CN111199663A - 一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统 - Google Patents

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王�华
张伟
吴国剑
黄振
齐尔诺
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Abstract

本发明提供一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统，包括电路板、编程芯片和服务器，所述电路板与所述编程芯片连接，所述电路板与所述服务器连接，所述服务器与所述编程芯片连接；所述电路板包括ARM微控制器和网络芯片；还包括，设置在移动终端上的控制软件；使智慧黑板具备联网能力，并通过移动终端进行远程控制。

Description

一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统
技术领域
本发明属于智慧黑板技术领域，具体涉及一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统。
背景技术
智慧黑板的图文教学、实时保存、简单易用和安全健康等优点，广泛应用于教育、医疗和商务领域。
本发明的发明人发现，现有的智慧黑板大多采用红外控制，存在以下几个问题：1.距离近；利用红外遥控器，最多只能在10m的范围内控制，超过距离的话，红外线能力减弱，无法控制。2.有方向性；红外遥控器一定要对准遥控接收头，否则不能工作。虽然允许遥控器可以调节一定的方向，但是方向调节范围很有限。3.无法同步控制多个设备；因为传统遥控器没有网络功能，所以不能实现多个设备的同步控制。4.没有可视化的交互操作屏幕。因此，开发一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统是很有必要的。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统，使智慧黑板具备联网能力，并通过移动终端进行远程控制。
为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。
一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，包括电路板、编程芯片和服务器，所述电路板与所述编程芯片连接，所述电路板与所述服务器连接，所述服务器与所述编程芯片连接；所述电路板包括ARM微控制器和网络芯片。
进一步，所述电路板还包括定时器、CAN、ADC、SPI、I2C、USB和UART。
进一步，所述编程芯片包括任务管理程序、时间管理程序、信号量程序、消息队列程序、内存管理程序、记录功能程序、软件定时器程序和协程程序。
进一步，所述服务器为物联网服务器。
进一步，所述网络芯片采用WIFI芯片。
进一步，利用移动终端远程控制智慧黑板的装置还包括连接部件，所述连接部件将所述电路板与智慧黑板连接。
进一步，利用移动终端远程控制智慧黑板的装置还包括显示装置，所述显示装置与所述电路板连接。
一种利用移动终端远程控制智慧黑板的系统，采用所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，还包括，设置在移动终端上的控制软件。
进一步，所述控制软件采用网页单页应用。
进一步，所述控制软件应用在Android系统和IOS系统。
本发明一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统的积极效果是：
(1)本发明提供一种新的控制装置，传统智慧黑板的遥控器是区别代码的，不可混用。也就是如果遥控器不小心弄丢了，就不好控制了。本发明是利用普通的移动终端进行智慧黑板的控制，移动终端人人都有，且不论何种型号的移动终端，都可以安装相应的控制软件，然后非常方便的对智慧黑板进行控制。
(2)本发明提供一种远程控制的能力。本发明提到的控制软件是基于互联网开发的软件，具备联网能力，本发明提到的装置带无线网络功能，具备联网能力。在软硬件设备都具备联网能力的情况下，本发明可实现远程控制智慧黑板的操作，不再受到距离和方向的约束。
(3)本发明提供群设备控制的能力，因为本发明涉及到了远程控制，在采用物联网协议的基础上，可以方便的增加群组控制能力，即远程可以控制多个设备。
(4)本发明加设显示装置，提供远程控制的同时，也满足可视化的交互操作要求。
(5)本发明提高了产品竞争力，因为使用了本发明，对于产品的控制变得更方便。从用户角度看，本身零散的设备管理，变成了集中化的设备管理，提高了用户的使用效率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的示意图。
图中的标号分别为：
1、电路板；2、编程芯片；3、服务器；4、显示装置；5、移动终端；100、智慧黑板。
具体实施方式
以下结合附图给出对本发明一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置和系统的具体实施方式，但是需要指出：所述具体实施方式并不用于限定本发明的具体实施。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化均应列入本发明的保护范围。以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
参见图1。一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，包括电路板1、编程芯片2和服务器3，所述电路板1与所述编程芯片2连接，所述电路板1与所述服务器3连接，所述服务器3与所述编程芯片2连接；所述电路板1包括ARM微控制器和网络芯片。利用移动终端5远程控制智慧黑板100的装置作为我公司自有产品(智慧黑板)的扩展模块，配套使用，当然，本发明亦可以配套其他公司的智慧黑板使用。所述电路板1还包括Timer(定时器)、CAN(控制器局域网络)、ADC(模拟/数字转换器)、SPI(串行外设接口)、I2C(双向二线制同步串行总线)、USB(通用串行总线)和UART(通用异步收发传输器)。
所述ARM微控制器采用STM32F，STM32F系列属于中低端的32位ARM微控制器，STM32F是意法半导体(ST)公司出品，其内核是Cortex-M3。该系列芯片按片内Flash的大小可分为三大类：小容量(16K和32K)、中容量(64K和128K)、大容量(256K、384K和512K)。STM32F集成定时器Timer(定时器)、CAN(控制器局域网络)、ADC(模拟/数字转换器)、SPI(串行外设接口)、I2C(双向二线制同步串行总线)、USB(通用串行总线)和UART(通用异步收发传输器)等多种外设功能。利用STM32F作为电路的主控芯片，调度整个系统的运作。
所述网络芯片为WIFI芯片，采用ESP8266，ESP8266是一款低功耗、高集成度的WIFI芯片，其内部集成了32位Tensilica处理器、标准数字外设接口、天线开关、射频balun、功率放大器、低噪放大器、过滤器和电源管理模块等，仅需很少的外围电路，可将所占PCB空间降低，其内置的超低功耗Tensilica L106 32位RISC处理器，CPU时钟速度最高可达160MHz，支持实时操作系统(RTOS)和WIFI协议栈，可将高达80％的处理能力留给应用编程和开发。ESP8266EX专为移动设备、可穿戴电子产品和物联网应用而设计，通过多项专有技术实现了超低功耗。ESP8266EX具有的省电模式适用于各种低功耗应用场景。
所述网络芯片的固件代码使用AT指令完成。AT指令是从终端设备(TerminalEquipment，TE)或数据终端设备(Data Terminal Equipment，DTE)向终端适配器(TerminalAdapter，TA)或数据电路终端设备(Data Circuit Terminal Equipment，DCE)发送的。其对所传输的数据包大小有定义：即对于AT指令的发送，除AT两个字符外，最多可以接收1056个字符的长度(包括最后的空字符)。每个AT命令行中只能包含一条AT指令；对于由终端设备主动向PC端报告的URC指示或者response响应，也要求一行最多有一个，不允许上报的一行中有多条指示或者响应。AT指令以回车作为结尾，响应或上报以回车换行为结尾。
使用所述ARM微控制器和所述网络芯片再外加配套的电子器件，实现了整个电路。此电路一方面同网络进行联络，另一方面使用内部IO(输入/输出)同本地设备进行沟通控制。
所述编程芯片2包括任务管理程序、时间管理程序、信号量程序、消息队列程序、内存管理程序、记录功能程序、软件定时器程序和协程程序。
所述编程芯片2采用STM32F103芯片，STM32F103芯片的软件编译环境使用MDK5，使用的编程语言使用C语言。特别的，代码的基础部分集成了FreeRTOS操作系统。FreeRTOS是一个迷你的实时操作系统内核。作为一个轻量级的操作系统，功能包括：任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等，可基本满足较小系统的需要。一方面要处理从无线网络来的数据，另一方面要处理从串口来的数据。因为网络速度比串口速度快了很多，所以这里使用了环形缓冲的算法，来协调高速接口和低速接口之间的过渡。
所述服务器3为物联网服务器。为了统管多个终端，必须要有一个服务器3作为总体调度。服务器3程序采用物联网协议MQTT编写。当所述电路板1通过网络连接到此服务器3后，就实现了服务器3对整个装置的联通管理。
利用移动终端5远程控制智慧黑板100的装置还包括连接部件，所述连接部件将所述电路板1与智慧黑板100连接。连接部件是所述电路板1和外部的智慧黑板100进行沟通的连接线，连接部件采用的协议是I2C或UART(具体看配套的智慧黑板100定)。
利用移动终端5远程控制智慧黑板100的装置还包括显示装置4，所述显示装置4与所述电路板1连接。所述显示装置4为3.2寸触控液晶屏，具体实施时，可以根据实际需要采用其他尺寸的显示装置4。用户可以通过与显示装置4交互达到控制智慧黑板100的亮度调节或音量调节等。显示装置4上包括：电源、声音、亮度、熄屏、序列号、通道和保修等触控模块，具体模块根据实际需要进行调整。
一种利用移动终端5远程控制智慧黑板100的系统，采用利用移动终端5远程控制智慧黑板100的装置，还包括，设置在移动终端5上的控制软件。所述控制软件采用网页单页应用，所述控制软件是利用Vue.js技术实现的网页单页应用。所述控制软件应用在Android系统(安卓系统)和IOS系统(苹果系统)的移动终端5内。所述移动终端5包括手机、笔记本电脑、平板、手环和电脑。
将本发明所述的装置连接到智慧黑板100，通电启动；再利用安装了控制软件的移动终端5，就可以远程的对任意已经联网的智慧黑板100进行控制，控制内容包括：开关机，切换通道，调节图像画质，调节声音大小等等。实现远程控制智慧黑板100的操作，不再受到距离和方向的约束。

Claims (10)

1.一种利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，包括电路板、编程芯片和服务器，所述电路板与所述编程芯片连接，所述电路板与所述服务器连接，所述服务器与所述编程芯片连接；所述电路板包括ARM微控制器和网络芯片。
2.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，所述电路板还包括定时器、CAN、ADC、SPI、I2C、USB和UART。
3.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，所述编程芯片包括任务管理程序、时间管理程序、信号量程序、消息队列程序、内存管理程序、记录功能程序、软件定时器程序和协程程序。
4.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，所述服务器为物联网服务器。
5.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，所述网络芯片采用WIFI芯片。
6.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，还包括连接部件，所述连接部件将所述电路板与智慧黑板连接。
7.根据权利要求1所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，其特征在于，还包括显示装置，所述显示装置与所述电路板连接。
8.一种利用移动终端远程控制智慧黑板的系统，其特征在于，采用权利要求1-7任意一项所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的装置，还包括，设置在移动终端上的控制软件。
9.根据权利要求8所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的系统，其特征在于，所述控制软件采用网页单页应用。
10.根据权利要求8所述的利用移动终端远程控制智慧黑板的系统，其特征在于，所述控制软件应用在Android系统和IOS系统。
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