CN111080999A - 一种应用于智力竞赛的无线抢答系统 - Google Patents

一种应用于智力竞赛的无线抢答系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种计算机即电脑的外围设备，尤其涉及应用于智力竞赛的抢答设备。它针对现有的抢答设备集成度低、内容少、单机多人使用困难的问题，提供了一种应用于智力竞赛的无线抢答系统，集成低成本的无线组网技术和计算机软件为一个系统，该系统由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成，而且，在电脑上运行的软件进行了适当创新，使智力竞赛内容容易更新。本发明与现有技术相比的优点和效果是，技术简单，成本低，可自行组网，与电脑结合，方便单机多人使用，而且，智力竞赛的内容可由用户按照一定格式自己编辑，更新切换容易、内容灵活，校园和家庭均可使用。

Description

一种应用于智力竞赛的无线抢答系统
技术领域
本发明涉及一种计算机即电脑的外围设备，尤其涉及应用于智力竞赛的抢答设备。
背景技术
当前，应用于知识竞赛的抢答设备，大概有三种，一种是人工出题的硬件抢答设备，一种是由电脑软件和键盘组成的智能系统，一种是应用现代网络技术，由智能无线终端(如手机等)和服务器组成的小型网络。第一种较为原始，仅适合于主持人互动的环境；第二种需要键盘参与，扩展难度大，不适合多人使用；第三种规模太大，仅在智能设备上操作，造价高，空间限制比较多。
搜索中国专利摘要，输入“抢答”，共有发明181条，实用新型279条，外观65条。逐条比较，较为接近的有以下4个：
1“一种教学用英语竞赛设备”CN201910369830.4主权利要求：1.一种教学用英语竞赛设备，包括题目显示模块，其特征在于：所述题目显示模块WIFI连接抢答模块，所述抢答模块对应连接答题模块，所述答题模块对应连接判断模块，所述判断模块电性连接游戏屏幕显示模块，所述游戏屏幕显示模块电性连接惩罚模块。
2“一种高抗干扰性六路无线遥控抢答器”CN201920296576.5主权利要求：1.一种高抗干扰性六路无线遥控抢答器，其特征在于，包括操作部分和主机部分；所述操作部分包括抢答器编码模块和无线电发射模块；所述主机部分包括电源模块、无线电接收模块和指示模块；所述指示模块包括光示模块和声示模块；所述抢答器编码模块与所述无线电发射模块连接；所述电源模块分别与所述无线电接收模块、指示模块连接；所述无线电接收模块与所述指示模块连接；所述无线电发射模块、无线电接收模块之间以150KHz频率进行无线通信。
3基于无线射频通讯的抢答器[实用新型]申请号：CN201820006338.1……。
4一种互联网数据库网络课堂教学系统[发明]申请号：CN201810528331.0……。
上述1～4专利，无论哪种技术构成的抢答设备，都存在一些不足，尤其是成本高、不适合中小学生单机多人使用(单机即单台电脑)。第1个专利技术必须存在WIFI信号的环境才能应用(而且仅应用于英语竞赛，内容较为有限，内容修改也不方便)；第2个专利仅仅提供了一种遥控器技术，无法构成完整的系统应用(缺乏必要的接口设备)；第3个专利，采用射频技术自己组网，解决遥控连接问题，但同样无法构成系统使用；第4个技术适合多媒体教室或电脑房，由客户端(包括电脑、手机等)和服务器构成局域网才适用，客户端造价昂贵，不适合单机多人使用。
发明内容
为了解决抢答设备系统集成度低、内容少、单机多人使用困难的问题，本发明提供了一种应用于智力竞赛的无线抢答系统，它吸收了现有技术和上述专利技术中的部分优点，集成低成本的无线组网技术和软件为一个系统，而且，在电脑上运行的软件进行了适当创新，达到智力竞赛内容容易更新、系统造价低、单机多人方便使用的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，一种应用于智力竞赛的无线抢答系统(1)，由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成，其特征是：安装在电脑上的软件(2)包括了显示界面(5)和后台数据库(6)，后台数据库(6)为非绑定的数据库文件，数据库文件可由用户添加、修改、删除等操作；在软件开始运行时，检查后台数据库(6)，读入库文件名，供选用；在用户增删库文件时，更新库文件列表；更新库文件可以是实时更新，也可以是手动更新。
上述的电脑接口模块(3)，包含了USB插头(10)和无线信号接收解码电路/模块(9)，USB插头(10)和无线信号接收解码电路/模块(9)可制成一体；相对应的控制器(4)是内置无线编码发射模块(8)的无线遥控器(41)，其频率与接收解码电路/模块(9)一致；当触动无线遥控器(41)按键时，按键的编码信号通过无线方式被电脑接口模块(3)接收，电脑接口模块(3)对该编码信息识别后，通过USB插头(10)上传至安装在电脑上的软件(2)；电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
上述的电脑接口模块(3)也可以是包含了USB插头(10)和无线收发一体模块(51)的电路，相对应的控制器(4)是内置无线收发一体模块(51)的无线遥控器(41)，其收发时的频率与电脑接口模块(3)内置的收发一体模块(51)一致；内置收发一体模块(51)的电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
上述的电脑接口模块(3)也可以是WIFI路由器(7)，所述的控制器(4)是内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)，WIFI路由器(7)连接无线遥控器(41)，同时还连接安装在电脑上的软件(2)；WIFI路由器(7)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
上述的电脑接口模块(3)也可以是电脑内置的蓝牙收发电路(14)，所述的控制器(4)是内置蓝牙模块(15)的无线遥控器(41)，电脑内置的蓝牙收发电路(14)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上软件(2)的小型无线网络。
——目前，便宜又可靠的无线遥控器(41)是内置编码器的特定频率的无线发射模块(8)，它与相应频率的接收解码电路/模块(9)配对使用。如果无线遥控器(41)有多个，分别采用的无线频率为315Mhz、350Mhz、433Mhz，编码后，与同一个电脑接口模块(3)连接，那么，该电脑接口模块(3)必须是内建多种对应频率的接收解码电路/模块(9)。无线遥控器(41)可以无限增加，但电脑接口模块(3)内建的对应频率接收解码电路/模块(9)却不能无限增加。因此，为了增加更多的无线遥控器(41)，办法之一是，无线遥控器(41)之间采用有线的方式连接并先进行按键识别，再编码发射，这样，多个无线遥控器(41)只需使用一个频率相同的信道。办法之二是电脑接口模块(3)由WIFI路由器(7)充当，内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)在WIFI路由器(7)的支持下扩展使用。当多个IP地址和端口不同的无线遥控器(41)发起连接请求时，WIFI路由器(7)自动将首先发起的有效连接的地址和信息进行转发，其他的连接信息要么滞后传送要么丢包，这对抢答结果已无影响。内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)价格是普通无线遥控模块的2倍，17元左右，稍贵，但它配对的WIFI路由器(7)可以共享，实际整体成本并不高。蓝牙连接技术与WIFI类似，虽然扩展性能不如WIFI路由器(7)方便，在无线遥控器(41)数量增加不多时，也是可行的。此二办法，丰富了多遥控器组网的思路。
本发明与现有技术相比所具有的优点和效果是，技术简单，成本低，可自行组网，与电脑结合，方便单机多人使用，而且，智力竞赛的内容可由用户按照一定格式自己编辑，更新切换容易、内容灵活，校园和家庭均可使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统在电脑上应用示意图。
图2是本发明安装在电脑上的软件(2)特征示意图。
图3是图1本发明的控制器(4)和电脑接口模块(3)示意图。
图4是图3电脑接口模块(3)的电路原理图。
图5是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第一实施例应用示意图。
图6是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第二实施例应用示意图。
图7是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第三实施例应用示意图。
图8是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第四实施例应用示意图。
图9是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第五实施例应用示意图。
图中1、一种应用于智力竞赛的无线抢答系统 2、安装在电脑上的软件 3、电脑接口模块 4、控制器 5、显示界面 6、数据库 7、无线路由器 8、无线发射模块 9、接收解码电路/模块 10、USB插头 11、WIFI模块 12、接收解码电路插接处 13、程序片段参考框架 41、无线遥控器 51、收发一体模块
具体实施方式
图1是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统在电脑上应用示意图。一种应用于智力竞赛的无线抢答系统，由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成。图中，安装在电脑上的软件(2)包括了显示界面(5，参考图2)和后台数据库(6，参考图2)，后台数据库(6)为非绑定的数据库文件，控制器(4)为无线遥控器(41，参考图3等)。
图2是图1中安装在电脑上的软件(2)特征示意图。其特征是：安装在电脑上的软件(2)包括了显示界面(5)和后台数据库(6)，后台数据库(6)为非绑定的数据库文件，数据库文件可由用户添加、修改、删除等操作；在软件开始运行时，检查后台数据库(6)，读入库文件名，供选用；在用户增删库文件时，更新库文件列表；更新库文件可以是实时更新，也可以是手动更新。安装在电脑上的软件(2)执行组织智力竞赛内容和判定抢答的任务，数据库文件保存有抢答的内容，但存在与否不影响抢答系统的正常运行——即使不存在或者内容错乱也不影响系统的稳定，这与一般由数据库直接编辑而成的软件有着明显的区别。图中显示的后台数据库(6)后缀名有“.txt”等多种，是供主程序读取的非绑定的资源文件，可由于用户自行添加、编辑和修改等操作。图中安装在电脑上的软件(2)所运行的程序，可使用专门的编程软件编辑，比如C++、VB等语言。为了更具体地说明，图中左边给出了库文件选用的程序片段参考框架(13)。
图3是图1本发明的控制器(4)和电脑接口模块(3)示意图。图中电脑接口模块(3)，包含了USB插头(10)和无线信号接收解码电路/模块(9)，USB插头(10)和无线信号接收解码电路/模块(9)可制成一体；相对应的控制器(4)是内置无线编码发射模块(8)的无线遥控器(41)，其频率与接收解码电路/模块(9)一致；当触动无线遥控器(41)按键时，按键的编码信号通过无线方式被电脑接口模块(3)接收，电脑接口模块(3)对该编码信息识别后，通过USB插头(10)上传至安装在电脑上的软件(2，参考图1)；电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
图4是图3电脑接口模块(3)的电路原理图。图中左边微处理器芯片与接收解码电路/模块(9)电连接，随时扫描和判断接收解码电路/模块(9)插接处(11)的引脚状态。微处理器同时电连接图中右边的USB串口芯片(图中USB串口芯片为PL2303，也可以用CH340或其它芯片)。微处理器通过PL2303将扫描到的按键信息传给USB插头(10)。该电路虽然简单，却是无线遥控器(41，参考图3)的按键信号转入安装在电脑上的软件(2，参考图1)的关键中转站，电脑接口模块(3)也因此和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
——目前，便宜又可靠的无线遥控器(41)是内置编码器的特定频率的无线发射模块(8)，它与相应频率的接收解码电路/模块(9)配对使用。如果无线遥控器(41)有多个，分别采用的无线频率为315Mhz、350Mhz、433Mhz，编码后，与同一个电脑接口模块(3)连接，那么，该电脑接口模块(3)必须是内建多种对应频率的接收解码电路/模块(9，参考图3)。无线遥控器(41)可以无限增加，但电脑接口模块(3)内建的对应频率接收解码电路/模块(9)却不能无限增加。因此，为了增加更多的无线遥控器(41)，办法之一是，无线遥控器(41)之间采用有线的方式连接并先进行按键识别，再编码发射，这样，多个无线遥控器(41)只需使用一个频率相同的信道(参考图6等)。办法之二是电脑接口模块(3)由WIFI路由器(7)充当(参考图7等)，内置WIFI模块(11，参考图7)的无线遥控器(41)在WIFI路由器(7)的支持下扩展使用。当多个IP地址和端口不同的无线遥控器(41)发起连接请求时，WIFI路由器(7)自动将首先发起的有效连接的地址和信息进行转发，其他的连接信息要么滞后传送要么丢包，这对抢答结果已无影响。内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)价格是普通无线遥控模块的2倍，17元左右，稍贵，但它配对的WIFI路由器(7)可以共享，实际整体成本并不高。蓝牙连接技术与WIFI类似，虽然扩展性能不如WIFI路由器(7)方便，在无线遥控器(41)数量增加不多时，也是可行的。此二办法，丰富了多遥控器组网的思路，在下文实施例二(图6)和实施例三(图7)中均有所体现。
图5是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第一实施例应用示意图。图中，一种应用于智力竞赛的无线抢答系统(1)，由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成，其特征是：安装在电脑上的软件(2)包括了显示界面(5，参考图2)和后台数据库(6，参考图2)，后台数据库(6)为非绑定的数据库文件，数据库文件可由用户添加、修改、删除等操作；在软件开始运行时，检查后台数据库(6)，读入库文件名，供选用；在用户增删库文件时，更新库文件列表；更新库文件可以是实时更新，也可以是手动更新。所述的电脑接口模块(3)，包含了USB插头(10，参考图3)和无线信号接收解码电路/模块(9，参考图3)，USB插头(10)和无线信号接收解码电路/模块(9)可制成一体；相对应的控制器(4)是内置无线编码发射模块(8)的无线遥控器(41，参考图3)，其频率与接收解码电路/模块(9)一致；当触动无线遥控器(41)按键时，按键的编码信号通过无线方式被电脑接口模块(3)接收，电脑接口模块(3)对该编码信息识别后，通过USB插头(10)上传至安装在电脑上的软件(2)；电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
图6是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第二实施例应用示意图。与第一实施例有所区别的是，所述的电脑接口模块(3)也可以是包含了USB插头(10)和无线收发一体模块(51)的电路，相对应的控制器(4)是内置无线收发一体模块(51)的无线遥控器(41)，其收发时的频率与电脑接口模块(3)内置的收发一体模块(51)一致；内置收发一体模块(51)的电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。——一般地，电脑接口模块(3)内置的收发一体模块(51)常态设置为接收模式，接收到相应的握手信号或代码时才改为发射状态，向对方反馈接收到的信息状态，然后重新翻转为等待接收状态；而无线遥控器(41)内置的收发一体模块(51)常态设置为发射状态，当有按键触发，即发射编码信号，然后状态翻转为等待接收反馈信息，当收到信息，则翻转为等待发射状态；收发状态调整不同品牌的芯片有不同的机制，但收发时的无线频率必须约定为一致。市场常见的收发一体模块(3)其收发频率多为2.4Ghz。图中收发一体模块(51)的主芯片为NRF24L01，国产也有不少芯片具有相似功能。无线遥控器(41)相互之间还通过有线连接即控制器(4)之间有线连接，主要目的是为了降低成本、避免信道冲突，同时有利于增加遥控器数量。
图7是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第三实施例应用示意图。其特征是：所述的电脑接口模块(3)也可以是WIFI路由器(7)，所述的控制器(4)是内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)，WIFI路由器(7)连接无线遥控器(41)，同时还连接安装在电脑上的软件(2)；WIFI路由器(7)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。图中，无线遥控器(4、41)相互之间还通过有线连接，主要目的是为了降低成本，同时解决第一实施例难以大量增加控制器(4)的问题。图中的控制器(4、41)内置的WIFI模块(11)型号为ESP8266，实际应用时也可选择其他型号。
图8是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第四实施例应用示意图。其特征是：所述的电脑接口模块(3)也可以是电脑内置的蓝牙收发电路(14)，所述的控制器(4)是内置蓝牙模块(15)的无线遥控器(41)，电脑内置的蓝牙收发电路(14)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上软件(2，参考图2)的小型无线网络。图中，蓝牙收发电路(14)内置在电脑主板上，与WIFI共用，原因是蓝牙和WIFI的无线频率一致，一般都是2.4Ghz，只是握手信号等无线协议不同。蓝牙模块(15)市面上有很多品种可选，为无线遥控器(41)内置的主要电路。
图9是本发明一种应用于智力竞赛的无线抢答系统的第五实施例应用示意图。图中，一种应用于智力竞赛的无线抢答系统(1)，由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成，所述的控制器(4)为无线遥控器(41)，电脑接口模块(3)与无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上软件(2，参考图2)的小型无线网络，其技术特征与第一实施例相似；所不同的是，数据库的来源则不再局限于本地，而是通过网络，获得整个网络和服务器的更为丰富的数据库文件(6，参考图2)。

Claims (5)

1.一种应用于智力竞赛的无线抢答系统(1)，由安装在电脑上的软件(2)、电脑接口模块(3)和控制器(4)组成，其特征是：安装在电脑上的软件(2)包括了显示界面(5)和后台数据库(6)，后台数据库(6)为非绑定的数据库文件，数据库文件可由用户添加、修改、删除等操作；在软件开始运行时，检查后台数据库(6)，读入库文件名，供选用；在用户增删库文件时，更新库文件列表；更新库文件可以是实时更新，也可以是手动更新。
2.根据权利要求1，所述的电脑接口模块(3)，包含了USB插头(10)和无线信号接收解码电路(9)，USB插头(10)和无线信号接收解码电路(9)可制成一体；相对应的控制器(4)是内置无线编码发射模块(8)的无线遥控器(41)，其频率与接收解码电路(9)一致；当触动无线遥控器(41)按键时，按键的编码信号通过无线方式被电脑接口模块(3)接收，电脑接口模块(3)对该编码信息识别后，通过USB插头(10)上传至电脑和软件(2)；电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
3.根据权利要求1，所述的电脑接口模块(3)也可以是包含了USB插头(10)和无线收发一体模块(51)的电路，相对应的控制器(4)是内置无线收发一体模块(51)的无线遥控器(41)，其收发时的频率与电脑接口模块(3)内置的收发一体模块(51)一致；内置收发一体模块(51)的电脑接口模块(3)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
4.根据权利要求1，所述的电脑接口模块(3)也可以是WIFI路由器(7)，所述的控制器(4)是内置WIFI模块(11)的无线遥控器(41)，WIFI路由器(7)连接无线遥控器(41)，同时还连接安装在电脑上的软件(2)；WIFI路由器(7)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上的软件(2)的小型无线网络。
5.根据权利要求1，所述的电脑接口模块(3)也可以是电脑内置的蓝牙收发电路(14)，所述的控制器(4)是内置蓝牙模块(15)的无线遥控器(41)，电脑内置的蓝牙收发电路(14)和无线遥控器(41)组成一个能够连接安装在电脑上软件(2)的小型无线网络。
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