CN208530083U - 具有环境检测功能的教室控制终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及教室电器的控制设备领域，具体涉及具有环境检测功能的教室控制终端，包括本体，本体上设有按键模块、控制模块、显示模块和读卡模块，控制模块获取使用信号后控制教室内的电器工作；本体还包括粉尘传感模块，粉尘传感模块信号连接控制模块；本体的两侧上分别转动连接有主动辊和从动辊，主动辊和从动辊间绕有可遮住本体正面的覆膜；还包括柱筒和铁块，柱筒下方的墙体上滑动配合有支撑板，柱筒竖直设置，柱筒内滑动配合有磁铁，柱筒的外侧壁上卷绕有金属线圈，金属线圈的两自由端间电连接有二极管，控制模块获取二极管的电流信号后控制电机启动。本实用新型在擦黑板时遮住本体正面，避免粉尘传感模块检测的浓度值受到干扰。

Description

具有环境检测功能的教室控制终端

技术领域

本实用新型涉及教室电器的控制设备领域，具体涉及具有环境检测功能的教室控制终端。

背景技术

教室是供教师授课和学生学习的主要场所，为了让教师和学生更舒适地在教室中进行学习活动，教室中普遍安装有灯、电风扇和空调等电器，同时将教室内部的灯、电风扇和空调等电器集中到同一个管理终端上进行控制和管理，但在管理终端上发送出控制信号后，管理终端控制各个电器启动工作。

但是，教室与外界通风过程中，外界环境的粉尘污染会进入室内，粉尘污染主要包括细颗粒物，细颗粒物又称细粒、细颗粒和PM2.5，细颗粒物指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。该细颗粒物能较长时间悬浮于空气中，容易影响教师和学生的身体健康，所以急需一种能够检测教室内粉尘浓度的管理终端。

为了方便使用，管理终端普遍设置在教室的黑板旁边，由于该管理终端在教室内使用时，教师擦刷黑板时粉笔灰到处飞散，若此时进行检测，粉笔灰容易对检测结果产生干扰，此时检测到的环境粉尘含量不能表征环境情况。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种具有环境检测功能的教室控制终端，以解决擦黑板时粉笔灰对管理终端检测粉尘浓度干扰的问题。

本方案中的具有环境检测功能的教室控制终端，包括本体，所述本体上设有按键模块、控制模块、显示模块和读卡模块，所述按键模块供输入教室内电器的使用信号并传送至控制模块，所述控制模块获取使用信号后控制教室内的电器工作，所述读卡模块供教师输入签到信号并传送至控制模块，所述控制模块根据签到信号控制显示屏显示教师的签到信息；

所述本体还包括粉尘传感模块，所述粉尘传感模块信号连接控制模块，所述粉尘传感模块用于检测教室内的粉尘浓度值并传送至控制模块，所述控制模块获取粉尘浓度值并控制显示模块显示；

所述本体的左侧转动连接有主动辊，所述主动辊由电机提供转动动力，所述电机根据控制模块的控制启动预设时长并自动停止，所述本体的右侧转动连接有从动辊，所述主动辊和从动辊间绕有覆膜，所述覆膜包括遮挡面和连接条，所述遮挡面可遮住本体上的按键模块、显示模块和粉尘传感模块；

还包括位于黑板所在墙体内的柱筒和位于黑板擦刷上的铁块，所述柱筒下方的墙体上滑动配合有支撑板，所述柱筒的中心轴垂直于水平面，所述柱筒内滑动配合有磁铁，所述柱筒的外侧壁上卷绕有金属线圈，所述金属线圈的两自由端间电连接有二极管，所述二极管的任一极信号连接控制模块，所述控制模块获取二极管的电流信号后控制电机启动。

本方案的工作原理及有益效果是：将本体安装到教室的墙体上，在教师使用时，教师可通过读卡模块进行签到，读卡模块将收到的教师的签到信号传送至控制模块，控制模块根据签到信号控制显示模块显示教师的签到信息，例如显示教师的姓名、课目和工号等；当教师需要调节教室内电器的工作状态时，教师通过按键模块输入电器的使用信号，例如打开灯、打开电风扇或启动空调等，控制模块根据使用信号控制相应电器启动工作。

在教师使用擦刷擦掉黑板上的粉笔字迹前，覆膜的连接条位于本体的正面，正面是指显示模块、按键模块和粉尘传感模块所在面，粉尘传感模块检测教室内空气中的粉尘浓度值，控制模块获取粉尘浓度值并控制显示模块进行显示，覆膜未遮挡住本体的正面，方便使用；在教师授课擦黑板时，教师握着擦刷在黑板行移动，擦刷上的铁块与磁铁相互吸引，磁铁在柱筒中移动并让金属线圈切割磁感线，金属线圈中产生感应电流并流过二极管，控制模块获取二极管的电流信号并控制电机启动，电机带动主动辊转动，主动辊对覆膜进行传送，将覆膜的遮挡面传送到本体正面以遮挡住本体上的显示模块和按键模块，避免粉笔灰进入本体与按键模块的小孔隙中，同时让粉尘传感模块无法检测到空气中的粉尘，避免粉笔灰会干扰检测，支撑板对磁铁进行支撑，避免磁铁在移动过程中掉落。

与现有技术相比，本方案中的本体对教室内空气的粉尘浓度值进行检测，并将粉尘浓度值显示在本体的显示模块上，方便教师和学生实时了解教室的环境情况并及时作出应对对策；同时，在本体检测粉尘浓度过程中，排除掉教师擦黑板时粉笔灰的干扰，提高了粉尘浓度的准确性；而且，教师擦黑板时，覆膜覆盖住本体的正面，避免本体在擦黑板时积累太多的粉笔灰而难以清理。

进一步，所述支撑板的底端面固设有连接杆，所述连接杆的底端部上固设有活塞板，所述活塞板气密性配合在气筒中，所述活塞板与气筒的内底间设有压簧，所述气筒的上端部处开设有第一气孔，所述第一气孔中固定连接有第一导管，所述第一导管的出口连接在黑板的上端缘，所述气筒的下端部处开设有第二气孔，所述第二气孔中固定连接有第二导管，所述第二导管的出口连接在黑板的下端缘处。

当擦刷向下移动时，擦刷中的铁块与磁铁间的吸引力带动磁铁向下移动，磁铁向下移动时向支撑板施加压力，支撑板的压力使压簧产生压缩弹性形变，支撑板通过连接杆抵动活塞板向下移动，将气筒中活塞板下方空间的空气从第二气孔压出到黑板的下端缘处，将擦掉的粉笔灰向上吹动，同时活塞板将气筒外的空气从黑板上端缘吸入气筒中活塞板上方空间，也将擦黑板过程中的粉笔灰吸入气筒中；当擦刷向上移动时，铁块与磁铁间的吸引力带动磁铁向上移动，压簧恢复弹性形变的过程中推动活塞板和支撑板向上移动复位，使磁铁也向上移动，活塞板向上移动过程中，将黑板下端缘处的空气从第二气孔吸入气筒活塞板下方空间中，同时将气筒活塞板上方空间的空气从第一气孔排出，如此反复，吹开粉笔灰和吸收粉笔灰，减少向周围飞散的粉笔灰。

进一步，所述活塞板的上端面和下端面上设有粘胶层。

当从第一气孔或第二气孔吸入粉笔灰时，吸入气筒中的粉笔灰粘附在粘胶层上，收集粉笔灰，在擦掉黑板上粉笔字迹的同时去掉空气中的粉笔灰，避免粉笔灰随意飞散。

进一步，所述本体还包括定时模块，所述定时模块电连接控制模块，所述控制模块获取二极管的电流信号后控制定时模块进行定时，所述控制模块定时完成后控制电机启动，所述电机启动将覆膜的连接条传送至本体显示模块所在侧。

在擦黑板过程中，金属线圈产生感应电流且覆膜遮挡住本体的正面同时，定时长让粉尘传感模块检测不到空气中的粉尘含量，在定时结束后让电机启动，将覆膜的连接条传送至本体正面，在避免粉笔灰干扰粉尘传感模块的同时，避免粉尘传感模块长时间不进行检测而无法获知环境中的粉尘。

进一步，所述二极管为双向触发二极管。

在擦除黑板上的粉笔字迹时，教师握着擦刷擦动时的轨迹没有规律性，擦刷的擦动轨迹可从上至下、从下至上、从左至右或从右至左等，擦刷的移动轨迹变化时，擦刷上的铁块与磁性件间的吸引力使铁块在空心筒中的移动方向不规律，从而导致导电线圈中产生的感应电流方向变化，双向触发二极管能在感应电流方向变化时及时让电流通过，增加检测到擦黑板时的电流信号的概率。

进一步，所述磁铁的长度小于柱筒的轴向长度。

磁铁的长度小于柱筒，可使磁铁在柱筒中上下移动的幅度更大，从而让金属线圈切割磁感线产生感应电流，提高检测擦黑板动作的灵敏性。

附图说明

图1为本实用新型具有环境检测功能的教室控制终端实施例的结构示意图；

图2为图1中的A向结构示意图；

图3为本实用新型具有环境检测功能的教室控制终端实施例中柱筒的外部结构示意图；

图4为图3中柱筒的内部结构示意图；

图5为本实用新型具有环境检测功能的教室控制终端实施例电路的示意性框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明。

说明书附图中的附图标记包括：本体1、覆膜2、电机3、连接片4、主动辊5、显示模块6、从动辊7、风扇启动按键8、开/关按键9、温度按键10、空调启动按键11、粉尘传感模块12、读卡模块13、遮挡面14、连接条15、柱筒16、金属线圈17、二极管18、控制模块19、黑板20、磁铁21、第一气孔22、第二气孔23、第一导管24、支撑板25、连接杆26、气筒27、粘胶层28、活塞板29、压簧30、第二导管31。

具有环境检测功能的教室控制终端，如图1、图2和图5所示：包括本体1，本体1上安装有按键模块、控制模块19、显示模块6、读卡模块13、粉尘传感模块12和定时模块，按键模块供输入教室内电器的使用信号并传送至控制模块19，按键模块包括灯光开/关按键9、温度按键10、风扇启动按键8和空调启动按键11，每个按键包括键帽和压电元件，例如压电元件可用陕西华星电子集团有限公司下的MYG20K151K的压敏电阻，控制模块19获取使用信号后控制教室内的电器工作，控制模块19可用现有的STM32f103单片机，教室内的电器包括灯、电风扇和空调等，单片机控制各个电器工作的技术属于现有技术，在此不再赘述，读卡模块13供教师输入签到信号并传送至控制模块19，读卡模块13可用现有电子口岸型号为EP900的IC卡读卡器，教师输入签到信号通过与IC卡读卡器匹配的IC卡进行，控制模块19根据签到信号控制显示屏显示教师的签到信息，签到信息可以是IC卡中自带的编号，显示屏使用现有品牌为群创的LQ035NC111液晶屏，粉尘传感模块12信号连接控制模块19，粉尘传感模块12使用现有霍尼韦尔HPM系列中的激光微粒传感器模块，粉尘传感模块12用于检测教室内的粉尘浓度值并传送至控制模块19，控制模块19获取粉尘浓度值并控制显示模块6显示。

按键模块与单片机的输入引脚信号连接，单片机的输出引脚与显示模块6控制连接，读卡模块13与单片机的输入引脚信号连接，二极管18与单片机的输入引脚信号连接，定时模块与单片机的输入/输出引脚电连接，单片机获取按键模块的使用信号并在显示模块6进行显示的技术，单片机获取二极管18的电压信号的技术，单片机获取读卡模块13的技术，以及单片机控制定时模块进行定时和定时模块反馈信号的技术属于现有技术，在此不再赘述。

本体1的左侧转动连接有主动辊5，主动辊5由电机3提供转动动力，主动辊5与电机3的输出轴焊接，电机3根据控制模块19的控制启动预设时长并自动停止，电机3采用现有宁波中大电机3有限公司ZB系列的减速电机3，电机3的工作电源根据选用的型号进行设定，例如可将电机3通过插头插入教室的插座中，预设时长根据粉笔灰飞散完的时间进行设定，例如预设时长可设为十分钟，本体1的右侧转动连接有从动辊7，主动辊5和从动辊7间绕有覆膜2，覆膜2包括遮挡面14和连接条15，连接条15为两条相互平行的绳状条，连接条15不会遮挡住本体1的正面，遮挡面14可遮住本体1上的按键模块、显示模块6和粉尘传感模块12，主动辊5和从动辊7上键连接转轴，转轴转动配合在本体1的连接片4上，定时模块可用现有的CD4060计数器芯片，定时模块电连接控制模块19，控制模块19获取二极管18的电流信号后控制定时模块进行定时，控制模块19定时完成后控制电机3启动，电机3启动将覆膜2的连接条15传送至本体1显示模块6所在侧。

如图3和图4所示，还包括位于黑板20所在墙体内的柱筒16和位于黑板20擦刷上的铁块，柱筒16的两端部处未被堵住，即柱筒16中具有贯穿的通道，柱筒16安装在黑板20所在墙体之中，柱筒16下方的墙体上滑动配合有支撑板25，支撑板25的底端面焊接有连接杆26，连接杆26的底端部上焊接有活塞板29，活塞板29气密性配合在气筒27中，活塞板29与气筒27的内底间设有压簧30，压簧30的一自由端抵在活塞板29上，压簧30的另一自由端抵在气筒27的内底上，气筒27的上端部处开设有第一气孔22，第一气孔22中粘接有第一导管24，第一导管24的出口连接在黑板20的上端缘，第一导管24的出口朝向黑板20的下方，气筒27的下端部处开设有第二气孔23，第二气孔23中粘接有第二导管31，第二导管31的出口连接在黑板20的下端缘处，第二导管31的出口朝向黑板20的上方，活塞板29的上端面和下端面上粘接有粘胶层28，柱筒16的中心轴垂直于水平面，即柱筒16沿竖直向设置，柱筒16内滑动配合有磁铁21，即磁铁21未通过其他部件固定在柱筒16内，磁铁21的长度小于柱筒16的轴向长度，柱筒16的外侧壁上卷绕有金属线圈17，金属线圈17的两自由端间电连接有二极管18，二极管18使用现有的双向触发二极管18，例如品牌为MIC的DB3双向触发二极管18，二极管18的任一极信号连接控制模块19，即在双向触发二极管18两线端任意连接一根导线到控制模块19，控制模块19获取二极管18的电流信号后控制电机3启动。

具体使用时，将本体1通过螺钉安装到教室的墙体上，在教师使用时，教师可通过读卡模块13进行签到，读卡模块13将收到的教师的签到信号传送至控制模块19，控制模块19根据签到信号控制显示模块6显示教师的签到信息，例如显示教师的姓名、课目和工号等；当教师需要调节教室内电器的工作状态时，教师通过按键模块输入电器的使用信号，例如打开灯、打开电风扇或启动空调等，使用信号为按下不同按键时压敏电阻输出端的电压信号，控制模块19根据使用信号控制相应电器启动工作，该控制模块19获取压敏电阻的电压信号并控制相应电器启动工作的技术为现有技术，在此不再赘述。

在教师使用擦刷擦掉黑板20上的粉笔字迹前，覆膜2的连接条15位于本体1的正面，正面是指显示模块6、按键模块和粉尘传感模块12所在面，粉尘传感模块12检测教室内空气中的粉尘浓度值，控制模块19获取粉尘浓度值并控制显示模块6进行显示，覆膜2未遮挡住本体1的正面，方便使用。

在教师授课擦黑板20时，教师握着擦刷在黑板20行移动，擦刷上的铁块与磁铁21相互吸引，磁铁21在柱筒16中移动并让金属线圈17切割磁感线，金属线圈17中产生感应电流并流过二极管18，控制模块19获取二极管18的电流信号并控制电机3启动，电机3带动主动辊5转动，主动辊5对覆膜2进行传送，将覆膜2的遮挡面14传送到本体1正面以遮挡住本体1上的显示模块6和按键模块，避免粉笔灰进入本体1与按键模块的小孔隙中，同时让粉尘传感模块12无法检测到空气中的粉尘，避免粉笔灰会干扰检测，支撑板25对磁铁21进行支撑，避免磁铁21在移动过程中掉落。

擦黑板20过程中，当擦刷向下移动时，擦刷中的铁块与磁铁21间的吸引力带动磁铁21向下移动，磁铁21向下移动时向支撑板25施加压力，支撑板25的压力使压簧30产生压缩弹性形变，支撑板25通过连接杆26抵动活塞板29向下移动，将气筒27中活塞板29下方空间的空气从第二气孔23压出到黑板20的下端缘处，将擦掉的粉笔灰向上吹动，同时活塞板29将气筒27外的空气从黑板20上端缘吸入气筒27中活塞板29上方空间，也将擦黑板20过程中的粉笔灰吸入气筒27中；当擦刷向上移动时，铁块与磁铁21间的吸引力带动磁铁21向上移动，压簧30恢复弹性形变的过程中推动活塞板29和支撑板25向上移动复位，使磁铁21也向上移动，活塞板29向上移动过程中，将黑板20下端缘处的空气从第二气孔23吸入气筒27活塞板29下方空间中，同时将气筒27活塞板29上方空间的空气从第一气孔22排出，如此反复，吹开粉笔灰和吸收粉笔灰，减少向周围飞散的粉笔灰。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.具有环境检测功能的教室控制终端，包括本体，所述本体上设有按键模块、控制模块、显示模块和读卡模块，所述按键模块供输入教室内电器的使用信号并传送至控制模块，所述控制模块获取使用信号后控制教室内的电器工作，所述读卡模块供教师输入签到信号并传送至控制模块，所述控制模块根据签到信号控制显示屏显示教师的签到信息；

其特征在于：所述本体还包括粉尘传感模块，所述粉尘传感模块信号连接控制模块，所述粉尘传感模块用于检测教室内的粉尘浓度值并传送至控制模块，所述控制模块获取粉尘浓度值并控制显示模块显示；

所述本体的左侧转动连接有主动辊，所述主动辊由电机提供转动动力，所述电机根据控制模块的控制启动预设时长并自动停止，所述本体的右侧转动连接有从动辊，所述主动辊和从动辊间绕有覆膜，所述覆膜包括遮挡面和连接条，所述遮挡面可遮住本体上的按键模块、显示模块和粉尘传感模块；

还包括位于黑板所在墙体内的柱筒和位于黑板擦刷上的铁块，所述柱筒下方的墙体上滑动配合有支撑板，所述柱筒的中心轴垂直于水平面，所述柱筒内滑动配合有磁铁，所述柱筒的外侧壁上卷绕有金属线圈，所述金属线圈的两自由端间电连接有二极管，所述二极管的任一极信号连接控制模块，所述控制模块获取二极管的电流信号后控制电机启动。

2.根据权利要求1所述的具有环境检测功能的教室控制终端，其特征在于：所述支撑板的底端面固设有连接杆，所述连接杆的底端部上固设有活塞板，所述活塞板气密性配合在气筒中，所述活塞板与气筒的内底间设有压簧，所述气筒的上端部处开设有第一气孔，所述第一气孔中固定连接有第一导管，所述第一导管的出口连接在黑板的上端缘，所述气筒的下端部处开设有第二气孔，所述第二气孔中固定连接有第二导管，所述第二导管的出口连接在黑板的下端缘处。

3.根据权利要求2所述的具有环境检测功能的教室控制终端，其特征在于：所述活塞板的上端面和下端面上设有粘胶层。

4.根据权利要求1所述的具有环境检测功能的教室控制终端，其特征在于：所述本体还包括定时模块，所述定时模块电连接控制模块，所述控制模块获取二极管的电流信号后控制定时模块进行定时，所述控制模块定时完成后控制电机启动，所述电机启动将覆膜的连接条传送至本体显示模块所在侧。

5.根据权利要求1所述的具有环境检测功能的教室控制终端，其特征在于：所述二极管为双向触发二极管。

6.根据权利要求1所述的具有环境检测功能的教室控制终端，其特征在于：所述磁铁的长度小于柱筒的轴向长度。