CN212785972U - 一种教室系统 - Google Patents

Abstract

本申请属于教学技术领域，提供了一种教室系统，应用于教室，教室内具有讲台和至少一台照明灯，其特征在于，讲台上设置有第一控制装置，教室墙壁上设置有第二控制装置，教室墙壁上设置有第三控制装置，第三控制装置通讯连接至第一控制装置和第二控制装置，第三控制装置与至少一台照明灯电连接；其中，第三控制装置在接收到第一控制装置的控制信号或第二控制装置的控制信号时控制照明灯亮或灭。本申请不需要教师走下讲台手动控制照明灯，也不需要学生走到各个控制开关处，极大的方便了教师和学生。

Description

一种教室系统

技术领域

本申请属于教学技术领域，更具体地说，是涉及一种教室系统。

背景技术

教室中通常会安装照明灯以为室内照明，有助于为教室和学生营造一个明亮的教学环境，通常一盏照明灯对应一个控制开关。目前，在教学过程中，当需要关闭或打开室内照明灯时，往往需要学生或教师亲自走到各个照明灯的控制开关处进行操作，使用非常不便。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种教室系统，以解决现有技术中教室内照明灯使用不便的技术问题。

为实现上述目的，本申请一方面采用的技术方案是：提供一种教室系统，应用于教室，所述教室内具有讲台和至少一台照明灯，其特征在于，所述讲台上设置有第一控制装置，所述教室墙壁上设置有第二控制装置，所述教室墙壁上设置有第三控制装置，所述第三控制装置通讯连接至所述第一控制装置和所述第二控制装置，所述第三控制装置与所述至少一台照明灯电连接；其中，所述第三控制装置在接收到所述第一控制装置的控制信号或所述第二控制装置的控制信号时控制所述照明灯亮或灭。

可选地，所述第一控制装置包括具有开口的第一壳体、设置于所述开口处的交互模块以及设置于所述第一壳体内的CPU模块和第一通讯模块；所述交互模块与所述CPU模块电连接，所述CPU模块与所述第一通讯模块电连接；

所述交互模块用于采集用户触发的第一控制信号，并将所述第一控制信号发送所述CPU模块，所述CPU模块用于将所述第一控制信号通过所述第一通讯模块发送至所述第三控制装置。

可选地，所述第二控制装置包括第二壳体、设置于所述第二壳体内的第一单片机和与所述第一单片机电连接的第二通讯模块、以及设置于所述第二壳体上的按键模块，所述按键模块与所述第一单片机电连接，所述第二通讯模块与所述第三控制装置无线通讯连接；

其中，所述第一单片机用于在检测到所述按键模块产生的第二控制信号时，将所述第二控制信号通过所述第二通讯模块发送至所述第三控制装置。

可选地，所述第三控制装置包括第三壳体以及设置于所述第三壳体内的第二单片机、第三通讯模块和多个第一继电器，所述第二单片机与所述第三通讯模块电连接，所述第三通讯模块通讯连接至所述第一通讯模块和所述第二通讯模块，所述第一继电器的两个控制端端口分别连接至所述第二单片机的两个信号控制端口，所述第一继电器的两个电源端端口分别连接所述照明灯和室内电源，所以第一继电器与所述照明灯一一对应；

其中，所述第二单片机用于在所述第三通讯模块接收到所述第一控制信号或所述第二控制信号时，控制所述第一继电器通断，所述第一继电器通或断时分别导通或截止所述照明灯和所述室内电源的连接。

可选地，所述第三控制装置还包括设置于所述第三壳体内的驱动组件和滑动电阻，所述滑动电阻连接所述第一继电器和所述照明灯，所述驱动组件包括步进电机、丝杆和滚珠轴承，所述步进电机的输出轴端设置有与所述丝杆啮合的外齿，所述滚珠轴承的外圈固设于所述滑动电阻的滑片上，所述丝杆的一端固设于所述滚珠轴承的内圈上，所述步进电机的一端通过放大电路电连接所述第二单片机。

可选地，所述第一控制装置还包括第六通讯模块，所述第六通讯模块与所述CPU模块电连接，所述第二控制装置还包括第七通讯模块和第二继电器，第七通讯模块与所述第一单片机电连接，所述第二继电器的两个控制端端口分别连接至所述第一单片机的两个信号控制端口，所述第二继电器两个电源端端口分别电连接所述第一单片机和所述第二通讯模块，所述第六通讯模块与所述第七通讯模块均为蓝牙模块，所述第六通讯模块与所述第七通讯模块配对连接；

其中，所述第六通讯模块用于发送由用户在所述交互模块触发的第三控制信号，所述第一单片机用于在所述第七通讯模块接收到所述第三控制信号时，控制所述第二继电器导通或截止所述第一单片机与所述第二通讯模块的电连接。

可选地，所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述第三通讯模块为 ZigBee模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块或UWD模块中的一种。

可选地，所述第三控制装置还包括计时模块，所述计时模块的输出引脚与所述第二单片机的输入引脚电连接，所述第二单片机检测到所述计时模块的输出引脚的电平变化时向所述第一继电器发出导通信号，所述继电器接收到所述导通信号时导通所述照明灯与室内电源的连接。

可选地，根据所述至少一个照明灯将所述教室对应分成至少一个检测区域，所述检测区域内包括至少一台所述照明灯，所述教室墙壁上设置至少一个所述第三控制装置，所述至少一个所述第三控制装置与所述至少一个检测区域一一对应，所述第三控制装置的所述多个第一继电器与所述检测区域内的所述至少一台所述照明灯一一对应。

可选地，所述教室墙壁上设置有至少一个检测装置，所述至少一个检测装置与所述至少一个检测区域一一对应，所述检测装置包括光敏传感器、第三单片机和第四通讯模块，所述光敏传感器与所述第三单片机电连接，所述第三单片机与所述第四通讯模块电连接，所述第四通讯模块与所述第一通讯模块通讯连接。

本申请的有益效果在于：

与现有技术相比，通过设置在讲台上的第一控制装置和设置在墙壁上的第二控制装置对第三控制装置发出控制信号，以通过控制第三控制装置实现对照明灯亮或灭的控制。在上课时，教师站在讲台上讲课时通过第一控制装置就能轻轻松松实现对照明灯亮灭的控制，不需要教师走下讲台手动控制照明灯，下课时，学生通过第二控制装置就能实现对各个照明灯的控制，不需要学生走到各个控制开关处，极大的方便了教师和学生。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请第一实施例提供的教室系统的组成示意图；

图2为本申请第二实施例提供的教室系统的组成示意图；

图3为本申请第三实施例提供的教室系统的组成示意图；

图4为本申请第四实施例提供的教室系统的组成示意图。

其中，图中各附图标记：

100-教室系统；110-第一控制装置；111-交互模块；112-CPU模块；113- 第一通讯模块；114-第六通讯模块；120-第二控制装置；121-按键模块；122- 第一单片机；123-第二通讯模块；124-第七通讯模块；125-第二继电器；130- 第三控制装置；131-第三通讯模块；132-第二单片机；133-第一继电器；134- 计时模块；140-照明灯；150-检测装置；151-光敏传感器；152-第三单片机；153- 第四通讯模块；160-室内电源。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“电连接于”另一个元件，它可以是直接电连接到另一个元件或间接电连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1，为申请实施例提供的教室系统100，教室内具有讲台和至少一台照明灯140。讲台上设置有第一控制装置110，教室墙壁上设置有第二控制装置 120，教室墙壁上设置有第三控制装置130，第三控制装置130通讯连接至第一控制装置110和第二控制装置120，第三控制装置130与至少一台照明灯140 电连接，第三控制装置130在接收到第一控制装置110的控制信号或第二控制装置120的控制信号时，控制照明灯140亮或灭。

在本实施例中，通过设置在讲台上的第一控制装置110和设置在墙壁上的第二控制装置120对第三控制装置130发出控制信号，以通过控制第三控制装置130实现对照明灯140亮灭的控制。在上课时，教师站在讲台上讲课时通过第一控制装置110就能轻轻松松实现对照明灯140亮灭的控制，不需要教师走下讲台手动控制照明灯140，下课时，学生通过第二控制装置120就能实现各个照明灯140的控制，不需要学生走到各个控制开关处，极大的方便了教师和学生，大大提高了照明灯140的使用效果。

其中，第一控制装置110包括具有开口的第一壳体、设置于开口处的交互模块111以及设置于第一壳体内的CPU模块112和第一通讯模块113，交互模块111与CPU模块112电连接，CPU模块112与第一通讯模块113电连接，交互模块111用于采集用户触发的第一控制信号，并将第一控制信号发送CPU 模块112，CPU模块112用于将第一控制信号通过第一通讯模块113发送至第三控制装置130。

可以理解地，第一壳体设置于讲台上。例如，第一壳体设置于讲台台面上。

在一实施例中，第一控制装置110为设置于讲台上的计算机，交互模块111 为计算机的显示界面，计算机内装载有操作系统，如安卓系统或Windows系统，显示界面显示有控制照明灯140亮灭的状态控制窗口，用户通过触摸点击或鼠标点击状态控制窗口中与照明灯140对应的图标来触发第一控制信号。此时，计算机内设置有CPU模块112和第一通讯模块113。

可以理解地，状态控制窗口上显示有各个照明灯140的亮灭状态。

其中，交互模块111可以为触摸屏显示界面，CPU模块112可以采用市售的酷睿处理器、奔腾处理器等。

其中，第二控制装置120包括第二壳体、设置于第二壳体内的第一单片机 122和与第一单片机122电连接的第二通讯模块123、以及设置于壳体上的按键模块121，按键模块121与第一单片机122电连接，第二通讯模块123与第三控制装置130无线通讯连接，第一单片机122用于检测到按键模块121产生的第二控制信号时通过第二通讯模块123发送至第三控制装置130。第一单片机 122可以采用市售的MCU-51系列单片。第二控制装置120通过第二壳体固定在教室墙壁上。按键模块121至少包括一个按键，各个按键均与第一单片机122电连接。

第一单片机122具有多个IO引脚，按键模块121中各个按键与多个IO引脚一一对应电连接。当用户按下按键时，第一单片机122的IO引脚检测到电平变化信号，即为检测到第二控制信号。第一单片机122将第二控制信号进行模数转换后，通过第二通讯模块123发送至第三控制装置130。

其中，第三控制装置130包括第三壳体以及设置于第三壳体内的第二单片机132、第三通讯模块131和多个第一继电器133，第二单片机132和第三通讯模块131电连接，第三通讯模块131通讯连接至第一通讯模块113和第二通讯模块123，第一继电器133的两个控制端端口分别连接至第二单片机132的两个信号控制端口，通过第二单片机132控制第一继电器133的通断。第一继电器133的两个电源端端口分别连接照明灯140和室内电源160，即通过第一继电器133控制照明灯140和室内电源160的连接通断。当第二单片机132向第一继电器133发出导通信号时，第一继电器133的控制电路导通，此时第一继电器的两个触点接触，使得连接第一继电器133电源端端口的照明灯140和室内电源160连通。

其中，第一继电器133与照明灯140一一对应，即一个第一继电器133对应控制一台照明灯140。

其中，第二单片机132用于在第三通讯模块131接收到第一控制信号或第二控制信号时，控制第一继电器133通断，第一继电器133通或断时分别导通或截止所述照明灯140和所述室内电源160的连接。

第三控制装置130通过第三壳体设置于教室墙壁上。第三通讯模块131与第一通讯模块113通讯连接，用于接收第一通讯模块113发出的第一控制信号，第三通讯模块131还与第二通讯模块123连接，用于接收第二通讯模块123发出的第二控制信号。

其中，第三通讯模块131、第一通讯模块113和第二通讯模块123可以为 ZigBee模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块或UWD模块中的一种。

优选地，第三通讯模块131、第一通讯模块113和第二通讯模块123为 ZigBee模块，其功耗低，价格相对低廉，有利于降低制造成本。例如第三通讯模块131、第一通讯模块113和第二通讯模块123可以为市售的JN5148型号和 CC2530型号的ZigBee芯片等。

在一优选实施例中，第三控制装置130还包括设置于第三壳体内的驱动组件和滑动电阻，滑动电阻连接第一继电器133和照明灯140，驱动组件包括步进电机、丝杆和滚珠轴承，步进电机的输出轴端设置有与丝杆啮合的外齿，滚珠轴承的外圈固设于滑动电阻的滑片上，丝杆的一端固设于滚珠轴承的内圈上，步进电机的一端通过放大电路电连接第二单片机132。其中，步进电机在第二单片机132的驱动下，通过丝杆驱动滑动电阻的滑片移动以改变照明灯140的电量大小，以控制照明灯140亮度变化。

其中，第二单片机132根据第一控制信号或第二控制信号控制步进电机转动。其中，放大电路为晶体管阵列模块，例如ULN2003。

在其他实施例中，还可以是在第三控制装置130内设置亮度控制芯片，亮度控制芯片的电源端与第一继电器133连接，亮度控制芯片的控制端与第二单片机132连接，第二单片机132用于根据第一控制信号或第二控制信号控制亮度控制芯片调节照明灯。亮度控制芯片可以为市售产品，例如OZ9906GN。

参见图2，在一优选地实施例中，为了提高教师的控制权限，第一控制装置110还包括第六通讯模块114，第六通讯模块114与CPU模块112电连接，第二控制装置120还包括第七通讯模块124和第二继电器125，第七通讯模块 124与第一单片机122电连接，所述第二继电器125的两个控制端端口分别连接至所述第一单片机122的两个信号控制端口，所述第二继电器125两个电源端端口分别电连接所述第一单片机122和所述第二通讯模块123，第六通讯模块114和第七通讯模块124均为蓝牙模块，第六通讯模块114与第七通讯模块 124配对连接。其中，第六通讯模块114用于发送由用户在交互模块触发的第三控制信号；第一单片机122用于在第七通讯模块124接收第三控制信号时，控制第二继电器125导通或截止第一单片机122与第二通讯模块123的电连接。

在本实施例中，教师通过交互模块111触发第三控制信号时，CPU模块112 检测第三控制信号，第六通讯模块114将第三控制信号发送至与之配对的第七通讯模块124，第七通讯模块124将第三控制信号发送至第一单片机122，第一单片机122根据第三控制信号控制第二继电器125断开或者连通与第一单片机 122的电性连接。当第二继电器125断开第一单片机122与第二继电器125的电信连接时，第一单片机122与第二继电器125的连接电路被断开，此时，第一单片机122检测的第二控制信号不能通过第二继电器125发送至第三通讯模块131，从而实现了第二控制装置120的锁定，此时，不能通过第二控制装置 120实现对照明灯140的控制。

其中，第六通讯模块114和第七通讯模块124可以选用nRF51824、DA14585 等型号的低功耗蓝牙芯片。

参见图3，在另一实施例中，第三控制装置130还包括计时模块134，计时模块134的输出引脚与第二单片机132的输入引脚电连接，第二单片机132检测到计时模块134输出引脚的电平变化时向第一继电器133发送导通信号，第一继电器133接收到导通信号时导通照明灯140与室内电源160。通过本实施例可以在预定时间点对照明灯140进行闭合，例如中午午休或者放学后。计时芯片可以选用DS1672计时芯片、DS1302、DS1307等。

在另一实施例中，根据至少一个照明灯140将所述教室对应分成至少一个检测区域，所述检测区域内包括至少一台所述照明灯140，所述教室墙壁上设置至少一个所述第三控制装置130，所述至少一个所述第三控制装置130与所述至少一个检测区域一一对应，所述第三控制装置130的所述多个第一继电器 133与所述检测区域内的所述至少一台所述照明灯140一一对应。

在本实施例中，将教室区域分成多个检测区域，各个检测区域对应设置有一个第三控制装置130，有利于根据各个检测区域的光线强度情况实现精准控制。

进一步地，参见图4，在教室墙面上设置有至少一个检测装置150，至少一个检测装置150与所述至少一个检测区域一一对应，检测装置包括光敏传感器 151、第三单片机152和第四通讯模块153，光敏传感器151与第三单片机152 电性连接，第三单片机152与第四通讯模块153电性连接，第四通讯模块153 与第一通讯模块113通讯连接。

其中，第四通讯模块153和第一通讯模块113之间可以为ZigBee模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块、UWD模块中的一种。可选地，第四通讯模块153与第一通讯模块113均为ZigBee模块。

其中，第三单片机152接收到光敏传感器151采集的光强信号后，并对光强信号进行模数转换后，经第四通讯模块153发送至第一控制装置110，以提醒教师室内各个检测区域的光强大小，教师根据光强大小可以触发第一控制信号，以控制各个检测区域各个照明灯140亮或灭。

本实施例中，向教师反馈各个检测区域的光强信号，提高了教师的控制权限，教师可以根据教室实际情况来控制照明灯，如检测区域内是否有学生等，避免自动控制时造成的能源浪费。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种教室系统，应用于教室，所述教室内具有讲台和至少一台照明灯，其特征在于，所述讲台上设置有第一控制装置，所述教室墙壁上设置有第二控制装置，所述教室墙壁上设置有第三控制装置，所述第三控制装置通讯连接至所述第一控制装置和所述第二控制装置，所述第三控制装置与所述至少一台照明灯电连接；

其中，所述第三控制装置在接收到所述第一控制装置的控制信号或所述第二控制装置的控制信号时控制所述照明灯亮或灭。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置包括具有开口的第一壳体、设置于所述开口处的交互模块以及设置于所述第一壳体内的CPU模块和第一通讯模块；所述交互模块与所述CPU模块电连接，所述CPU模块与所述第一通讯模块电连接；

所述交互模块用于采集用户触发的第一控制信号，并将所述第一控制信号发送所述CPU模块，所述CPU模块用于将所述第一控制信号通过所述第一通讯模块发送至所述第三控制装置。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二控制装置包括第二壳体、设置于所述第二壳体内的第一单片机和与所述第一单片机电连接的第二通讯模块、以及设置于所述第二壳体上的按键模块，所述按键模块与所述第一单片机电连接，所述第二通讯模块与所述第三控制装置无线通讯连接；

其中，所述第一单片机用于在检测到所述按键模块产生的第二控制信号时，将所述第二控制信号通过所述第二通讯模块发送至所述第三控制装置。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第三控制装置包括第三壳体以及设置于所述第三壳体内的第二单片机、第三通讯模块和多个第一继电器，所述第二单片机与所述第三通讯模块电连接，所述第三通讯模块通讯连接至所述第一通讯模块和所述第二通讯模块，所述第一继电器的两个控制端端口分别连接至所述第二单片机的两个信号控制端口，所述第一继电器的两个电源端端口分别连接所述照明灯和室内电源，所以第一继电器与所述照明灯一一对应；

其中，所述第二单片机用于在所述第三通讯模块接收到所述第一控制信号或所述第二控制信号时，控制所述第一继电器通断，所述第一继电器通或断时分别导通或截止所述照明灯和所述室内电源的连接。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三控制装置还包括设置于所述第三壳体内的驱动组件和滑动电阻，所述滑动电阻连接所述第一继电器和所述照明灯，所述驱动组件包括步进电机、丝杆和滚珠轴承，所述步进电机的输出轴端设置有与所述丝杆啮合的外齿，所述滚珠轴承的外圈固设于所述滑动电阻的滑片上，所述丝杆的一端固设于所述滚珠轴承的内圈上，所述步进电机的一端通过放大电路电连接所述第二单片机。

6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一控制装置还包括第六通讯模块，所述第六通讯模块与所述CPU模块电连接，所述第二控制装置还包括第七通讯模块和第二继电器，第七通讯模块与所述第一单片机电连接，所述第二继电器的两个控制端端口分别连接至所述第一单片机的两个信号控制端口，所述第二继电器两个电源端端口分别电连接所述第一单片机和所述第二通讯模块，所述第六通讯模块与所述第七通讯模块均为蓝牙模块，所述第六通讯模块与所述第七通讯模块配对连接；

其中，所述第六通讯模块用于发送由用户在所述交互模块触发的第三控制信号，所述第一单片机用于在所述第七通讯模块接收到所述第三控制信号时，控制所述第二继电器导通或截止所述第一单片机与所述第二通讯模块的电连接。

7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一通讯模块、所述第二通讯模块和所述第三通讯模块为ZigBee模块、蓝牙模块、Wi-Fi模块或UWD模块中的一种。

8.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第三控制装置还包括计时模块，所述计时模块的输出引脚与所述第二单片机的输入引脚电连接，所述第二单片机检测到所述计时模块的输出引脚的电平变化时向所述第一继电器发出导通信号，所述继电器接收到所述导通信号时导通所述照明灯与室内电源的连接。

9.如权利要求4所述的系统，其特征在于，根据所述至少一个照明灯将所述教室对应分成至少一个检测区域，所述检测区域内包括至少一台所述照明灯，所述教室墙壁上设置至少一个所述第三控制装置，所述至少一个所述第三控制装置与所述至少一个检测区域一一对应，所述第三控制装置的所述多个第一继电器与所述检测区域内的所述至少一台所述照明灯一一对应。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述教室墙壁上设置有至少一个检测装置，所述至少一个检测装置与所述至少一个检测区域一一对应，所述检测装置包括光敏传感器、第三单片机和第四通讯模块，所述光敏传感器与所述第三单片机电连接，所述第三单片机与所述第四通讯模块电连接，所述第四通讯模块与所述第一通讯模块通讯连接。

Images