CN203535838U

CN203535838U - 一种基于gprs的互动教学学生手持终端

Info

Publication number: CN203535838U
Application number: CN201320363140.6U
Authority: CN
Inventors: 穆红伟; 任庆云; 杨宇轩; 赵书良; 王斐; 夏炳坤; 赵晓宁
Original assignee: Hebei Normal University
Current assignee: Hebei Normal University
Priority date: 2013-06-24
Filing date: 2013-06-24
Publication date: 2014-04-09
Anticipated expiration: 2023-06-24

Abstract

本实用新型涉及一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，它由处理器、射频模块、移动通信模块、USB接口电路、闪存、显示电路、键盘、耳机、麦克风和RFID电子标签组成；所述射频模块和移动通信模块分别与处理器双向连接，所述射频模块与教师终端无线连接，所述移动通信模块与移动通信网相连接，移动通信模块的相应端口分别接耳机和麦克风；所述USB接口电路和闪存分别与处理器双向连接，USB接口电路与PC机双向连接；所述处理器的相应端口分别接键盘和显示电路；所述RFID电子标签贴于所述学生手持终端的外壳上。本实用新型的优点是将学生考勤管理、教学管理和日常通信有机结合起来，实现了课堂教学师生互动、学生考勤、网络资源的访问、内容存储和通信的功能。

Description

一种基于GPRS的互动教学学生手持终端

技术领域

本实用新型涉及一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，它与互动教学系统中的教师终端配合使用。

背景技术

随着教育改革的不断深入，多媒体教学逐渐成为教育部门的主要教育形式，在这种情况下，如何保证学生的学习环境的安全性和提高学生的学习效率，成为当代教育的一个重要问题。学生在校课堂活动的透明性是保证学生学习质量的重要手段，随着物联网技术的进一步发展，射频感知技术和网络传输技术可以实现学生课堂考勤、教学内容掌握情况和到校离校时间的智能监控功能等；安全有效的网络学习环境应该突破传统教学中教学形式单一、学生被动学习的局面，提高家长和老师对学生的学习情况的监督力度，以满足课程改革中提出的“改变课程实施过于强调接受学习、倡导学生主动参与、培养学生搜集和处理信息的能力”等目标的学习环境，在这一需求促使下，已研究并实现了各种多媒体互动教学模式以及与之配套的软硬件技术，在一定程度上实现课堂上学生和教师的互动以及对学生的学习情况量化评估，使得教师在教学中能后自适应改变教学进度，对学生的学习情况的全面了解。同时，随着互联网技术的发展，学生可以便捷地获取很多的学习资源，如何有效监督学生的网络学习过程和学习情况，有效利用网络学习资源是家长和老师比较关心的问题。另外，为便于家长和学生的联系，目前中小学生大部分会配备手机，由于中小学生自制力比较薄弱，使用手机一定程度上会分散学生的注意力，另外学生使用手机玩游戏和发短信聊天，会打乱了课堂秩序，给课堂管理增加了困难。

目前研发的互动教学系统中的学生手持终端具有考勤、答题、教学互动和访问指定的网络教学资源的功能，不具有手机通信的功能。如何保证学生在互动教学中的学习质量，同时不会因为不带手机而影响和家长的联系成为新一代互动教学系统中手持终端的研发目标。实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种基于GPRS的互动教学学生手持终端。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

本实用新型由处理器、射频模块、移动通信模块、USB接口电路、闪存、显示电路、键盘、耳机、麦克风和RFID电子标签组成；所述射频模块和移动通信模块分别与处理器双向连接，所述射频模块与教师终端无线连接，所述移动通信模块与移动通信网相连接，移动通信模块的相应端口分别接耳机和麦克风；

所述USB接口电路和闪存分别与处理器双向连接，USB接口电路与PC机双向连接；所述处理器的相应端口分别接键盘和显示电路；

所述RFID电子标签贴于所述学生手持终端的外壳上。

本实用新型的有益效果是将学生考勤管理、教学管理和日常通信有机结合起来，有效增强了学校对学生的管理，在一定程度上提高了老师和家长对学生课上和课余学习质量的监督。在保证正常的互动教学功能和学生考勤管理，可以使学生轻松访问被授权的网站教育资源等功能外，通过在手持终端上实现通信功能，减少了学生因携带手机带来的学生课堂和日常管理的难度，使得学生在学习中不会因为手机短信，电话或玩游戏而分散注意力。实现了课堂教学师生互动、学生考勤、网络资源的访问、内容存储和通信的功能。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为实用新型的电路原理图。

具体实施方式

由图1~2所示的实施例可知，它由处理器、射频模块、移动通信模块、USB接口电路、闪存、显示电路、键盘、耳机、麦克风和RFID电子标签组成；所述射频模块和移动通信模块分别与处理器双向连接，所述射频模块与教师终端无线连接，所述移动通信模块与移动通信网相连接，移动通信模块的相应端口分别接耳机和麦克风；

所述RFID电子标签贴于所述学生手持终端的外壳上。

所述处理器由单片机U1、晶振Y1~Y2、电容C1~C5组成；晶振Y1与电容C1~C2组成的晶振电路接在单片机U1的8脚与9脚之间，晶振Y2与电容C3~C4组成的晶振电路接在单片机U1的12脚与13脚之间。

所述键盘由按键S1~S8组成，按键S1~S8的一端并联后接地，它们的另一端依次分别接单片机U1的23~32脚；所述键盘为复用键盘，按键S1~S8依次分别为用于选择题选项标识的“A”、“B”、“C”和“D”键，用于选题答案的“确认”键，用于判断题选择的“正确”键和“错误”键，用于举手提问的“举手”键；在通信模式下，所述“A”键和“B”键分别表示上、下移动键，所述“正确”键表示“接听”键，所述“错误”键表示“挂机”键。

所述射频模块采用射频芯片U2，所述射频芯片U2的S1口、SCLK口、SO口、CDO2口、GND 口、GDO0口、CSND口分别接单片机U1的16~18脚、33~34脚、63~64脚。

所述移动通信模块采用GSM芯片U3，所述GSM芯片U3的TO口和RO口分别接单片机U1的86~87脚，所述GSM芯片U3的2脚和4脚接耳机SP，所述GSM芯片U3的6脚和8脚接麦克风MK。

所述USB接口电路由USB芯片U5、电阻R2~R6、电容C5组成；所述USB芯片U5的D₊口和D-口分别经电阻R3、电阻R2接单片机U1的71脚和70脚，电阻R4~R5分别接在单片机U1的70脚和71脚与地之间，电阻R6和电容C5并联后接在USB芯片U5的SHL口与地之间。

所述闪存由存储芯片U6和电阻R7组成；存储芯片U6的SCLK口、SO口、SI口和CS口分别接单片机U1的51脚、48脚、47脚和96脚，电阻R7接在+3.3V与存储芯片U6的CSD之间。

所述显示电路由显示屏U4和电阻R1组成；显示屏U4的型号为LCD12864，显示屏U4的D0~D7口分别接单片机U1的97~98脚、1~5脚、38脚，显示屏U4的RS口、RW口、E口分别接单片机U1的61~62脚、60脚，显示屏U4的PSB口、RST口分别接单片机U1的39~40脚，电阻R1接在+5V与显示屏U4的VO口之间。

在本实施例中，所述处理器是基于cotex-32内核结构的STM32F103VET6；射频芯片U2的型号是CC1101，其频率为433MHZ，有效通信距离是100米；GSM芯片U3的型号是EM310GSM/GPRS；显示屏U4为液晶显示屏LCD12864，闪存U6的型号是W25Q128BV。

在本实施例中，在单片机U1的内置存储器上添加授权和加密数据，与单片机U1的USB控制器和所述USB接口电路形成加密狗模块。

当通过USB接口电路连接外部PC机时，会提醒选择存储模式还是访问网站教育资源的模式，当选择USB存储模式时，可以通过外部PC机和USB接口电路实现数据的输入或输出操作；当选择访问网站教育资源的模式时，通过USB接口电路读取授权加密信息，可以自动访问被授权的网站教育资源，可以在线学习和做练习等。

学生手持终端模式包括答题模式和通信模式，开始启用模式为通信模式，键盘为复用键盘，在互动教学过程中，选择答题模式，键盘中的8个按键分别为用于选择题选项标识的“A”“B”“C”“D”键、用于确认选项答案的“确认”键、用于判断题选择的“正确”键和“错误”键，用于举手提问的“举手”键；每次进行选择题回答时，按选项键或判断键后，再按确认键，单片机U1将读取按键的键值转化为按键数据，数据通过U1的SPI接口传输给射频芯片U2，射频芯片U2将按键数据以射频方式发送给安装在教室内的教师终端，教师通过教师终端可以看到所有学生的答案和各个选项的比例。在通信模式下，键盘的“A”键表示“上”，“B键表示“下”，“正确”键表示“接听”，“错误”键表示“挂机”，在移动通信模块SIM卡中预先存储几个固定的通讯号码和紧急呼叫号码，通过上下键选择要呼叫的号码，按“正确”键进行通信连接，通话结束后按“错误”键终端通信。

Claims

1.一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于由处理器、射频模块、移动通信模块、USB接口电路、闪存、显示电路、键盘、耳机、麦克风和RFID电子标签组成；所述射频模块和移动通信模块分别与处理器双向连接，所述射频模块与教师终端无线连接，所述移动通信模块与移动通信网相连接，移动通信模块的相应端口分别接耳机和麦克风；

所述RFID电子标签贴于所述学生手持终端的外壳上。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述处理器由单片机U1、晶振Y1~Y2、电容C1~C5组成；晶振Y1与电容C1~C2组成的晶振电路接在单片机U1的8脚与9脚之间，晶振Y2与电容C3~C4组成的晶振电路接在单片机U1的12脚与13脚之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述射频模块采用射频芯片U2，所述射频芯片U2的S1口、SCLK口、SO口、CDO2口、GND 口、GDO0口、CSND口分别接单片机U1的16~18脚、33~34脚、63~64脚。

4.根据权利要求3所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述移动通信模块采用GSM芯片U3，所述GSM芯片U3的TO口和RO口分别接单片机U1的86~87脚，所述GSM芯片U3的2脚和4脚接耳机SP，所述GSM芯片U3的6脚和8脚接麦克风MK。

5.根据权利要求4所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述USB接口电路由USB芯片U5、电阻R2~R6、电容C5组成；所述USB芯片U5的D₊口和D-口分别经电阻R3、电阻R2接单片机U1的71脚和70脚，电阻R4~R5分别接在单片机U1的70脚和71脚与地之间，电阻R6和电容C5并联后接在USB芯片U5的SHL口与地之间。

6.根据权利要求5所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述闪存由存储芯片U6和电阻R7组成；存储芯片U6的SCLK口、SO口、SI口和CS口分别接单片机U1的51脚、48脚、47脚和96脚，电阻R7接在+3.3V与存储芯片U6的CSD之间。

7.根据权利要求6所述的一种基于GPRS的互动教学学生手持终端，其特征在于所述显示电路由显示屏U4和电阻R1组成；显示屏U4的型号为LCD12864，显示屏U4的D0~D7口分别接单片机U1的97~98脚、1~5脚、38脚，显示屏U4的RS口、RW口、E口分别接单片机U1的61~62脚、60脚，显示屏U4的PSB口、RST口分别接单片机U1的39~40脚，电阻R1接在+5V与显示屏U4的VO口之间。