CN211742313U - 一种白板一体机的控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种白板一体机的控制系统，包括中控主板、电源板、USB板、电子白板、按键板和前置HDMI小板；所述中控主板上分别集成有MCU模块、串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块；所述MCU模块分别与所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块电连接；所述中控主板通过串口与所述电源板电连接；所述MCU模块采用GD32F303RCT6芯片；本实用新型功耗低、成本低、支持多模式开机。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学设备技术领域，特别地是一种白板一体机的控制系统。
背景技术
目前白板一体机都是仅集成红外白板、OPS电脑、中控、音箱、无线MIC、投影仪、展台。未集成USB声卡、网口、安卓板卡，不能支持录播功能，多机批量管理。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种功耗更低、支持多模式开机、低成本的白板一体机的控制系统。
本实用新型通过以下技术方案实现的：
一种白板一体机的控制系统，包括中控主板、电源板、USB板、电子白板、按键板和前置HDMI小板；其中：所述中控主板上分别集成有MCU模块、串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块；所述MCU模块分别与所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块电连接；所述中控主板通过串口与所述电源板电连接；所述MCU模块采用GD32F303RCT6芯片。
进一步地，所述音频模块分别采用CS4344芯片、TPH2502-SR芯片、PT2314E芯片和TPA3116D2DAD芯片；所述音频模块分别设有音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口；所述音频模块分别通过所述音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口对应连接有音箱、USB声卡和无线MIC。CS4344芯片用于将数字音频转化为模拟音频；TPH2502-SR芯片用于放大音频信号；PT2314E芯片用于控制音量；TPA3116D2DAD芯片为功放芯片。
进一步地，所述电源转换模块采用XR7620X芯片；所述电源板通过所述电源转换模块分别电连接所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、VGA输出模块和音频模块；所述电源板通过DC与控制线连接所述MCU模块，使所述MCU模块的供电独立。
进一步地，所述按键板上分别设置有控制按键和IC卡插放区；通过按压所述控制按键或在所述IC卡插放区插放IC卡启动白板一体机。
进一步地，所述IC卡分别设置有超级卡、网络卡、校园卡和单机卡。
进一步地，所述中控主板通过HDMI输入接口电连接安卓板卡；所述中控主板通过USB接口连接有高拍仪；所述电子白板通过USB接口连接所述中控主板；所述中控主板通过80P连接器连接有OPS电脑。
进一步地，所述USB切换模块采用PI3USB14芯片；所述USB切换模块分别电连接有USB转接板和前置转接板；所述USB转接板设有若干USB接口以及安卓触摸USB接口；所述前置转接板设有HDMI输入接口和前置触摸USB接口。
进一步地，所述串口电平转换模块采用SP3232E芯片；所述串口电平转换模块通过串口连接有投影机；所述HDMI通道选择模块通过HDMI输出接口与所述投影机电连接。
进一步地，所述HDMI通道选择模块采用LT8641SXE_EPAD芯片；所述HDMI通道选择模块分别设有安卓HDMI接口、前置HDMI接口、后置HDMI接口和OPS 80PIN接口；所述HDMI通道选择模块采用LT8612SX芯片输出，经过通道选择后的HDMI信号由LT8612SX芯片转化为1路HDMI输出与1路VGA输出及1路数字音频信号。
进一步地，所述GD32F303RCT6芯片的MCU_USBCH0脚、MCU_USBCH1脚分别与所述PI3USB14芯片的S0脚、S1脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的P_RX1脚、P_RX2脚、P_TX1脚和P_TX2脚分别与所述SP3232E芯片的R2OUT脚、R1OUT脚、T2IN脚、T1IN脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的+12V_EN脚、USB5V_EN脚与所述XR7620X芯片的EN脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的FAULTZ_DET脚与所述TPA3116D2DAD芯片的FAULTZ脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的LT8641_INT脚、LT8641_RST脚、LT8641_SCL脚、LT8641_SDA脚分别与所述LT8641SXE_EPAD芯片的INTB脚、RST_N脚、SCL_CTL脚、SDA_STL脚电连接。
本实用新型的有益效果：
1.电源板通过DC与控制线连接所述MCU模块，使所述MCU模块的供电独立，MCU模块对其他模块的电源进行控制，从而降低非工作状态下的整机功耗，节能环保。
2.支持批量管理。超级卡读写有最高级权限的信息可以在任何模式下启动白板一体机；网络卡和校园卡可以在联网批量远程管理模式下以及单机模式下启动白板一体机；单机卡在单机模式下启动白板一体机。
3.支持按键开关机和刷卡开关机。
4.音频模块设置音频反馈接口，使得在音频录入时有效地消除噪声。
5.成本更低。
附图说明
图1是本实用新型实施例白板一体机的结构框图；
图2是本实用新型实施例中控主板各模块组成结构示意图；
图3是本实用新型实施例中控主板不同模式处理流程图；
图4是本实用新型实施例MCU模块的电路结构示意图；
图5是本实用新型实施例音频模块的TPA3116D2DAD芯片电路结构示意图；
图6是本实用新型实施例电源转换模块电路结构示意图；
图7是本实用新型实施例USB切换模块的电路结构示意图；
图8是本实用新型实施例串口电平转换模块电路结构示意图；
图9是本实用新型实施例HDMI通道选择模块的电路结构示意图；
图10是本实用新型实施例HDMI通道选择模块的输出LT8612SX芯片电路结构示意图；
图11是本实用新型实施例音频模块的CS4344芯片和PT2314E芯片电路结构示意图；
图12是本实用新型实施例音频模块的TPH2502-SR芯片电路结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此以本实用新型的示意性实施例及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。
需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、上端、下端、顶部、底部……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
如图1和图2，以及图5至图12所示，一种白板一体机的控制系统，包括中控主板、电源板、USB板、电子白板、按键板和前置HDMI小板；其中：所述中控主板上分别集成有MCU模块、串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块；所述MCU模块分别与所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块电连接；所述中控主板通过串口与所述电源板电连接；所述MCU模块采用GD32F303RCT6芯片。
具体的，本实施例方案中，所述音频模块分别采用CS4344芯片、TPH2502-SR芯片、PT2314E芯片和TPA3116D2DAD芯片；所述音频模块分别设有音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口；所述音频模块分别通过所述音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口对应连接有音箱、USB声卡和无线MIC。CS4344芯片用于将数字音频转化为模拟音频；TPH2502-SR芯片用于放大音频信号；PT2314E芯片用于控制音量；TPA3116D2DAD芯片为功放芯片。需要说明的是，音频模块设置音频反馈接口，使得在音频录入时有效地消除噪声，提高录制音频的质量。
具体的，本实施例方案中，所述电源转换模块采用XR7620X芯片；所述电源板通过所述电源转换模块分别电连接所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、VGA输出模块和音频模块；所述电源板通过DC与控制线连接所述MCU模块，使所述MCU模块的供电独立。需要说明的是，源板通过DC与控制线连接所述MCU模块，使所述MCU模块的供电独立，MCU模块对其他模块的电源进行控制，从而降低非工作状态下的整机功耗，节能环保。
具体的，本实施例方案中，所述按键板上分别设置有控制按键和IC卡插放区；通过按压所述控制按键或在所述IC卡插放区插放IC卡启动白板一体机。
具体的，本实施例方案中，所述IC卡分别设置有超级卡、网络卡、校园卡和单机卡。需要说明的是，超级卡读写有最高级权限的信息可以在任何模式下启动白板一体机；网络卡和校园卡可以在联网批量远程管理模式下以及单机模式下启动白板一体机；单机卡在单机模式下启动白板一体机。
具体的，本实施例方案中，所述中控主板通过HDMI输入接口电连接安卓板卡；所述中控主板通过USB接口连接有高拍仪；所述电子白板通过USB接口连接所述中控主板；所述中控主板通过80P连接器连接有OPS电脑。
具体的，本实施例方案中，所述USB切换模块采用PI3USB14芯片；所述USB切换模块分别电连接有USB转接板和前置转接板；所述USB转接板设有若干USB接口以及安卓触摸USB接口；所述前置转接板设有HDMI输入接口和前置触摸USB接口。
具体的，本实施例方案中，所述串口电平转换模块采用SP3232E芯片；所述串口电平转换模块通过串口连接有投影机；所述HDMI通道选择模块通过HDMI输出接口与所述投影机电连接。
具体的，本实施例方案中，所述HDMI通道选择模块采用LT8641SXE_EPAD芯片；所述HDMI通道选择模块分别设有安卓HDMI接口、前置HDMI接口、后置HDMI接口和OPS 80PIN接口；所述HDMI通道选择模块采用LT8612SX芯片输出，经过通道选择后的HDMI信号由LT8612SX芯片转化为1路HDMI输出与1路VGA输出及1路数字音频信号。
具体的，本实施例方案中，所述GD32F303RCT6芯片的MCU_USBCH0脚、MCU_USBCH1脚分别与所述PI3USB14芯片的S0脚、S1脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的P_RX1脚、P_RX2脚、P_TX1脚和P_TX2脚分别与所述SP3232E芯片的R2OUT脚、R1OUT脚、T2IN脚、T1IN脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的+12V_EN脚、USB5V_EN脚与所述XR7620X芯片的EN脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的FAULTZ_DET脚与所述TPA3116D2DAD芯片的FAULTZ脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的LT8641_INT脚、LT8641_RST脚、LT8641_SCL脚、LT8641_SDA脚分别与所述LT8641SXE_EPAD芯片的INTB脚、RST_N脚、SCL_CTL脚、SDA_STL脚电连接。
对本实施例进一步地描述，
如图3所示，当市电接通时，按键板就开始工作，先初始化，读取存储的卡的信息及音量状态，扫描按键及读刷卡信息。一、刷卡情况：1、无效卡时，不动作。2、有效卡时，包括超级卡、网络卡、校园卡和单机卡；保存卡号信息及状态并依次打开电源、中控主板、OPS电脑、投影仪，再判断卡是否有权限，若有权限，则正常开机工作，开机后，响应的用户的按键操作或者管理软件命令或者串口命令；若无权限，则通知中控板卡锁定设备(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、按压控制按键，则依次打开电源、中控主板、OPS电脑、投影仪，然后通知中控板锁定设备。
中控主板接通电源开机后，先初始化中控各设备，然后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，中控主板进入被动状态，等待或检测响应的指令并作出响应。当检测到有输出设备有变化时，中控主板获取输出设备的EDID，然后配置对应的音视频IC，并将信号转换通道打开，方便有音视频信号输入时，将该信号显示到输出设备。其中视频信号有4路HDMI输入信道，将这4路数字HDMI信号接入到4选1芯片以便切换信道。其中信号通道的选择受按键板控制，当中控主板接收到按键的切换到指定信道指令时，MCU模块将对应信道的音视频信号通过4选1芯片转化输出。同时，MCU模块负责指令分析和动作，以完成MCU模块与OPS，MCU模块与按键板，按键板与OPS之间的数据传输。
在硬件上集成了电子白板、OPS电脑、安卓板卡、中控主板、音箱、无线MIC、投影仪、高拍仪(或展台)。接通市电(不需要每次使用完后关闭白板一体机的市电电源开关)，电源板(18V)根据上次的设置选择是否开启(不开启时，不支持远程开机，但功耗<0.5W；开启时，支持远程开机，功耗2-3W)，然后用设定的模式开机，开机后，自动开启所有设备，并响应用户操作；设备在未启动时，仅电源板和按键板和中控主板的MCU模块工作，功耗较小，支持串口开关机。当开机时，投影机电源接通、电源板为中控主板及外围小板供电，初始化完成后中控主板开始正常工作。
以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (10)
1.一种白板一体机的控制系统，包括中控主板、电源板、USB板、电子白板、按键板和前置HDMI小板；其特征在于：所述中控主板上分别集成有MCU模块、串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块；所述MCU模块分别与所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、音频模块、VGA输出模块和电源转换模块电连接；所述中控主板通过串口与所述电源板电连接；所述MCU模块采用GD32F303RCT6芯片。
2.根据权利要求1所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述音频模块分别采用CS4344芯片、TPH2502-SR芯片、PT2314E芯片和TPA3116D2DAD芯片；所述音频模块分别设有音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口；所述音频模块分别通过所述音箱接口、音频反馈接口和无线MIC接口对应连接有音箱、USB声卡和无线MIC。
3.根据权利要求2所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述电源转换模块采用XR7620X芯片；所述电源板通过所述电源转换模块分别电连接所述串口电平转换模块、HDMI通道选择模块、USB切换模块、VGA输出模块和音频模块；所述电源板通过DC与控制线连接所述MCU模块，使所述MCU模块的供电独立。
4.根据权利要求1所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述按键板上分别设置有控制按键和IC卡插放区；通过按压所述控制按键或在所述IC卡插放区插放IC卡启动白板一体机。
5.根据权利要求4所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述IC卡分别设置有超级卡、网络卡、校园卡和单机卡。
6.根据权利要求1所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述中控主板通过HDMI输入接口电连接安卓板卡；所述中控主板通过USB接口连接有高拍仪；所述电子白板通过USB接口连接所述中控主板；所述中控主板通过80P连接器连接有OPS电脑。
7.根据权利要求3所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述USB切换模块采用PI3USB14芯片；所述USB切换模块分别电连接有USB转接板和前置转接板；所述USB转接板设有若干USB接口以及安卓触摸USB接口；所述前置转接板设有HDMI输入接口和前置触摸USB接口。
8.根据权利要求7所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述串口电平转换模块采用SP3232E芯片；所述串口电平转换模块通过串口连接有投影机；所述HDMI通道选择模块通过HDMI输出接口与所述投影机电连接。
9.根据权利要求8所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述HDMI通道选择模块采用LT8641SXE_EPAD芯片；所述HDMI通道选择模块分别设有安卓HDMI接口、前置HDMI接口、后置HDMI接口和OPS 80PIN接口；所述HDMI通道选择模块采用LT8612SX芯片输出，经过通道选择后的HDMI信号由LT8612SX芯片转化为1路HDMI输出与1路VGA输出及1路数字音频信号。
10.根据权利要求9所述的一种白板一体机的控制系统，其特征在于：所述GD32F303RCT6芯片的MCU_USBCH0脚、MCU_USBCH1脚分别与所述PI3USB14芯片的S0脚、S1脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的P_RX1脚、P_RX2脚、P_TX1脚和P_TX2脚分别与所述SP3232E芯片的R2OUT脚、R1OUT脚、T2IN脚、T1IN脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的+12V_EN脚、USB5V_EN脚与所述XR7620X芯片的EN脚电连接；所述GD32F303RCT6 芯片的FAULTZ_DET脚与所述TPA3116D2DAD芯片的FAULTZ脚电连接；所述GD32F303RCT6芯片的LT8641_INT脚、LT8641_RST脚、LT8641_SCL脚、LT8641_SDA脚分别与所述LT8641SXE_EPAD芯片的INTB脚、RST_N脚、SCL_CTL脚、SDA_STL脚电连接。
Priority Applications (1)
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| CN201922311821.8U CN211742313U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种白板一体机的控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN211742313U true CN211742313U (zh) | 2020-10-23 |
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ID=72870399
Family Applications (1)
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| CN201922311821.8U Active CN211742313U (zh) | 2019-12-20 | 2019-12-20 | 一种白板一体机的控制系统 |
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2019
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 518000 floor 4, building B, No. 32, Hongyin Road, Loucun community, Xinhu street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: SHENZHEN DONGFANG ZHONGYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. Address before: 518107 floors 4-8, building a, No. 38, Zhenxing Road, liyuhe Industrial Zone, Loucun community, Gongming office, Guangming New Area, Shenzhen, Guangdong Patentee before: SHENZHEN DONGFANG ZHONGYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| CP02 | Change in the address of a patent holder | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220623 Address after: 518000 floor 4-8, building a, No. 32, Hongyin Road, Loucun community, Xinhu street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong Patentee after: Shenzhen Huachuang Zhihang Technology Co.,Ltd. Address before: 518000 floor 4, building B, No. 32, Hongyin Road, Loucun community, Xinhu street, Guangming District, Shenzhen, Guangdong Patentee before: SHENZHEN DONGFANG ZHONGYUAN ELECTRONIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |