CN209343550U - 一种多功能电子白板一体机 - Google Patents

Abstract

一种多功能电子白板一体机，包括电源模块、按键板、OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板，所述电源模块包括第一电源板、第二电源板、第三电源板，所述第一电源板包括DC输出端、AC输出端、继电器开关，所述DC输出端为所述按键板提供低压直流电源，所述按键板控制所述继电器开关的闭合与断开，所述继电器控制所述AC输出端的交流电输出状态，所述AC输出端为所述第二电源板、第三电源板、投影仪提供交流电源，所述第二电源板、第三电源板为所述OPS电脑、中控模块、电子白板提供其所需的直流电压电源。本实用新型具有待机功耗低、支持批量管理、支持录播功能的优点。

Description

一种多功能电子白板一体机

技术领域

本实用新型涉及教学设备技术领域，具体涉及一种多功能交互式白板一体机。

背景技术

交互式白板一体机作为新型多媒体互动教学终端，集合电子白板、短焦投影、功放、音响、电脑、视频展台、中控、无线耳麦等多媒体设备功能于一体；尤其适合教育信息基础薄弱的城乡、农村地区的广大中小学校，一机多用(白板教学、音视频播放、实物展示等)，便捷易用(集成面板控制，一键式开关、腔体分装结构等)，经济实用(比传统多媒体设备、平板电视等具有更高的性价比等)，缩小城乡教育“数字鸿沟”，提高区域教育信息化整体水平，有效促进教育均衡化发展。

但传统的交互式白板一体机普遍存在待机功耗高、不支持批量管理、不支持录播功能，需要录播时需要额外增设录播组件，不使用时待机功耗高，关机则不便于操作使用和批量管理，在实际使用中存在较大不便。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的首要目的是提供一种待机功耗低、支持批量管理、支持录播功能的多功能电子白板一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种多功能电子白板一体机，包括电源模块、按键板、OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板，所述电源模块包括第一电源板、第二电源板、第三电源板，所述第一电源板包括DC输出端、AC输出端、继电器开关，所述DC输出端为所述按键板提供低压直流电源，所述按键板控制所述继电器开关的闭合与断开，所述继电器控制所述AC输出端的交流电输出状态，所述AC输出端为所述第二电源板、第三电源板、投影仪提供交流电源(整机电源输入)，所述第二电源板、第三电源板为所述OPS电脑、中控模块、电子白板提供其所需的直流电压电源；所述中控模块分别与所述按键板、 OPS电脑、投影仪、电子白板通信连接，用于指令分析和动作，以完成各模块及设备间的数据传输；待机时，操作所述按键板关闭所述继电器开关，所述OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板均处于断电状态，仅有所述按键板为通电状态，待机功率低，易于批量管理。

进一步地，所述按键板包括按键板MCU、RFID模块(即：射频识别模块)、按键，所示按键板MCU分别与所述RFID模块、按键、所述第一电源板的DC输出端、继电器开关连接，所述DC输出端为所述按键板MCU 提供电源，所述按键板MCU控制所述继电器开关的闭合与断开，通过所述继电器开关控制所述第一电源板的交流电输出状态，所述RFID模块用于识别ID卡，读取有效ID保存的卡号信息及状态，并传送至所述按键板MCU 进行处理，所述按键用于直接操作所述按键板MCU，所述按键板MCU内设按键板软件，根据所述ID卡信息及状态或按键操作，控制所述第二电源板、第三电源板、投影仪、中控模块、OPS电脑、电子白板的通电及使用状态。无效ID卡时，所述按键板不动作，所述多功能电子白板一体机处于待机状态；有效ID卡时，所述按键板模块控制所述继电器开关吸合接通所述AC输出端，所述第二电源板、第三电源板、中控模块、OPS电脑、投影仪、电子白板依次通电；通电后所述中控模块判断所述ID卡是否处于禁用时段，若不在禁用时段则正常工作；若在禁用时段，则通知所述中控模块锁定设备(此时设备不可操作，仅可按键关机或使用有效卡或联系管理员远程解锁)。

进一步地，所述中控模块包括MCU模块、音频模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、串口电平转换模块，所述MCU模块通过IIC控制总线与所述音频模块、HDMI通道选择模块连接，用于指令分析和动作，所述音频模块连接有用于音频输出的音箱、用于音频输入的无线麦克风，实现音频输出、输入管理，所述HDMI通道选择模块、USB切换模块通过所述MCU模块与所述按键板通信连接，所述按键板通过所述MCU模块控制选择HDMI信号通道、控制USB接口连通状态，所述串口电平转换模块与所述投影仪连接，实现串口电平转换，并通过串口通讯控制所述投影仪(如投影仪的开关、信道切换等)。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还设有前置USB板，所述前置 USB板与所述中控模块连接，包括两个OPS电脑USB接口、一个安卓USB 接口，一个触摸USB接口。所述OPS电脑接口用于连接OPS电脑，所述安卓USB接口用于连接安卓板卡，所述触摸USB接口用于连接所述电子白板，使用所述电子白板的触摸功能。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还包括安卓板卡，所述安卓板卡通过所述安卓USB接口与所述中控模块电性连接，通过HDMI接口与所述中控模块通信连接。所述安卓板卡提供安界面，可通过所述安卓界面直接操作控制。

进一步地，所述中控模块还包括四路千兆网口模块，所述四路千兆网口模块的一个网口作为主口，所述主口连接外部网络，其余三个网口分别连接所述OPS电脑、安卓板卡、预留备用。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还包括音视频板、USB声卡，所述音视频板包括HDMI输入端、VGA输入端、音频输入端、音频输出端，所述VGA输入端还设有VGA转HDMI单元，所述音视频板与所述中控模块通信连接，实现HDMI输入、VGA输入以及音频输出功能，所述USB 声卡分别与所述音视频板、中控模块连接，将所述音视频板的音频输入端所采集的声波信号转换成数字信号后，再通过USB接口传输至所述中控模块，使设备支持声音采集功能。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还包括高拍仪，所述高拍仪通过USB接口与所述中控模块连接，使设备具有拍照、录像、复印等功能。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还设有实物展台，所述实物展台设于所述高拍仪下方，用于放置所述高拍仪所需要拍摄或录像的实物。

进一步地，所述多功能电子白板一体机还包括折叠门，所述折叠门设于所述电子白板正面的一侧边框，所述高拍仪、展台可折叠地设置在所述折叠门内侧，所述折叠门与所述展台一体设置，所述展台关闭时，所述折叠门与所述侧边框成一平面，可在外侧设置门锁，以防非法使用；所述展台打开时，可放平至与所述电子白板的下边框平行，用于放置教具、文件等实物，所述高拍仪打开后设于所述展台上方，用于将文件上的内容以及其他教具的内容识别投射在白板上。

本实用新型实现的有益效果是：

1、合理分配及控制电源，在关机状态下仅给按键板供电，其他电源断开，使设备更加节能，待机功率更低，且便于批量管理。

2、通过USB声卡的设置，使设备支持声音的采集及处理，通过四路千兆网口模块的集成(1个网口作为主口，其余3个个网口分别连接OPS、安卓板卡、预留备用)，从而使白板一体机+摄像头可以组成低成本的录播设备。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例功能模块示意图。

图2为本实用新型实施例按键板软件流程图。

图3为本实用新型实施例的中控模块软件流程图。

图4为本实用新型实施例的折叠门结构折叠与打开状态的结构示意图。

其中：1、高拍仪；2、实物展台；3、折叠门；4、门锁。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

一种多功能电子白板一体机，包括电源模块、按键板、OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板，所述电源模块包括第一电源板、第二电源板、第三电源板，所述第一电源板包括DC输出端、AC输出端、继电器开关，所述DC输出端为所述按键板提供低压直流电源，所述按键板控制所述继电器开关的闭合与断开，所述继电器控制所述AC输出端的交流电输出状态，所述AC输出端为所述第二电源板、第三电源板、投影仪提供交流电源(整机电源输入)，所述第二电源板、第三电源板为所述OPS电脑、中控模块、电子白板提供其所需的直流电压电源；所述中控模块分别与所述按键板、 OPS电脑、投影仪、电子白板通信连接，用于指令分析和动作，以完成各模块及设备间的数据传输；待机时，操作所述按键板关闭所述继电器开关，所述OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板均处于断电状态，仅有所述按键板为通电状态，待机功率低，易于批量管理。

具体地，本实施例中所述按键板包括按键板MCU、RFID模块(即：射频识别模块)、按键，所示按键板MCU分别与所述RFID模块、按键、所述第一电源板的DC输出端、继电器开关连接，所述DC输出端为所述按键板MCU提供电源，所述按键板MCU控制所述继电器开关的闭合与断开，通过所述继电器开关控制所述第一电源板的交流电输出状态，所述RFID模块用于识别ID卡，读取有效ID保存的卡号信息及状态，并传送至所述按键板MCU进行处理，所述按键用于直接操作所述按键板MCU，所述按键板MCU内设按键板软件，根据所述ID卡信息及状态或按键操作，控制所述第二电源板、第三电源板、投影仪、中控模块、OPS电脑、电子白板的通电及使用状态。无效ID卡时，所述按键板不动作，所述多功能电子白板一体机处于待机状态；有效ID卡时，所述按键板模块控制所述继电器开关吸合接通所述AC输出端，所述第二电源板、第三电源板、中控模块、OPS 电脑、投影仪、电子白板依次通电；通电后所述中控模块判断所述ID卡是否处于禁用时段，若不在禁用时段则正常工作；若在禁用时段，则通知所述中控模块锁定设备(此时设备不可操作，仅可按键关机或使用有效卡或联系管理员远程解锁)。

具体地，本实施例中所述中控模块包括MCU模块、音频模块、HDMI 通道选择模块、USB切换模块、串口电平转换模块，所述MCU模块通过IIC控制总线与所述音频模块、HDMI通道选择模块连接，用于指令分析和动作，所述音频模块连接有用于音频输出的音箱、用于音频输入的无线麦克风，实现音频输出、输入管理，所述HDMI通道选择模块、USB切换模块通过所述MCU模块与所述按键板通信连接，所述按键板通过所述MCU模块控制选择HDMI信号通道、控制USB接口连通状态，所述串口电平转换模块与所述投影仪连接，实现串口电平转换，并通过串口通讯控制所述投影仪(如投影仪的开关、信道切换等)。具体地，所述中控模块的软件控制由中控模块软件控制。

具体地，本实施例中所述多功能电子白板一体机还设有前置USB板，所述前置USB板与所述中控模块连接，包括两个OPS电脑USB接口、一个安卓USB接口，一个触摸USB接口。所述OPS电脑接口用于连接OPS 电脑，所述安卓USB接口用于连接安卓板卡，所述触摸USB接口用于连接所述电子白板，使用所述电子白板的触摸功能。

具体地，本实施例中所述多功能电子白板一体机还包括安卓板卡，所述安卓板卡通过所述安卓USB接口与所述中控模块电性连接，通过HDMI 接口与所述中控模块通信连接。所述安卓板卡提供安界面，可通过所述安卓界面直接操作控制。

具体地，本实施例中所述中控模块还包括四路千兆网口模块(即：交换机)，所述四路千兆网口模块的一个网口作为主口，所述主口连接外部网络，其余三个网口分别连接所述OPS电脑、安卓板卡、预留备用。

具体地，本实施例中所述多功能电子白板一体机还包括音视频板、USB 声卡，所述音视频板包括HDMI输入端、VGA输入端、音频输入端、音频输出端，所述VGA输入端还设有VGA转HDMI单元，所述音视频板与所述中控模块通信连接，实现HDMI输入、VGA输入以及音频输出功能，所述USB声卡分别与所述音视频板、中控模块连接，将所述音视频板的音频输入端所采集的声波信号转换成数字信号后，再通过USB接口传输至所述中控模块，使设备支持声音采集功能。

具体地，如图4所示，本实施例中所述多功能电子白板一体机还包括高拍仪1、实物展台2、折叠门3，所述高拍仪1通过USB接口与所述中控模块连接，使设备具有拍照、录像、复印等功能；所述实物展台2设于所述高拍仪1下方，用于放置所述高拍仪1所需要拍摄或录像的实物；所述折叠门3设于所述电子白板正面的一侧边框，所述高拍仪1、展台可折叠地设置在所述折叠门3内侧，所述折叠门3与所述展台一体设置；所述展台关闭时，所述折叠门3与所述侧边框成一平面，可在外侧设置门锁4，以防非法使用；所述展台打开时，可放平至与所述电子白板的下边框平行，用于放置教具、文件等实物，所述高拍仪1打开后设于所述展台上方，用于将文件上的内容以及其他教具的内容识别投射在白板上。

工作原理：本实施例在硬件上集成了电子白板、OPS电脑、安卓板卡、中控模块、音箱、无线麦克风(MIC)、投影仪、高拍仪1、实物展台2。接通市电后(不需要每次使用完后关闭白板一体机的市电电源开关)，设备在未启动时，仅第一电源板和按键板工作，功耗<＝0.5w，当开机时，投影仪电源接通、第二电源板、第三电源板接通并为中控模块、其他设备及外围小板供电，初始化完成后中控开始正常工作。

具体地，如图2所示，所述按键板软件流程为：当市电接通时，按键板就开始工作，先初始化，读取所述按键板MCU存储的信息及音量状态，扫描所述按键及所述RFID模块的刷卡信息。一、刷卡情况：1、当RFID 识别到所述ID卡为无效卡时，不动作。2、当RFID识别到所述ID卡为有效卡时，保存卡号信息及状态并控制所述继电器开关吸合接通所述AC输出端，所述第一电源板的AC输出端，所述第二电源板、第三电源板、中控模块、OPS电脑、投影仪、电子白板依次通电；再判断所述ID卡是否处于禁用时段，若不在禁用时段则正常工作，若在禁用时段，则通知所述中控模块锁定设备(此时设备不可操作，仅可按键关机或使用有效卡或联系管理员远程解锁)。二、按键开机：1、系统开关键，则依次打开电源板2、电源板3、中控模块、OPS、投影仪，然后通知中控模块锁定设备。2、组合按键，则解除锁定(一般情况下,此组合键对普通用户不公开)。

具体地，如图3所示，所述中控模块软件流程为：所述中控模块接通电源开机后，先初始化所述中控模块中的各设备，然后所述MCU模块读取上次关机时所保存的基本状态信息，然后根据该信息进行相应的配置。完成前期操作后，所述中控模块进入被动状态，等待或检测响应的指令并做出响应。当检测到有输出设备有变化时，所述MCU模块获取输出设备的 EDID，然后配置对应的音视频IC，并将HDMI通道选择模块(4选1信号转换通道)打开，方便有音视频信号输入时，将该信号转换后显示到输出设备。其中音视频信号有3路HDMI输入信道，有1路VGA输入信号，其中VGA模拟信号会被专用IC(VGA转HDMI单元)转化为HDMI数字信号，最终将4路数字HDMI信号接入到所述HDMI通道选择模块(4选1) 以便切换信道。其中所述HDMI通道选择模块(4选1)的信号通道的选择受按键板控制，当中控模块接收到按键的切换到指定信道指令时，中控将对应信道的音视频信号通过4选1芯片转化输出。同时，所述中控模块负责指令分析和动作，以完成中控模块与OPS电脑、中控模块与按键板，按键板与OPS电脑之间的数据传输。

本实用新型实现的有益效果是：

1、合理分配及控制电源，在关机状态下仅给按键板供电，其他电源断开，使设备更加节能，待机功率更低，且便于批量管理。

2、通过USB声卡的设置，使设备支持声音的采集及处理，通过四路千兆网口模块的集成(1个网口作为主口，其余3个个网口分别连接OPS、安卓板卡、预留备用)，从而使白板一体机+摄像头可以组成低成本的录播设备。

如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种多功能电子白板一体机，其特征在于，包括电源模块、按键板、OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板，所述电源模块包括第一电源板、第二电源板、第三电源板，所述第一电源板包括DC输出端、AC输出端、继电器开关，所述DC输出端为所述按键板提供低压直流电源，所述按键板控制所述继电器开关的闭合与断开，所述继电器控制所述AC输出端的交流电输出状态，所述AC输出端为所述第二电源板、第三电源板、投影仪提供交流电源，所述第二电源板、第三电源板为所述OPS电脑、中控模块、电子白板提供其所需的直流电压电源；所述中控模块分别与所述按键板、OPS电脑、投影仪、电子白板通信连接，用于指令分析和动作，以完成各模块及设备间的数据传输；待机时，操作所述按键板关闭所述继电器开关，所述OPS电脑、中控模块、投影仪、电子白板均处于断电状态，仅有所述按键板为通电状态，待机功率低，易于批量管理。

2.根据权利要求1所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，所述按键板包括按键板MCU、RFID模块、按键，所示按键板MCU分别与所述RFID模块、按键、所述第一电源板的DC输出端、继电器开关连接，所述DC输出端为所述按键板MCU提供电源，所述按键板MCU控制所述继电器开关的闭合与断开，通过所述继电器开关控制所述第一电源板的交流电输出状态，所述RFID模块用于识别ID卡，读取有效ID保存的卡号信息及状态，并传送至所述按键板MCU进行处理，所述按键用于直接操作所述按键板MCU，所述按键板MCU内设按键板软件，根据所述ID卡信息及状态或按键操作，控制所述第二电源板、第三电源板、投影仪、中控模块、OPS电脑、电子白板的通电及使用状态。

3.根据权利要求1所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，所述中控模块包括MCU模块、音频模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、串口电平转换模块，所述MCU模块通过IIC控制总线与所述音频模块、HDMI通道选择模块连接，用于指令分析和动作，所述音频模块连接有用于音频输出的音箱、用于音频输入的无线麦克风，实现音频输出、输入管理，所述HDMI通道选择模块、USB切换模块通过所述MCU模块与所述按键板通信连接，所述按键板通过所述MCU模块控制选择HDMI信号通道、控制USB接口连通状态，所述串口电平转换模块与所述投影仪连接，实现串口电平转换，并通过串口通讯控制所述投影仪。

4.根据权利要求1所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，还设有前置USB板，所述前置USB板与所述中控模块连接，包括两个OPS电脑USB接口、一个安卓USB接口，一个触摸USB接口。

5.根据权利要求4所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，还包括安卓板卡，所述安卓板卡通过所述安卓USB接口与所述中控模块电性连接，通过HDMI接口与所述中控模块通信连接。

6.根据权利要求5所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，所述中控模块还包括四路千兆网口模块，所述四路千兆网口模块的一个网口作为主口，所述主口连接外部网络，其余三个网口分别连接所述OPS电脑、安卓板卡、预留备用。

7.根据权利要求1所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，还包括音视频板、USB声卡，所述音视频板包括HDMI输入端、VGA输入端、音频输入端、音频输出端，所述VGA输入端还设有VGA转HDMI单元，所述音视频板与所述中控模块通信连接，实现HDMI输入、VGA输入以及音频输出功能，所述USB声卡分别与所述音视频板、中控模块连接，将所述音视频板的音频输入端所采集的声波信号转换成数字信号后，再通过USB接口传输至所述中控模块，使设备支持声音采集功能。

8.根据权利要求1所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，还包括高拍仪，所述高拍仪通过USB接口与所述中控模块连接，使设备具有拍照、录像、复印等功能。

9.根据权利要求8所述的一种多功能电子白板一体机，其特征在于，还设有实物展台，所述实物展台设于所述高拍仪下方，用于放置所述高拍仪所需要拍摄或录像的实物。