接，第二三极管Q2的发射极分别与第三电容C3的一端和第二二极管D2的阳极连接，第三电容C3的另一端接地，第二二极管D2的阴极与第三三极管Q3的基极连接，第三三极管Q3的集电极与第四三极管Q4的基极连接，第四三极管Q4的集电极分别与第四电容C4的一端和电压输出端Vo连接，第三三极管Q3的发射极、第四三极管Q4的发射极和第四电容C4的另一端均接地。

该电源模块12与传统多媒体教学系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，第二二极管D2为限流二极管，用于进行限流保护，因此电路的安全性和可靠性较高。值得一提的是，本实施例中，第二二极管D2的型号为E-701，当然，在实际应用中，第二二极管D2也可以采用其他型号具有类似功能的二极管。

工作中，高压直流电经过第三电阻R3分压后，流入第二三极管Q2的基极，由于基极与第一TVS管D1串联后接地，因此，基极的电位被第一TVS管D1钳位在一固定值，其基极保持高电平，第二三极管Q2导通，高压直流电经过第二三极管Q2的输出，且选用稳定电压大小合适的稳压管，使基极的电位保持在使第二三极管Q2工作在放大区的范围。理想的电容在接通的瞬间电压不会突变，因而不会发生功率损耗，电路中也就不会出现功率振荡的现象。但是实际上，因为制造电容的材料有电阻，电容的绝缘介质有损耗，各种原因导致电容变得不“理想”，这个损耗在外部表现为就像一个电阻跟电容串联在一起，功率全部消耗在该电阻上，该电阻称为ESR(等效串联电阻)，较小的ESR可以使电路在接通的瞬间不会产生自激振荡，具有很好的滤波稳压效果，因此，通常情况下，对于电容来说，ESR越小越好，而电解电容是目前常用的ESR比较小的电容。

第三电容C3用于进行滤波，在第一TVS管D1的两端并联第二电容C2，起到缓冲的作用，直流输入端接通瞬间，第二电容C2进入充电状态，第二三极管Q2的基极电压逐步升高，当第二电容C2充电完成后，基极的电位达到最高，也就是第一TVS管D1的稳定电压值，第二电容C2成为一个缓冲电容，使直流输出端处不会因为电流突变而产生振荡，从而达到稳压效果。

第一三极管Q1的基极用于输入外部的控制信号，当控制信号为高电平时，输入端与输出端导通，当控制信号为低电平时，输入端与输出端关断，当控制信号为低电平时，第一三极管Q1截止，第二三极管Q2的基极处于高电位，呈导通状态，当控制信号变为高电平时，第一三极管Q1导通，第二三极管Q2的基极被拉至低电平，第二三极管Q2截止。

本实施例中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3均为NPN型三极管，第四三极管Q4为PNP型三极管。当然，在实际应用中，第一三极管Q1、第二三极管Q2和第三三极管Q3也可以均为PNP型三极管，第四三极管Q4也可以为NPN型三极管，但这时电路的结构也要相应发生变化。

本实施例中，该电源模块12还包括第五电容C5，第五电容C5的一端与第三三极管Q3的集电极连接，第五电容C5的另一端与第四三极管Q4的基极连接。第五电容C5为耦合电容，用于防止第三三极管Q3与第四三极管Q4之间的干扰，以进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第五电容C5的电容值为320pF，当然，在实际应用中，第五电容C5的电容值可以根据具体情况进行相应调整，也就是，第五电容C5的电容值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块12还包括第四电阻R4，第四电阻R4的一端与第四三极管Q4的发射极连接，第四电阻R4的另一端接地。第四电阻R4为限流电阻，用于对第四三极管Q4的发射极电流进行限流保护，当第四三极管Q4的发射极电流较大时，通过该第四电阻R4可以降低第四三极管Q4的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。值得一提的是，本实施例中，第四电阻R4的阻值为42kΩ，当然，在实际应用中，第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第四电阻R4的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

本实施例中，该电源模块12还包括第五电阻R5，第五电阻R5的一端与第二三极管Q2的发射极连接，第五电阻R5的另一端分别与第三电容C3的一端和第二二极管D2的阳极连接。第五电阻R5为限流电阻，用于对第二三极管Q2的发射极电流进行限流保护，以进一步增强限流效果，当第二三极管Q2的发射极电流较大时，通过该第五电阻R5可以降低第二三极管Q2的发射极电流的大小，使其保持在正常工作状态，而不至于因电流太大导致烧坏电路中的元器件。值得一提的是，本实施例中，第五电阻R5的阻值为35kΩ，当然，在实际应用中，第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应调整，也就是第五电阻R5的阻值可以根据具体情况进行相应增大或减小。

总之，本实施例中，该电源模块12与传统多媒体教学系统的供电部分相比，其使用的元器件较少，电路结构较为简单，方便维护，由于节省了一些元器件，这样可以降低硬件成本，另外，该电源模块12中设有限流二极管，因此电路的安全性和可靠性较高。

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 (6)

1.一种多媒体教学系统，其特征在于，包括学生手持终端、教师手持终端、无线通信模块、信息处理模块、电子白板、投影仪、单片机、数据记录模块、存储器、扬声器、麦克风和电源模块，所述学生手持终端与所述教师手持终端连接，所述教师手持终端通过所述无线通信模块与所述单片机连接，所述信息处理模块分别与所述无线通信模块和单片机连接，所述电子白板与所述无线通信模块连接，所述投影仪、数据记录模块、扬声器、麦克风和电源模块均与所述单片机连接，所述存储器与所述数据记录模块连接；

所述电源模块包括电压输入端、第一电容、第一电阻、第二电阻、第一三极管、第三电阻、第一TVS管、第二电容、第二三极管、第三电容、第二二极管、第三三极管、第四三极管、第四电容和电压输出端，所述电压输入端分别与所述第一电容的一端和第一电阻的一端连接，所述第一电容的另一端分别与所述第一三极管的基极和第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端、第一三极管的发射极、第一TVS管的阳极和第二电容的一端均接地，所述第一三极管的集电极分别与所述第三电阻的一端、第一TVS管的阴极、第二电容的另一端和第二三极管的基极连接，所述第三电阻的另一端分别与所述第一电阻的另一端和第二三极管的集电极连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第三电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第三电容的另一端接地，所述第二二极管的阴极与所述第三三极管的基极连接，所述第三三极管的集电极与所述第四三极管的基极连接，所述第四三极管的集电极分别与所述第四电容的一端和电压输出端连接，所述第三三极管的发射极、第四三极管的发射极和第四电容的另一端均接地，所述第二二极管的型号为E-701。

2.根据权利要求1所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五电容，所述第五电容的一端与所述第三三极管的集电极连接，所述第五电容的另一端与所述第四三极管的基极连接，所述第五电容的电容值为320pF。

3.根据权利要求2所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述电源模块还包括第四电阻，所述第四电阻的一端与所述第四三极管的发射极连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第四电阻的阻值为42kΩ。

4.根据权利要求3所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述电源模块还包括第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第二三极管的发射极连接，所述第五电阻的另一端分别与所述第三电容的一端和第二二极管的阳极连接，所述第五电阻的阻值为35kΩ。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述第一三极管、第二三极管和第三三极管均为NPN型三极管，所述第四三极管为PNP型三极管。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的多媒体教学系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块、WIFI模块、GSM模块、GPRS模块、CDMA模块、CDMA2000模块、WCDMA模块、TD-SCDMA模块、Zigbee模块或LoRa模块。