CN207623951U - 一种便携式智能电子白板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种便携式智能电子白板，涉及电子技术领域，由信号发射模块、信号采集模块和信号处理模块组成，所述信号发射模块封装在信号笔中，以周期性发射超声、红外信号；所述信号采集模块包括红外信号采集模块和超声波信号采集模块，用于接收信号笔周期性发出的红外、超声信号并放大和模数转换，然后将转换后的数据通过USB接口送入所述信号处理模块进行处理。本实用新型提高对红外信号及超声信号的抗噪声能力，同时提高信号的自适应能力，消除信号衰减的影响，使白板上体现的字体更清晰自然。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其是一种便携式智能电子白板。
背景技术
如今，越来越多的学校使用多媒体设备辅助教学。电子白板作为一种多媒体教学设备已经出现在市场上。市场上现有的电子白板由于应用场合不同，会存在噪声干扰，书写存在误差，字迹不清晰，显示的笔记自然度差。
实用新型内容
本实用新型提供一种便携式智能电子白板，提供抗噪能力，笔迹清晰。
本实用新型具体采用如下技术方案实现：
一种便携式智能电子白板，由信号发射模块、信号采集模块和信号处理模块组成，所述信号发射模块封装在信号笔中，以周期性发射超声、红外信号；所述信号采集模块包括红外信号采集模块和超声波信号采集模块，用于接收信号笔周期性发出的红外、超声信号并放大和模数转换，然后将转换后的数据通过USB接口送入所述信号处理模块进行处理。
作为优选，所述信号发射模块包括电池、电源电路、微处理器、驱动电路及超声波发射器和红外发射器，所述电池通过所述电源电路与所述微处理器连接所述微处理器采用PIC12C08芯片，芯片的I/O口(GP0和GP1)发出脉冲信号，通过所述驱动电路驱动超声传感器和红外发射器。
作为优选，所述红外信号采集模块包括红外接收管、前置放大电路、第二级放大电路、自适应阈值调整电路、整形电路和分压输出电路，所述红外接收管型号为SFH205FA，所述红外接收管完成光电转换后，所述前置放大电路保证红外信号被放大的同时抑制噪声的影响；所述第二级放大电路进一步对红外信号进行滤波放大；所述自适应阈值调整电路完成信号判决阈值的自动调整，所述分压电路将5V的脉冲波形降为3.3V后输入信号处理模块。
作为优选，所述超声波信号采集模块包括超声接收传感器、前置可控放大电路、第二级放大电路和偏置加载电路。
作为优选，所述信号处理模块选择增强型系列核心处理器STM32F103R8T6。
本实用新型提供的便携式智能电子白板，其有益效果在于：提高对红外信号及超声信号的抗噪声能力，同时提高信号的自适应能力，消除信号衰减的影响，使白板上体现的字体更清晰自然。
附图说明
图1是本实用便携式智能电子白板的原理框图；
图2是信号发射模块的原理框图；
图3是红外信号采集模块的原理框图；
图4是红外信号采集模块的电路图；
图5是超声波信号采集模块的原理框图；
图6是超声波信号采集模块的电路图；
图7是信号处理模块最小系统的电路图；
图8是USB接口原理图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1所示，本实施例提供的一种便携式智能电子白板，由信号发射模块、信号采集模块和信号处理模块组成，信号发射模块封装在信号笔中，书写时，以周期性发射超声、红外信号；信号采集模块包括红外信号采集模块和超声波信号采集模块，用于接收信号笔周期性发出的红外、超声信号并放大和模数转换，然后将转换后的数据通过USB接口送入信号处理模块进行处理。
如图2所示，信号发射模块包括电池、电源电路、微处理器、驱动电路及超声波发射器和红外发射器，电池通过电源电路与微处理器连接，本实施例采用MCP1701A作为电源升压芯片，微处理器采用PIC12C08芯片，芯片的I/O口(GP0和GP1)发出脉冲信号，通过驱动电路驱动超声传感器和红外发射器，发出超声和红外信号，本实施例的红外发射器采用红外二极管。
如图3所示，红外信号采集模块包括红外接收管、前置放大电路、第二级放大电路、自适应阈值调整电路、整形电路和分压输出电路。其中，红外接收管型号为SFH205FA，红外接收管完成光电转换后，前置放大电路保证红外信号被放大的同时抑制噪声的影响；第二级放大电路进一步对红外信号进行滤波放大；自适应阈值调整电路完成信号判决阈值的自动调整，分压电路将5V的脉冲波形降为3.3V后输入信号处理模块，作为定位的时间基准。红外信号采集模块的具体电路如图4所示，图中A为第一级放大的直流电压，B为第一级放大的带通滤波参数放大器放大倍数参数的选择，C为第二级放大的直流电压及滤波参数，D为比较器参考端电压的选择(灵敏度)，E为自适应比较电压电容选择，F为红外管的直流偏置电阻。
如图5所示，超声波信号采集模块包括超声接收传感器、前置可控放大电路、第二级放大电路和偏置加载电路。具体电路图如图6所示，超声接收传感器AT/R40_10P，图中A为第一级可调增益参数调节，B为第二级放大电路的直流电压，C为经过长距离导线传输后的滤波。
信号处理模块选择增强型系列核心处理器STM32F103R8T6，控制超声波和红外信号的输出数据，其最小系统同时实现上电复位和按键复位功能，如图7所示，在XTAL1和XTAL2两端跨接晶体振荡器，就构成了稳定的自激振荡器，发出的脉冲直接送入内部时钟电路。外接晶振是C11、C12的值通常选择为10PF。复位是的初始化操作，其作用是使CPU和系统中的其他部件都处于一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。当RST引脚加上大于24个时钟周期以上的正脉冲，系统即初始复位。
STM32F103R8T6拥有符合USB2.0，如图8所示，STM32F103R8T6的PA10、PA11和PA12引脚分别对应USB的ID、DM和DP信号线，使用时只要连接到的接插件即可。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种便携式智能电子白板，其特征在于，由信号发射模块、信号采集模块和信号处理模块组成，所述信号发射模块封装在信号笔中，以周期性发射超声、红外信号；所述信号采集模块包括红外信号采集模块和超声波信号采集模块，用于接收信号笔周期性发出的红外、超声信号并放大和模数转换，然后将转换后的数据通过USB接口送入所述信号处理模块进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种便携式智能电子白板，其特征在于：所述信号发射模块包括电池、电源电路、微处理器、驱动电路及超声波发射器和红外发射器，所述电池通过所述电源电路与所述微处理器连接所述微处理器采用PIC12C08芯片，芯片的I/O口(GP0和GP1)发出脉冲信号，通过所述驱动电路驱动超声传感器和红外发射器。
3.根据权利要求1所述的一种便携式智能电子白板，其特征在于：所述红外信号采集模块包括红外接收管、前置放大电路、第二级放大电路、自适应阈值调整电路、整形电路和分压输出电路，所述红外接收管型号为SFH205FA，所述红外接收管完成光电转换后，所述前置放大电路保证红外信号被放大的同时抑制噪声的影响；所述第二级放大电路进一步对红外信号进行滤波放大；所述自适应阈值调整电路完成信号判决阈值的自动调整，所述分压电路将5V的脉冲波形降为3.3V后输入信号处理模块。
4.根据权利要求1所述的一种便携式智能电子白板，其特征在于：所述超声波信号采集模块包括超声接收传感器、前置可控放大电路、第二级放大电路和偏置加载电路。
5.根据权利要求1所述的一种便携式智能电子白板，其特征在于：所述信号处理模块选择增强型系列核心处理器STM32F103R8T6。
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2018
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