CN110880252A - 一体化智能教学一体机及信息交互系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及教学一体机技术领域，尤其涉及一体化智能教学一体机及信息交互系统。其包括显示面板组件、面板边框和音响集成装置，音响集成装置包括基体条框、喇叭组件和用于提高基体条框强度的加强支撑件，上边部设置有显示面板支撑槽体，加强支撑件抵接于上边部和下边部之间；喇叭组件设置于容置腔；还包括中控集成组件，中控集成组件包括基体盒、书写笔、遥控器和PCB板，基体盒设置有第一容置位、第二容置位和电器面板，通过磁性吸附于第一容置位，遥控器卡置于第二容置位；PCB板设置于电器面板背部；基体盒布置于所述容置腔。其一体化程度高，集成化程度高，易于组装，结构稳定。

Description

一体化智能教学一体机及信息交互系统

技术领域

本发明涉及教学一体机技术领域，尤其涉及一体化智能教学一体机及信息交互系统。

背景技术

教学一体机将触控技术、智能化办公教学软件、多媒体网络通信技术、高清平板显示技术等多项技术综合于一体，是整合了投影仪、电子白板、电脑、电视、触摸功能等多种设备于一体的多功能互动教学设备，将传统的显示终端提升为功能全面的人机交互设备。教学一体机广泛应用于多媒体教室，为学生提供丰富的课堂教学。现有的教学一体机一体性差，集成化程度低。

另外现有的教学一体机书写时大多只能显示一种颜色，或者需要在白板的按键点选颜色，操作不便；另有使用触摸屏的智能电子白板，可切换颜色，但造价高昂，不利于普及推广。因此有必要提供一种成本低的、可以控制书写笔显色的一体机及信息交互系统。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足提供一种一体化智能教学一体机，一体化程度高，集成化程度高，易于组装，结构稳定。

为实现上述目的，本发明的一体化智能教学一体机，包括显示面板组件、面板边框和音响集成装置，音响集成装置包括基体条框、喇叭组件和用于提高基体条框强度的加强支撑件，基体条框包括上边部、下边部、前边部、后边部和由上边部、下边部、前边部、后边部围成的容置腔，上边部设置有显示面板支撑槽体，加强支撑件抵接于上边部和下边部之间；喇叭组件设置于容置腔；面板边框安装于基体条框，显示面板组件安装于面板边框和显示面板支撑槽体之间；还包括中控集成组件，中控集成组件包括基体盒、书写笔、遥控器和PCB板，基体盒设置有第一容置位、第二容置位和电器面板，通过磁性吸附于第一容置位，遥控器卡置于第二容置位；PCB板设置于电器面板背部；基体盒布置于所述容置腔。

进一步的，所述面板边框包括左侧边部、右侧边部和顶边部，左侧边部、右侧边部的上端部分别和顶边部的两端连接，左侧边部、右侧边部的下端部分别与抵接于基体条框且与加强支撑件连接；所述加强支撑件设置有上支撑部、下支撑部和支撑柱部，上支撑部设置于支撑柱部的中部，下支撑部设置于支撑柱部的根部，上支撑部、下支撑部抵接于上边部和下边部之间；所述加强支撑件设置有两个，两个加强支撑件分别设置于基体条框的两端，左侧边部、右侧边部的下端部分别与两个加强支撑件的支撑柱部可拆卸连接。

进一步的，所述所述电器面板设置有内斜部、水平部和竖直部，内斜部和竖直部通过水平部连接，内斜部设置有按钮容置孔；所述竖直部设置有插口容置孔， PCB板设置有USB插口、HDMI插口，USB插口、HDMI插口穿设于插口容置孔；所述竖直部设置有倒置T型容置孔，倒置T型容置孔设置于插口容置孔的上方，还包括透光盖板，透光盖板设置于倒置T型容置孔的前方。

进一步的，所述电器面板、第一容置位、第二容置位呈直线布置，电器面板布置于第一容置位和第二容置位之间；所述第二容置位设置有充电接线端子，遥控器与充电接线端子电连接。

本发明的另一目的在于针对现有技术的不足提供一种成本低的、可以控制书写笔显色的一体机及信息交互系统。

为实现上述目的，本发明的教学一体机信息交互系统，包括所述的一体化智能教学一体机，书写笔包括第一写字笔、第二写字笔；还包括书写笔显色控制系统，书写笔显色控制系统包括主控处理器，所述基体盒设置有分别用于容置第一写字笔、第二写字笔的第一容置位、第二容置位；所述书写笔显色控制系统还包括用于分别感知第一写字笔、第二写字笔的第一位置传感器、第二位置传感器，第一写字笔、第二写字笔分别可分离设置于第一容置位、第二容置位；第一位置传感器、第二位置传感器设置于基体盒；第一位置传感器、第二位置传感器、显示面板组件与主控处理器电信号连接； 书写笔显色控制系统还包括与所述主控处理器电连接的信号判断电路、显色控制电路，信号判断电路判断将第一位置传感器、第二位置传感器的电信号的判断结果传输至显色控制电路，显色控制电路控制显示面板组件在第一写字笔、第二写字笔分别书写时显示不同的颜色。

进一步的，还包括PC机，所述主控处理器设置于PC机，所述第一位置传感器、第二位置传感器、显示面板组件与PC机电信号连接；所述第一位置传感器、第二位置传感器均包括干簧管，干簧管与所述主控处理器电信号连接；第一写字笔、第二写字笔均设置有与干簧管配合的磁体。

进一步的，所述遥控器包括壳体、遥控主板和设置于遥控主板的咪头模块、光学鼠标传感器模块、指令编码模块、无线信号发送模块、红外发送模块、遥控按钮模块；所述遥控主板设置于壳体内部；所述指令编码模块与光学鼠标传感器模块电连接，用于将光学鼠标传感器模块输出的信号进行编码，得到编码信号，无线信号发送模块与指令编码模块、咪头模块电连接，无线信号发送模块用于发出编码信号和咪头模块转化的音频信号；红外发送模块与遥控按钮模块电连接，用于将遥控按钮模块输出的电信号发出。

进一步的，所述无线信号发送模块包括2.4G无线模块，所述无线信号发送模块芯片的型号为CC2500，所述光学鼠标传感器模块芯片的型号为ADNS5030，所述遥控按钮模块包括摇杆传感器，摇杆传感器与遥控主板电路连接。

进一步的，还包括电池，所述遥控主板设置有供电电路和充电电路，充电电路、供电电路和电池连接，充电电路。

进一步的，还包括设置于壳体的鼠标按键和鼠标滚轮，鼠标按键和鼠标滚轮与遥控主板连接且与无线信号发送模块电连接。

本发明的有益效果：本发明的一体化智能教学一体机，音响集成装置为模块化装置，便于快速与显示面板组件、面板边框装配，显示面板支撑槽体用于卡接、支撑显示面板组件，本发明的一体化智能教学一体机，一体化程度高，集成化程度高，易于组装，结构稳定。

本发明的教学一体机信息交互系统，当第一写字笔或第二写字笔从第一容置位或第二容置位离开时，主控处理器可通过第一位置传感器或第二位置传感器感知出是第一写字笔还是第二写字笔，从而根据第一写字笔、第二写字笔所代表的颜色来控制显示装置显示不同的笔迹颜色，实现对书写颜色的控制，本发明的教学一体机信息交互系统，成本低，可控制书写笔笔迹显示的颜色。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的另一立体结构示意图。

图3为本发明的音响集成装置立体结构示意图。

图4为本发明的音响集成装置分解结构示意图。

图5为本发明的基体条框的结构示意图。

图6为本发明的音响集成装置隐藏局部结构的结构示意图。

图7为本发明的中控集成组件的立体结构示意图。

图8为本发明的中控集成组件的分解结构示意图。

图9为本发明的中控集成组件的电器面板立体结构示意图。

图10为本发明的书写笔显色控制系统的连接结构示意图。

图11为本发明的遥控器的结构示意图。

图12为本发明的遥控器的信号传递流程结构示意图。

附图标记包括：

1—显示面板组件 2—面板边框

3—中控集成组件

31—基体盒 311—第一容置位 312—第二容置位

313—传感部件 314—充电接线端子

32—书写笔 321—第一写字笔 322—第二写字笔

33—遥控器

331—咪头模块 332—光学鼠标传感器模块

333—指令编码模块

334—无线信号发送模块 335—红外发送模块

336—遥控按钮模块 3361—摇杆传感器

337—壳体 338—遥控主板

34—PCB板 35—电器面板

351—内斜部 352—水平部 353—竖直部

354—按钮容置孔 355—插口容置孔

36—透光盖板

4—喇叭组件

5—加强支撑件

51—上支撑部 52—下支撑部 53—支撑柱部

6—基体条框

61—上边部 62—下边部 63—前边部 64—后边部

65—容置腔 66—显示面板支撑槽体。

7—书写笔显色控制系统

71—颜色设置电路 72—主控处理器

73—第一位置传感器 74—第二位置传感器

75—信号判断电路 76—显色控制电路。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进行详细的描述。

如图1~9所示，本发明的一体化智能教学一体机，包括显示面板组件1、面板边框2和音响集成装置，音响集成装置包括基体条框6、喇叭组件4和用于提高基体条框6强度的加强支撑件5，基体条框6包括上边部61、下边部62、前边部63、后边部64和由上边部61、下边部62、前边部63、后边部64围成的容置腔65，上边部61设置有显示面板支撑槽体66，加强支撑件5抵接于上边部61和下边部62之间；喇叭组件4设置于容置腔65；面板边框2安装于基体条框6，显示面板组件1安装于面板边框2和显示面板支撑槽体66之间。

还包括中控集成组件3，中控集成组件3包括基体盒31、书写笔32、遥控器33和PCB板34，基体盒31设置有第一容置位311、第二容置位312和电器面板35，通过磁性吸附于第一容置位311，遥控器33卡置于第二容置位312；PCB板34设置于电器面板35背部；基体盒31布置于所述容置腔65。本发明的中控集成装置，书写笔32可用于写字，遥控器33可用于控制教学一体机的多种功能，使用完毕后可将书写笔32、遥控器33归置于第一容置位311、第二容置位312，不易丢失书写笔32和遥控器33；本发明的一体化智能教学一体机，书写笔32、遥控器33和电器面板35集成于一起，一体化程度高易于集中检修和电器连接，且易于与教学一体机的显示面板组件1组装。

本发明的一体化智能教学一体机，音响集成装置为模块化装置，中控集成组件3集成于音响集成装置，便于快速与显示面板组件1、面板边框2装配，显示面板支撑槽体66用于卡接、支撑显示面板组件1，本发明的一体化智能教学一体机，一体化程度高，主要零部件集中在下端部，集成化程度高，易于组装，结构稳定。

进一步的，所述面板边框2包括左侧边部、右侧边部和顶边部，左侧边部、右侧边部的上端部分别和顶边部的两端连接，左侧边部、右侧边部的下端部分别与抵接于基体条框6且与加强支撑件5连接。本发明的一体化智能教学一体机，面板边框2与加强支撑件5连接，提高了本发明的稳定性；所述加强支撑件5设置有上支撑部51、下支撑部52和支撑柱部53，上支撑部51设置于支撑柱部53的中部，下支撑部52设置于支撑柱部53的根部，上支撑部51、下支撑部52抵接于上边部61和下边部62之间。本发明的一体化智能教学一体机，加强支撑件5结构简单，易于安装且易于与显示面板装配。

具体的，所述加强支撑件5设置有两个，两个加强支撑件5分别设置于基体条框6的两端，左侧边部、右侧边部的下端部分别与两个加强支撑件5的支撑柱部53可拆卸连接。本发明的一体化智能教学一体机，进一步提高了基体条框6的坚固程度。

进一步的，所述所述电器面板35设置有内斜部351、水平部352和竖直部353，内斜部351和竖直部353通过水平部352连接，内斜部351设置有按钮容置孔354；所述竖直部353设置有插口容置孔355， PCB板34设置有USB插口、HDMI插口，USB插口、HDMI插口穿设于插口容置孔355。本发明的一体化智能教学一体机，便于电器连接。本发明的一体化智能教学一体机，内斜部351设置的按钮便于控制，方便操控。

进一步的，所述竖直部353设置有倒置T型容置孔，倒置T型容置孔设置于插口容置孔355的上方，还包括透光盖板36，透光盖板36设置于倒置T型容置孔的前方。本发明的一体化智能教学一体机，透光盖板36内侧便于设计红外接收器。

进一步的，所述电器面板35、第一容置位311、第二容置位312呈直线布置，电器面板35布置于第一容置位311和第二容置位312之间。本发明的一体化智能教学一体机，一体化程度高，布局合理。

进一步的，所述第二容置位312设置有充电接线端子314，遥控器33与充电接线端子314电连接。本发明的一体化智能教学一体机，遥控器33置于第二容置位312时，可对遥控器33进行充电。

如图7、图10所示本发明的教学一体机信息交互系统，包括所述的一体化智能教学一体机，书写笔32包括第一写字笔321、第二写字笔322；还包括书写笔显色控制系统7，书写笔显色控制系统7包括主控处理器72，所述基体盒31设置有分别用于容置第一写字笔321、第二写字笔322的第一容置位311、第二容置位312；所述书写笔显色控制系统7还包括用于分别感知第一写字笔321、第二写字笔322的第一位置传感器73、第二位置传感器74，第一写字笔321、第二写字笔322分别可分离设置于第一容置位311、第二容置位312；第一位置传感器73、第二位置传感器74设置于基体盒31；第一位置传感器73、第二位置传感器74、显示面板组件1与主控处理器72电信号连接； 书写笔显色控制系统7还包括与所述主控处理器72电连接的信号判断电路75、显色控制电路76，信号判断电路75判断将第一位置传感器73、第二位置传感器74的电信号的判断结果传输至显色控制电路76，显色控制电路76控制显示面板组件1在第一写字笔321、第二写字笔322分别书写时显示不同的颜色。

本发明的教学一体机信息交互系统，当第一写字笔321或第二写字笔322从第一容置位311或第二容置位312离开时，主控处理器72可通过第一位置传感器73或第二位置传感器74感知出是第一写字笔321还是第二写字笔322，从而根据第一写字笔321、第二写字笔322所代表的颜色来控制显示装置显示不同的笔迹颜色，实现对书写颜色的控制，本发明的教学一体机信息交互系统，成本低，可控制书写笔32笔迹显示的颜色。

进一步的，还包括PC机，所述主控处理器72设置于PC机，所述第一位置传感器73、第二位置传感器74、显示面板组件1与PC机电信号连接；所述第一位置传感器73、第二位置传感器74均包括干簧管，干簧管与所述主控处理器72电信号连接；第一写字笔321、第二写字笔322均设置有与干簧管配合的磁体。本发明的教学一体机信息交互系统与PC机匹配，进一步降低了成本，与教室现有装备兼容性好；另可在PC机安装可以调整第一写字笔321、第二写字笔322所代表的颜色的软件，实现对颜色的调整。

具体的，本发明的书写笔显色控制系统7有如下优点：

1.第一写字笔321、第二写字笔322只是传统笔或笔状物加入了磁铁，无需任何其他加工，无需油墨无需电源。书写时配合红外电子白板或者类似的红外感应屏幕对应的书写软件，电容感应屏同样适用；

2.电路设计简单，只需要一只笔对应一根干簧管开关，该开关为无源开关，成本低，稳定性强；

3.可拓展性强。可以自定义多种色彩，只需要增加相应的干簧管即可。

进一步的，如图10~11所示所述遥控器33包括壳体337、遥控主板338和设置于遥控主板338的咪头模块331、光学鼠标传感器模块332、指令编码模块333、无线信号发送模块334、红外发送模块335、遥控按钮模块336；所述遥控主板338设置于壳体337内部；所述指令编码模块333与光学鼠标传感器模块332电连接，用于将光学鼠标传感器模块332输出的信号进行编码，得到编码信号，无线信号发送模块334与指令编码模块333、咪头模块331电连接，无线信号发送模块334用于发出编码信号和咪头模块331转化的音频信号；红外发送模块335与遥控按钮模块336电连接，用于将遥控按钮模块336输出的电信号发出。

本发明的遥控器33，咪头模块331用于收音后转成音频信号，光学鼠标传感器模块332检测本发明的无线麦克风鼠标遥控器33的移动信息，将采集到的信息经过SPI串行接口传递给指令编码模块333处理得到编码信号，无线信号发送模块334用于发出编码信号和咪头模块331转化的音频信号至接收器，接收器可以是PC，实现鼠标操控界面功能和传递音频信号功能。

进一步的，所述无线信号发送模块334包括2.4G无线模块，所述无线信号发送模块334芯片的型号为CC2500，所述光学鼠标传感器模块332芯片的型号为ADNS5030，所述遥控按钮模块336包括摇杆传感器3361，摇杆传感器3361与遥控主板338电路连接。本发明的遥控器33，使用2.4G无线模块进行信号传输，传输稳定，低迟延。具体的，所述无线信号发送模块334芯片的型号为CC2500，有效距离覆盖远。

进一步的，还包括电池，所述遥控主板338设置有供电电路和充电电路，充电电路、供电电路和电池连接，可以充电使用。

进一步的，还包括设置于壳体337的鼠标按键和鼠标滚轮，鼠标按键和鼠标滚轮与遥控主板338连接且与无线信号发送模块334电连接。本发明的遥控器33，可作为鼠标使用。

具体的，本发明的遥控器33，有如下特点：

1、兼容了无线模块，红外接收模块，兼容性强；

2、控制设备的软件程序中，兼容了无线USB鼠标通信协议，无线麦克风传输协议，红外传输协议；

3、兼容了无线USB鼠标通信协议，无线麦克风传输协议，红外传输协议。

综上所述可知本发明乃具有以上所述的优良特性，得以令其在使用上，增进以往技术中所未有的效能而具有实用性，成为一极具实用价值的产品。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一体化智能教学一体机，其特征在于：包括显示面板组件（1）、面板边框（2）和音响集成装置，音响集成装置包括基体条框（6）、喇叭组件（4）和用于提高基体条框（6）强度的加强支撑件（5），基体条框（6）包括上边部（61）、下边部（62）、前边部（63）、后边部（64）和由上边部（61）、下边部（62）、前边部（63）、后边部（64）围成的容置腔（65），上边部（61）设置有显示面板支撑槽体（66），加强支撑件（5）抵接于上边部（61）和下边部（62）之间；喇叭组件（4）设置于容置腔（65）；

面板边框（2）安装于基体条框（6），显示面板组件（1）安装于面板边框（2）和显示面板支撑槽体（66）之间；

还包括中控集成组件（3），中控集成组件（3）包括基体盒（31）、书写笔（32）、遥控器（33）和PCB板（34），基体盒（31）设置有第一容置位（311）、第二容置位（312）和电器面板（35），通过磁性吸附于第一容置位（311），遥控器（33）卡置于第二容置位（312）；PCB板（34）设置于电器面板（35）背部；基体盒（31）布置于所述容置腔（65）。

2.根据权利要求1所述的一体化智能教学一体机，其特征在于：所述面板边框（2）包括左侧边部、右侧边部和顶边部，左侧边部、右侧边部的上端部分别和顶边部的两端连接，左侧边部、右侧边部的下端部分别与抵接于基体条框（6）且与加强支撑件（5）连接；所述加强支撑件（5）设置有上支撑部（51）、下支撑部（52）和支撑柱部（53），上支撑部（51）设置于支撑柱部（53）的中部，下支撑部（52）设置于支撑柱部（53）的根部，上支撑部（51）、下支撑部（52）抵接于上边部（61）和下边部（62）之间；所述加强支撑件（5）设置有两个，两个加强支撑件（5）分别设置于基体条框（6）的两端，左侧边部、右侧边部的下端部分别与两个加强支撑件（5）的支撑柱部（53）可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的一体化智能教学一体机，其特征在于：所述所述电器面板（35）设置有内斜部（351）、水平部（352）和竖直部（353），内斜部（351）和竖直部（353）通过水平部（352）连接，内斜部（351）设置有按钮容置孔（354）；所述竖直部（353）设置有插口容置孔（355）， PCB板（34）设置有USB插口、HDMI插口，USB插口、HDMI插口穿设于插口容置孔（355）；所述竖直部（353）设置有倒置T型容置孔，倒置T型容置孔设置于插口容置孔（355）的上方，还包括透光盖板（36），透光盖板（36）设置于倒置T型容置孔的前方。

4.根据权利要求1所述的一体化智能教学一体机，其特征在于：所述电器面板（35）、第一容置位（311）、第二容置位（312）呈直线布置，电器面板（35）布置于第一容置位（311）和第二容置位（312）之间；所述第二容置位（312）设置有充电接线端子（314），遥控器（33）与充电接线端子（314）电连接。

5.教学一体机信息交互系统，其特征在于：

包括权利要求1~4中任意一项所述的一体化智能教学一体机，所述书写笔（32）包括第一写字笔（321）、第二写字笔（322）；

还包括书写笔显色控制系统（7），书写笔显色控制系统（7）包括主控处理器（72），所述基体盒（31）设置有分别用于容置第一写字笔（321）、第二写字笔（322）的第一容置位（311）、第二容置位（312）；

书写笔显色控制系统（7）还包括用于分别感知第一写字笔（321）、第二写字笔（322）的第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74），第一写字笔（321）、第二写字笔（322）分别可分离设置于第一容置位（311）、第二容置位（312）；第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74）设置于基体盒（31）；第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74）、显示面板组件（1）与主控处理器（72）电信号连接；书写笔显色控制系统（7）还包括与所述主控处理器（72）电连接的信号判断电路（75）、显色控制电路（76），信号判断电路（75）判断将第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74）的电信号的判断结果传输至显色控制电路（76），显色控制电路（76）控制显示面板组件（1）在第一写字笔（321）、第二写字笔（322）分别书写时显示不同的颜色。

6.根据权利要求5所述的教学一体机信息交互系统，其特征在于：还包括PC机，所述主控处理器（72）设置于PC机，所述第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74）、显示面板组件（1）与PC机电信号连接；所述第一位置传感器（73）、第二位置传感器（74）均包括干簧管，干簧管与所述主控处理器（72）电信号连接；第一写字笔（321）、第二写字笔（322）均设置有与干簧管配合的磁体。

7.根据权利要求5所述的教学一体机信息交互系统，其特征在于：所述遥控器（33）包括壳体（337）、遥控主板（338）和设置于遥控主板（338）的咪头模块（331）、光学鼠标传感器模块（332）、指令编码模块（333）、无线信号发送模块（334）、红外发送模块（335）、遥控按钮模块（336）；所述遥控主板（338）设置于壳体（337）内部；所述指令编码模块（333）与光学鼠标传感器模块（332）电连接，用于将光学鼠标传感器模块（332）输出的信号进行编码，得到编码信号，无线信号发送模块（334）与指令编码模块（333）、咪头模块（331）电连接，无线信号发送模块（334）用于发出编码信号和咪头模块（331）转化的音频信号；红外发送模块（335）与遥控按钮模块（336）电连接，用于将遥控按钮模块（336）输出的电信号发出。

8.根据权利要求7所述的教学一体机信息交互系统，其特征在于：所述无线信号发送模块（334）包括2.4G无线模块，所述无线信号发送模块（334）芯片的型号为CC2500，所述光学鼠标传感器模块（332）芯片的型号为ADNS5030，所述遥控按钮模块（336）包括摇杆传感器（3361），摇杆传感器（3361）与遥控主板（338）电路连接。

9.根据权利要求5所述的教学一体机信息交互系统，其特征在于：还包括电池，所述遥控主板（338）设置有供电电路和充电电路，充电电路、供电电路和电池连接，充电电路。

10.根据权利要求5所述的教学一体机信息交互系统，其特征在于：还包括设置于壳体（337）的鼠标按键和鼠标滚轮，鼠标按键和鼠标滚轮与遥控主板（338）连接且与无线信号发送模块（334）电连接。

Images