CN211454660U - 一种学生用手持式学习终端 - Google Patents

Abstract

一种学生用手持式学习终端，包括中央控制单元、音频输入接口单元、音频输出接口单元、显示屏驱动单元、显示屏接口和电源单元，音频输入接口单元连接在中央控制单元上，音频输出接口连接在中央控制单元上，显示屏驱动单元与中控制单元连接，显示屏接口连接在显示屏驱动单元上，电源单元用于供电。使用本实用新型不仅有效地利用了电子信息设备，帮助学生高效地学习口语和听力练习，又有效的避免了学生接触手机从而影响学习，还可以让家长承担起监督责任，老师在批改作业时可以根据情况，选择性的将评语发送给家长及学生，使家长或学生可以分别查看各自的信息。让老师布置作业更方便，更科学，让学生口语学习更专注，效率更高效，学习成本更低。

Description

一种学生用手持式学习终端

技术领域

本实用新型公开一种学习机，特别是一种学生用手持式学习终端，属于教育终端设备技术领域。

背景技术

随着科技和互联网技术的不断发展，传统的教育行业也越来越多的摆脱旧的形式，利用一些新的教育形式。

课堂作业是学生时代必不可少的事情，如：英语老师有布置朗读、听写、背诵、听文章等作业的需求；低年级语文老师有布置课文朗读作业的需求；音乐老师有布置录音作业的需求；其他课外班老师同样会布置一些听说读写的作业。由于没有合适的工具，目前，朗读、听写、听文章的作业都是用QQ/微信群发的方式交作业，老师检查作业、批改作业、统计作业操作甚是不便，必须不断爬楼寻找学生提交的作业，并通过手工记录学生做作业情况，无法在线批作业，也无法自动统计，更加没办法把学生情况发送给家长。

听写作业则根本无法布置，一般是由家长读、孩子写，而家长的英语水平又是参差不齐，尤其是，有些孩子由爷爷奶奶照顾，老人可能根本不懂英语。

对于此种情况，目前的解决方案通常有两种：

1、通过一个App将全部功能都在手机上完成，虽然，通过手机APP也可以实现功能，可是，家长放心把手机给孩子吗？家长就得全程监督孩子做作业，有些农村出来的爷爷奶奶照看的孩子，爷爷奶奶看着也不知道孩子在打游戏还是做作业。再者，用手机做作业，很多学生不会配手机，就会导致只有家长在的时候才能做作业，使用手机做作业会让学生被其他游戏吸引，注意力不集中。由于担心孩子受手机上的各种垃圾信息，游戏等吸引从而影响学习，家长一般不会给孩子配置智能手机，这样的话，学生就必须使用家长的手机完成功课。如果让孩子独自使用手机完成功课，许多不自觉的孩子就会上网、打游戏等，家长必须时刻监督，不仅家长要付出很多时间，而且容易令孩子反感，破坏亲子关系；家长出差、外出时，孩子则根本无法完成功课；有些信息，老师并不希望给孩子看到，例如老师对学生的评语等，亦无法实现；孩子使用手机做功课，也容易伤害眼睛。

2、另一种方案就是全部功能都要在学习机上完成，使学习机设计过于复杂，成本高昂，且难于利用好手机这种方便的信息终端。家长和孩子共用一台设备，存在争用的问题，家长不在家时难于随时检查孩子完成功课的情况，信息分配不合理，老师给家长建议学生会看到，给学生评价家长会看到，没有办法将评语准确的区分家长和学生。而单独用学习机做作业，家长不能及时获得作业完成信息，不能及时督促学生完成作业。类似小米的“小艾老师”之类的产品，也可以实现这些功能，但却成本高昂，要作为老师布置作业的学习用品，就必须做到人手一个，对家长尤其是经济落后地区的家长来说，是一个不小的负担。而且这个方案仍然存在明显的缺点。

发明内容

针对上述提到的现有技术中的学生课后作业需要智能设备完成，而手机和学习机都存在其固有缺点的问题，本实用新型提供一种新的学生用手持式学习终端，其通过特殊的电路结构设计，可实现作业完成、上传等功能，且结构设计简单，价格低廉。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是：一种学生用手持式学习终端，学习终端包括中央控制单元、音频输入接口单元、音频输出接口单元、显示屏驱动单元、显示屏接口和电源单元，音频输入接口单元连接在中央控制单元上，音频输出接口连接在中央控制单元上，显示屏驱动单元与中控制单元连接，显示屏接口连接在显示屏驱动单元上，电源单元用于供电。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的音频模块芯片内置有WiFi模块，音频模块芯片的天线端连接有WiFi天线，音频模块芯片的时钟接口上连接有晶振。

所述的音频输入接口单元包括麦克风、模拟开关和滤波电路，麦克风连接在模拟开关上，滤波电路连接在模拟开关的输出接口上，滤波电路与中央控制单元的音频输入接口连接。

所述的音频输出接口单元包括音频功率放大器和耳机接口，音频功率放大器的信号输入端与音频模块芯片的AMPLP端口连接，音频功率放大器的输出端上连接有扬声器接口，音频功率放大器的使能端上与音频模块芯片的MUTE端口连接，耳机接口直接与音频模块芯片的音频信号输出端AUDRP端口和AUDLP端口连接，音频功率放大器的信号输入端与耳机接口的外壳端连接。

所述的音频模块芯片上连接有按键单元，按键单元包括开关按键、复位按键和功能按键，开关按键直接连接在音频模块芯片的PWR_KEY端口上，复位按键直接连接在音频模块芯片的CCEN端口上，功能按键设置有一个以上，一个以上的功能按键均连接在音频模块芯片的一个自带ADC功能的I/O口上，该I/O口通过分压电阻R60与正电源连接，每个功能按键分别通过一个串联连接的分压电阻接地，与功能按键串联的分压电阻的阻值各不相同。

所述的音频模块芯片上连接有存储单元，存储单元采用RAM存储器，RAM存储器连接在音频模块芯片的QSPI RAM端口上。

所述的音频模块芯片的SD端口上连接有存储卡接口。

所述的音频模块芯片的USB端口上连接有USB接口。

所述的音频模块芯片的SPI接口上连接有显示屏接口，LCD显示屏接口上连接的低压差线性稳压器，低压差线性稳压器的电源输入端与锂电池连接，低压差线性稳压器的使能端与音频模块芯片连接，低压差线性稳压器的输出端与LCD显示屏连接。

所述的LCD显示屏上覆盖有触摸屏，触摸屏通过IIC接口与音频模块芯片U1的通用I/O口连接。

本实用新型的有益效果是：(1)、本实用新型给学生提供一个脱离手机的、良好的口语和听力学习工具；(2)、给老师提供一个布置口语和听力作业、批改作业的平台；(3)解放家长，实现家长不在家孩子也可以完成口语、听力作业，也能够查看孩子做作业的结果。

使用本实用新型不仅有效地利用了电子信息设备，帮助学生高效地学习口语和听力练习，又有效的避免了学生接触手机从而影响学习，还可以让家长承担起监督责任，监督学生作业完成情况，监督老师批改情况，老师在批改作业时可以根据情况，选择性的将评语发送给家长及学生，使家长或学生可以分别查看各自的信息。让老师布置作业更方便，更科学，让学生口语学习更专注，效率更高效，学习成本更低。

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型电路方框图。

图2为本实用新型主控部分电路原理图。

图3为本实用新型音频输入接口部分电路原理图。

图4为本实用新型音频输出接口部分电路原理图。

图5为本实用新型按键部分电路原理图。

图6为本实用新型存储器部分电路原理图。

图7为本实用新型TF卡接口部分电路原理图。

图8为本实用新型USB接口部分电路原理图。

图9为本实用新型显示屏驱动部分电路原理图。

图10为本实用新型显示屏接口部分电路原理图。

图11为本实用新型触摸屏接口部分电路原理图。

图12为本实用新型背光灯驱动部分电路原理图。

图13为本实用新型锂电池管理芯片部分电路原理图。

具体实施方式

本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。

请结合参看附图1至附图12，本实用新型包括中央控制单元、音频输入接口单元、音频输出接口单元、显示屏驱动单元、显示屏接口和电源单元，音频输入接口单元连接在中央控制单元上，用于音频信息输入，音频输出接口连接在中央控制单元上，用于音频信息输出，显示屏驱动单元与中控制单元连接，用于驱动显示屏，显示屏接口连接在显示屏驱动单元上，用于与显示屏连接，电源单元用于供电，附图1中电源单元输出指向视频编解码处理器，即通过电源单元给视频编解码处理器供电，另外，电源单元还有指向其他位置的箭头，即通过电源单元给其他模块单元供电，因为模块较多，无法一一做电源指向，仅以一个箭头作为指向，其实为电源单元给其他单元模块供电。

请参看附图2，本实施例中，中央控制单元采用型号为BK7251的带有蓝牙/wifi音频模块芯片U1，音频模块芯片U1采用ARM968内核，可对其进行编程，当作CPU使用，片内包含512KB内存和4MB的FLASH存储器，用于缓存数据和运行程序，音频模块芯片U1内置有WiFi模块，实现互联网连接，用于上传学生完成的作业、老师布置的作业和批改作业内容等，音频模块芯片U1还内置有蓝牙模块，可用于通过蓝牙与手机或蓝牙耳机等进行连接，音频模块芯片U1的天线端连接有WiFi天线，音频模块芯片U1的时钟接口上连接有晶振X1，用于给音频模块芯片U1提供时钟信号。

请参看附图3，本实施例中，音频输入接口单元包括麦克风、模拟开关和滤波电路，麦克风连接在模拟开关上，输入采集的音频信息给模拟开关，滤波电路连接在模拟开关的输出接口上，滤波电路与音频模块芯片U1的音频输入接口连接，本实施例中，滤波电路采用连接在输入音频线上的滤波电容，音频线路的正极连接线上分别与音频模块芯片U1的MICBIAS连接，用于输入麦克风偏置电压给麦克风，麦克风用于录制学生完成口语作业的音频。本实施例中，模拟开关采用型号为SGM3157的模拟开关芯片或型号为BL1551的模拟开关芯片。

请参看附图4本实施例中，音频输出接口单元包括音频功率放大器U8和耳机接口J5，音频功率放大器采用型号为NS4150的音频功率放大器U8，音频功率放大器U8是一款超低EMI、无需滤波器3W单声道D类音频功率放大器。NS4150采用先进的技术，在全带宽范围内极大地降低了EMI干扰，最大限度地减少对其他部件的影响。音频功率放大器U8的信号输入端与音频模块芯片U1的AMPLP端口连接，音频模块芯片U1输出音频信号给音频功率放大器U8，音频功率放大器U8的输出端上连接有扬声器接口CN17，用于与扬声器(即喇叭)连接，音频功率放大器U8的使能端上与音频模块芯片U1的MUTE端口连接，用于输出静音信号给音频功率放大器U8。扬声器可用于聆听老师布置的音频作业，以及检查学生录制的音频。耳机接口J5直接与音频模块芯片U1的音频信号输出端AUDRP端口和AUDLP端口连接，用于通过耳机输出音频信息，音频功率放大器U8的信号输入端与耳机接口J5的外壳端连接，当没有耳机插入时，耳机接口J5的外壳端呈高阻态，扬声器正常输出；当有耳机插入耳机接口J5时，耳机接口J5的外壳与接地端短接，将音频功率放大器U8的信号输入端拉低，从而屏蔽了扬声器的输出。

请参看附图5，本实施例中，音频模块芯片U1上连接有按键单元，本实施例中，按键单元包括开关按键、复位按键和功能按键，开关按键直接连接在音频模块芯片U1的PWR_KEY端口上，用于输入开关机信号，复位按键直接连接在音频模块芯片U1的CCEN端口上，用于输入复位信号给音频模块芯片U1，功能按键设置有一个以上，一个以上的功能按键均连接在音频模块芯片U1的一个I/O口上(该I/O口自带ADC功能)，采用分时复用的形式进行信号输入，本实施例中，该I/O口通过分压电阻R60与正电源连接，每个功能按键通过一个串联连接的分压电阻接地，与功能按键串联的分压电阻的阻值各不相同，当功能按键将相应的分压电阻接通时，接入的分压电阻阻值不同，导致输入音频模块芯片U1的I/O口的电压值不同，从而实现识别是哪个按键的效果。本实施例中，按键除了开关机、音量控制等常规控制按键外，特别设计了一组控制按键，使得学生可以在做作业时，不开启液晶显示，以减少学生使用电子屏幕的时间，利于保护视力。

请参看附图6，本实施例中，音频模块芯片U1上连接有存储单元，存储单元采用8MB的QSPI RAM芯片U4，QSPI RAM芯片U4用于保存用户界面所需要的图片等以及用于暂存老师布置的作业数据、学生加入的班级信息、老师下发的音频文件和学生录制的音频，RAM存储器连接在音频模块芯片U1的QSPI RAM端口上。

请参看附图7，本实施例中，音频模块芯片U1的SD端口上连接有存储卡接口J19，用于外接存储卡，本实施例中存储卡接口J19采用TF卡接口，具体实施时，也可以采用标准SD卡接口或MMC卡接口等替代，可通过TF扩充本实用新型存储器的容量。

请参看附图8，本实施例中，音频模块芯片U1的USB端口上连接有USB接口J13，可通过USB接口J13进行数据传输以及充电，外部电源由USB端口接入，使用CPU内置的充电电路，给CPU供电，同时也给锂电池充电，当USB拔出，则整机由锂电池供电。本实施例中，正电源(VIO接口)与地之间连接有指示灯，指示灯采用LED灯，可用于指示本实用新型的工作状态。

请参看附图9和附图10，本实施例中，音频模块芯片U1的SPI接口上连接有显示屏，显示屏采用一个2.4寸彩色LCD显示屏，本实施例中，LCD显示屏上连接有型号为SGM2032的低压差线性稳压器U26，通过低压差线性稳压器U26给LCD供电，本实施例中，低压差线性稳压器U26的电源输入端与锂电池连接，低压差线性稳压器U26的使能端与音频模块芯片U1连接，低压差线性稳压器U26的输出端与LCD显示屏连接，通过音频模块芯片U1控制低压差线性稳压器U26给LCD显示屏供电，可以控制LCD显示屏的点亮或熄灭。本实施例中，LCD显示屏上复合有触摸屏，触摸屏通过IIC接口与音频模块芯片U1的通用I/O口连接，音频模块芯片U1的通用I/O模拟成IIC接口，实现各种人机交互操作。本实施例中，音频模块芯片U1连接有显示屏背光灯驱动单元，背光灯驱动单元采用三极管Q13，三极管Q13的基极与音频模块芯片U1连接，三极管Q13的发射极接地，三极管Q13的集电极与显示屏背光灯连接。

本实用新型采用电池用于给整机供电，选用可充电的锂离子电池，装置内设有充电管理电路。本发明中，采用外部电源由USB端口接入，使用型号为SE9016的充电管理芯片给锂电池进行管理，在给音频模块芯片U1供电，同时也给锂电池充电，当USB拔出，则整机由锂电池供电，本实施例中，当采用锂电池进行供电时，电池正极输出端VBAT即为本实用新型中的电源正极VIO。

本实用新型把手持电子设备的功能一分为二，分为家长端和学生端，家长端在其现有常规的功能的基础上，增加管理学生端设备的功能，增加推送作业以及提醒学生做作业的功能；教师通过手机/网页创建班级，布置作业，批改作业。本实用新型做作业的功能则分离出来，独立实现一个由学生使用专用设备(口语机)，做口语练习作业，提交作业，查看批改信息，该设备只有做作业的功能，成本就可以做到非常低廉。

本实用新型中的显示器是一块2.4寸的电子显示屏，其上覆盖触摸屏，用于可视化操作；本实用新型包含一个无线互联网通信接口，通过该接口，音频模块芯片U1可以从服务器下载老师布置的作业，查看老师批改的作业，查看家长发来的消息，上传学生完成的作业。为了节省电源，通信接口是在需要上传或者下载数据时才打开的，其他时间关闭。

本实用新型与云端服务器、家长端设备以及教师端设备联合组成整个学生作业管理系统，云端服务器可采用电脑主机实现，家长端设备可采用安装在手机上APP实现，教师端设备采用电脑端或手机端安装在APP实现。

(1)、本实用新型给学生提供一个脱离手机的、良好的口语和听力学习工具；(2)、给老师提供一个布置口语和听力作业、批改作业的平台；(3)解放家长，实现家长不在家孩子也可以完成口语、听力作业，也能够查看孩子做作业的结果。

使用本实用新型不仅有效地利用了电子信息设备，帮助学生高效地学习口语和听力练习，又有效的避免了学生接触手机从而影响学习，还可以让家长承担起监督责任，监督学生作业完成情况，监督老师批改情况，老师在批改作业时可以根据情况，选择性的将评语发送给家长及学生，使家长或学生可以分别查看各自的信息。让老师布置作业更方便，更科学，让学生口语学习更专注，效率更高效，学习成本更低。

Claims (10)

1.一种学生用手持式学习终端，其特征是：所述的学习终端包括中央控制单元、音频输入接口单元、音频输出接口单元、显示屏驱动单元、显示屏接口和电源单元，音频输入接口单元连接在中央控制单元上，音频输出接口连接在中央控制单元上，显示屏驱动单元与中控制单元连接，显示屏接口连接在显示屏驱动单元上，电源单元用于供电。

2.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元内置有WiFi模块，中央控制单元的天线端连接有WiFi天线，中央控制单元的时钟接口上连接有晶振。

3.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的音频输入接口单元包括麦克风、模拟开关和滤波电路，麦克风连接在模拟开关上，滤波电路连接在模拟开关的输出接口上，滤波电路与中央控制单元的音频输入接口连接。

4.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的音频输出接口单元包括音频功率放大器和耳机接口，音频功率放大器的信号输入端与中央控制单元的AMPLP端口连接，音频功率放大器的输出端上连接有扬声器接口，音频功率放大器的使能端上与中央控制单元的MUTE端口连接，耳机接口直接与中央控制单元的音频信号输出端AUDRP端口和AUDLP端口连接，音频功率放大器的信号输入端与耳机接口的外壳端连接。

5.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元上连接有按键单元，按键单元包括开关按键、复位按键和功能按键，开关按键直接连接在中央控制单元的PWR_KEY端口上，复位按键直接连接在中央控制单元的CCEN端口上，功能按键设置有一个以上，一个以上的功能按键均连接在中央控制单元的一个自带ADC功能的I/O口上，该I/O口通过分压电阻R60与正电源连接，每个功能按键分别通过一个串联连接的分压电阻接地，与功能按键串联的分压电阻的阻值各不相同。

6.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元上连接有存储单元，存储单元采用RAM存储器，RAM存储器连接在中央控制单元的QSPIRAM端口上。

7.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元的SD端口上连接有存储卡接口。

8.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元的USB端口上连接有USB接口。

9.根据权利要求1所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的中央控制单元的SPI接口上连接有LCD显示屏接口，LCD显示屏接口上连接的低压差线性稳压器，低压差线性稳压器的电源输入端与锂电池连接，低压差线性稳压器的使能端与中央控制单元连接，低压差线性稳压器的输出端与LCD显示屏连接。

10.根据权利要求9所述的学生用手持式学习终端，其特征是：所述的LCD显示屏上覆盖有触摸屏，触摸屏通过IIC接口与中央控制单元U1的通用I/O口连接。

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