CN210574344U

CN210574344U - 可定时关断电源的教学一体机

Info

Publication number: CN210574344U
Application number: CN201920928042.XU
Authority: CN
Inventors: 涂家耀
Original assignee: Chongqing Changjiao Technology Co ltd
Current assignee: Chongqing Zhihui teaching equipment Co.,Ltd.
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-06-19

Abstract

本实用新型提供一种可定时关断电源的教学一体机，包括主机外壳、系统主板、电源板和触摸屏，电源板连接220V市电，电源板包括定时断电电路和电源开关，电源开关用于控制220V市电的通、断；定时断电电路包括依顺次相连接晶体振荡器A、时钟芯片、控制器A，控制器A与电源开关相连接；定时断电电路还包括电池，电池分别与时钟芯片、控制器A相连接，为时钟芯片和控制器A提供电源；晶体振荡器A用于给时钟芯片提供时钟频率；时钟芯片用于给控制器A发送时钟信号；控制器A用于控制器A用于控制电源开关的通、断，以控制220V市电的通断。可以使教学一体机避免长时间持续通电工作后，造成电子元器件因发热而加速老化的问题，以及避免自燃隐患。

Description

可定时关断电源的教学一体机

技术领域

本实用新型涉及教学设施领域，具体涉及一种教学一体机。

背景技术

在现代教育中，各类学校和学术单位都在建设多媒体教室，多媒体教学作为一种先进的教学手段，集声音、图像、视频和文字等媒体为一体，是一种有效的辅助教学手段。在此过程中，教学一体机得到了广泛的使用。在学校上课期间，每天从早上到晚上都有很大可能使用教学一体机，这样大多数学校多媒体教室中的教学一体机都处于全天不断电的持续待机工作状态中。教学一体机长时间通电工作，会使设备中的电子元器件因发热而加速老化过程，进而出现元器件失效，并且长时间通电工作会大大增加教学一体机自燃的风险，进而引发火灾。

现有技术有一种可自动断电的一种多媒体教室管理系统，但该系统中使用的电源定时控制装置是微电脑时间控制开关，该装置使用220V市电持续供电，虽然能断开系统其他部分的电源，但微电脑时间控制开关本身是处于长时间通电工作状态的，且通电电压为220V，仍有安全隐患。

同时，目前的教学一体机一般采用金属材质外壳，当教学一体机发生故障漏电时，人接触到外壳就可能造成触电事故，特别是在小学教室小学生容易相互追逐打闹。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种可定时关断电源的教学一体机，以解决现有技术中存在的教学一体机长时间持续通电工作，以及设备发生故障漏电后可能造成触电事故的技术问题。

本实用新型采用的技术方案是，一种可定时关断电源的教学一体机，包括主机外壳、系统主板、电源板和触摸屏，系统主板和电源板安装主机外壳内部，触摸屏安装在主机外壳外表面,触摸屏与系统主板相连接，220V市电为触摸屏和系统主板提供电源；

电源板包括定时断电电路和电源开关，电源开关用于控制220V市电的通、断；定时断电电路包括依顺次相连接晶体振荡器A、时钟芯片和控制器A，控制器A与电源开关相连接；定时断电电路还包括电池，电池分别与时钟芯片、控制器A相连接，为时钟芯片和控制器A提供电源；

晶体振荡器A用于给时钟芯片提供时钟频率；时钟芯片用于给控制器A发送时钟信号；控制器A用于控制电源开关的通、断，以控制220V市电的通断。

进一步的，电池为充电电池，电源板还包括电池充电电路；电池充电电路包括依顺次相连接的AC-DC电源模块、控制器B、D/A转换器和运算放大器，运算放大器与电池相连接；电池充电电路还包括晶体振荡器B，晶体振荡器B与控制器B相连接。

进一步的，电源板上的电源开关为继电器。

进一步的，主机外壳采用塑料合金制作。

由上述技术方案可知，本实用新型的有益技术效果如下：

1.通过定时断电电路，可以定时将教学一体机中所有电路全部与220V市电断开，消除了教学一体机各电路长时间持续通电工作，会加速电子元器件老化，以及容易引发自燃的技术问题。

2.使用充电电池，以及通过电池充电电路，可以避免使用普通电池电量耗尽以后，需要更换电池才能使定时断电电路正常工作。避免了教学一体机使用一段时间后，因人为疏忽没有更换电池使得定时断电电路失效，让教学一体机又再次长时间处于持续通电工作的状态。

3.采用塑料合金制作主机外壳，可防止因设备故障漏电，使外壳带电而引起的触电事故。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的系统电路框图。

图2为本实用新型充电电路的电路框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

本实用新型提供可定时关断电源的教学一体机，包括主机外壳、系统主板、电源板和触摸屏，系统主板和电源板安装主机外壳内部，触摸屏安装在主机外壳外表面,触摸屏与系统主板相连接，220V市电为触摸屏和系统主板提供电源。

如图1所示，电源板包括定时断电电路和电源开关，电源开关用于控制220V 市电的通、断；定时断电电路包括依顺次相连接晶体振荡器A、时钟芯片和控制器A，控制器A与电源开关相连接；定时断电电路还包括电池，电池分别与时钟芯片、控制器A相连接，为时钟芯片和控制器A提供电源；

以下对定时断电电路的工作原理进行详细说明：

定时断电电路作为一个独立工作的电路，时钟芯片，控制器A的工作电压由电池提供，不使用220V市电。

晶体振荡器A给时钟芯片提供时钟频率，时钟芯片中有寄存器可以对年、月、时、分、秒进行计时。在电池持续给时钟芯片供电的情况下，时钟芯片可以实时记录当前的年、月、时、分、秒，并将该实时时间发送给控制器A。在控制器A中预设一时间，优选为晚上11点。当控制器A接收到时钟芯片发送的实时时间为晚上11点时，控制器A会控制电源开关断开，将教学一体机中所有电路全部与220V市电断开。

因该定时断电电路是使用电池单独供电工作，即使在市电断开的情况下，只要电池有电，定时断电电路仍然可以保持工作状态。也就是说，不管教学一体机在使用完后是否已被人断电，定时断电电路都会在预设时间对开关进行操作，这样可确保在夜间教学一体机不使用的情况下，教学一体机的各电路都没有接入220V市电。

在上述实施例1中，系统主板为开放式可插拔电脑主板；定时断电电路中，晶体振荡器A为频率为32.786kHz的无源晶体，时钟芯片为DS1202，控制器A 为单片机PIC32，电源开关为继电器UD2-4.5NU。

实施例2

在实施例1的基础上进一步优化，如图2所示，电池为充电电池，在电源板中增加一电池充电电路，电池充电电路包括依顺次相连接的AC-DC电源模块、控制器B、D/A转换器和运算放大器，运算放大器与电池相连接；电池充电电路还包括晶体振荡器B，晶体振荡器B与控制器B相连接。实施例2中的电池和实施例1中的电池为同一个电池。

以下对电池充电电路的工作原理进行详细说明：

当教学一体机接入220V市电开始工作的同时，220V会输入到电池充电电路，先通过AC-DC电源模块，将220V的交流电转换为一直流电，然后将直流电输入到控制器B中；控制器B为复杂可编程逻辑器件，晶体振荡器B给控制器 B提供时钟信号；控制器B输出一数字信号到D/A转换器中；D/A转换器根据输入的数字信号输出一模拟电压信号，优选为4.2V；该模拟信号再经过运算放大器放大电流后，对充电电池进行充电。

这样，每次使用教学一体机的同时，都可以对充电电池进行充电，可以避免使用普通电池电量耗尽以后，需要更换电池才能使定时断电电路正常工作。

在上述实施例2中，AC-DC电源模块可优选LH25-10B12，控制器B为CPLD 可优选XC95144XL-10TQG100I，D/A转换器可优选DAC8830IBD，运算放大器可优选功率运算放大器opa569，晶体振荡器B为频率10MHz的有源晶振，充电电池为单块锂离子电池。

实施例3

在实施例1或实施例2的基础上进一步优化，安全防漏电教学一体机的主机外壳采用塑料合金制作，优选为ABS/PC塑料合金。

ABS/PC塑料合金是绝缘体，可防止因设备故障漏电，使外壳带电而引起的触电事故，保护人的生命安全。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims

1.一种可定时关断电源的教学一体机，其特征在于：包括主机外壳、系统主板、电源板和触摸屏，所述系统主板和电源板安装主机外壳内部，所述触摸屏安装在主机外壳外表面,所述触摸屏与系统主板相连接，220V市电为所述触摸屏和系统主板提供电源；

所述电源板包括定时断电电路和电源开关，所述电源开关用于控制220V市电的通、断；

所述定时断电电路包括依顺次相连接晶体振荡器A、时钟芯片和控制器A，所述控制器A与电源开关相连接；所述定时断电电路还包括电池，所述电池分别与时钟芯片、控制器A相连接，为时钟芯片和控制器A提供电源；

所述晶体振荡器A用于给时钟芯片提供时钟频率；所述时钟芯片用于给控制器A发送时钟信号；所述控制器A用于控制电源开关的通、断，以控制220V市电的通断。

2.根据权利要求1所述一种可定时关断电源的教学一体机，其特征在于：所述电池为充电电池，电源板还包括电池充电电路；所述电池充电电路包括依顺次相连接的AC-DC电源模块、控制器B、D/A转换器和运算放大器，所述运算放大器与电池相连接；所述电池充电电路还包括晶体振荡器B，所述晶体振荡器B与控制器B相连接。

3.根据权利要求1或2所述一种可定时关断电源的教学一体机，其特征在于：所述电源板上的电源开关为继电器。

4.根据权利要求1或2所述一种可定时关断电源的教学一体机，其特征在于：所述主机外壳采用塑料合金制作。