一种基于物联网的慕课教学装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于物联网的慕课教学装置，包括设置在教室内前部的教学端和多个安装在课桌桌面上的个人端；教学端包括连接在Internet网络上的PC机和通过USB接口电路模块与PC机相接的第一微控制器模块，以及第一Zigbee无线通信模块；PC机的输出端接有用于播放教学视频画面的投影仪和用于播放教学语音的音响设备；个人端包括第二微控制器模块和电源电路模块，以及第二Zigbee无线通信模块；第二微控制器模块的输入端接有指纹识别模块、语音采集电路模块和按键电路模块。本实用新型专利技术结构简单、设计合理，实现方便且成本低，功能完备，能有效提高慕课课堂的互动性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的慕课教学装置
本技术属于物联网信息
，具体涉及一种基于物联网的慕课教学装置。
技术介绍
慕课，即大规模开放在线课程，是“互联网+教育”的产物，是新近涌现出来的一种在线课程开发模式，慕课不是面对面的课程，这些课程材料散布于互联网上，无论你身在何处，都可以花最少的钱享受美国大学的一流课程，只需要一台电脑和网络联接即可；慕课的出现对传统大学教育形成了一定冲击，与传统大学相比，慕课具有教学方式新颖灵活、授课教师声望高、学习者学习自主性强等特点，慕课将会与传统大学在竞争中合作，在相互融合中协调发展。但现有技术中，慕课教学缺乏一定的课堂互动性，如果能够将慕课与物联网相结合，将更加提高慕课课堂的互动性，使慕课教学与现实教学更加接近。现有技术中，还缺乏电路结构简单、实现方便且成本低、功能完备、能有效提高慕课课堂的互动性、实用性强的慕课教学装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于物联网的慕课教学装置，其结构简单、设计合理，实现方便且成本低，功能完备，能有效提高慕课课堂的互动性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：包括设置在教室内前部的教学端和多个安装在课桌桌面上的个人端；所述教学端包括连接在Internet网络上的PC机和通过USB接口电路模块与PC机相接的第一微控制器模块，以及与第一微控制器模块相接的第一Zigbee无线通信模块；所述PC机的输出端接有用于播放教学视频画面的投影仪和用于播放教学语音的音响设备；所述个人端包括第二微控制器模块和为个人端中各用电模块供电的电源电路模块，以及与第二微控制器模块相接且用于与教学端第一Zigbee无线通信模块无线连接并通信的第二Zigbee无线通信模块；所述第二微控制器模块的输入端接有指纹识别模块、语音采集电路模块和按键电路模块。上述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述USB接口电路模块包括USB接头J1，发光二极管D3、发光二极管D4、电源芯片CN3062、PNP型三极管TIP42C、极性电容CE3、极性电容CE4、极性电容CE5、极性电容CE6、非极性电容C25、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、双向瞬态抑制二极管TVS1和双向瞬态抑制二极管TVS2，以及型号均为TL431的线性稳压器TC1和线性稳压器TC2；所述USB接头J1的第1引脚、极性电容CE3的正极、非极性电容C25的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端均与电源芯片CN3062的第4引脚连接，所述USB接头J1的第5引脚、极性电容CE3的负极和非极性电容C25的另一端均接地，所述电阻R11的另一端与发光二极管D3的阳极连接，所述电阻R12的另一端与发光二极管D4的阳极连接，所述发光二极管D3的阴极与电源芯片CN3062的第6引脚连接，所述发光二极管D4的阴极与电源芯片CN3062的第7引脚相接，所述USB接头J1的第2引脚与双向瞬态抑制二极管TVS1的一端连接，所述双向瞬态抑制二极管TVS1的另一端为USB接口电路模块的第一数据通信端PB10，所述USB接头J1的第3引脚与双向瞬态抑制二极管TVS2的一端连接，所述双向瞬态抑制二极管TVS2的另一端为USB接口电路模块的第二数据通信端PB11，所述电源芯片CN3062的第1引脚和第3引脚均接地，所述电源芯片CN3062的第2引脚通过电阻R13接地，所述电源芯片CN3062的第5引脚、第8引脚、极性电容CE4的正极、电阻R14的一端和极性电容CE5的正极均与三极管TIP42C的发射极连接，所述极性电容CE4的负极和极性电容CE5的负极均接地，所述三极管TIP42C的基极、电阻R14的另一端和电阻R15的一端均与线性稳压器TC1的第3引脚连接，所述线性稳压器TC1的第1引脚和电阻R15的另一端均与线性稳压器TC2的第3引脚连接，所述线性稳压器TC1的第2引脚通过电阻R16接地，所述线性稳压器TC1的第1引脚、电阻R18的一端均与电阻R17的一端连接，所述三极管TIP42C的集电极与电阻R17的另一端和极性电容CE6的正极均连接，且为USB接口电路模块的3.3V电压输出端，所述线性稳压器TC2的第2引脚、电阻R18的另一端和极性电容CE6的负极均接地。上述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述第一微控制器模块包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U1以及与ARM微处理器U1相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器U1的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与USB接口电路模块的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U1的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地，所述ARM微处理器U1的第47引脚与USB接口电路模块的第一数据通信端PB10连接，所述ARM微处理器U1的第48引脚与USB接口电路模块的第二数据通信端PB11连接；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器U1的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器U1的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器U1的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器U1的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器U1的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与USB接口电路模块的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。上述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述第一Zigbee无线通信模块包括型号为CC2530的ZigBee无线通信模块U3，所述ZigBee无线通信模块U3的VCC引脚与USB接口电路模块的3.3V电压输出端连接，所述ZigBee无线通信模块U3的GND引脚接地，所述ZigBee无线通信模块U3的TX引脚与ARM微处理器U1的第26引脚连接，所述ZigBee无线通信模块U3的RX引脚与ARM微处理器U1的第25引脚连接。上述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述电源电路模块包括5V充电锂电池和通过电源开关与5V充电锂电池的输出端连接的5V到3.3V电压转换电路；所述5V到3.3V电压转换电路包括型号为AMS1117的稳压器U12、非极性电容C18、非极性电容C19和极性电容C20，所述稳压器U12的Vin引脚和非极性电容C18的一端均通过电源开关与5V充电锂电池的输出端连接，所述稳压器U12的GND引脚、非极性电容C18的另一端、非极性电容C19的一端和极性电容C20的负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：包括设置在教室内前部的教学端和多个安装在课桌桌面上的个人端；所述教学端包括连接在Internet网络上的PC机(1)和通过USB接口电路模块(3)与PC机(1)相接的第一微控制器模块(2)，以及与第一微控制器模块(2)相接的第一Zigbee无线通信模块(4)；所述PC机(1)的输出端接有用于播放教学视频画面的投影仪(5)和用于播放教学语音的音响设备(6)；所述个人端包括第二微控制器模块(7)和为个人端中各用电模块供电的电源电路模块(8)，以及与第二微控制器模块(7)相接且用于与教学端第一Zigbee无线通信模块(4)无线连接并通信的第二Zigbee无线通信模块(9)；所述第二微控制器模块(7)的输入端接有指纹识别模块(10)、语音采集电路模块(11)和按键电路模块(12)。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：包括设置在教室内前部的教学端和多个安装在课桌桌面上的个人端；所述教学端包括连接在Internet网络上的PC机(1)和通过USB接口电路模块(3)与PC机(1)相接的第一微控制器模块(2)，以及与第一微控制器模块(2)相接的第一Zigbee无线通信模块(4)；所述PC机(1)的输出端接有用于播放教学视频画面的投影仪(5)和用于播放教学语音的音响设备(6)；所述个人端包括第二微控制器模块(7)和为个人端中各用电模块供电的电源电路模块(8)，以及与第二微控制器模块(7)相接且用于与教学端第一Zigbee无线通信模块(4)无线连接并通信的第二Zigbee无线通信模块(9)；所述第二微控制器模块(7)的输入端接有指纹识别模块(10)、语音采集电路模块(11)和按键电路模块(12)。2.按照权利要求1所述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述USB接口电路模块(3)包括USB接头J1，发光二极管D3、发光二极管D4、电源芯片CN3062、PNP型三极管TIP42C、极性电容CE3、极性电容CE4、极性电容CE5、极性电容CE6、非极性电容C25、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、双向瞬态抑制二极管TVS1和双向瞬态抑制二极管TVS2，以及型号均为TL431的线性稳压器TC1和线性稳压器TC2；所述USB接头J1的第1引脚、极性电容CE3的正极、非极性电容C25的一端、电阻R11的一端和电阻R12的一端均与电源芯片CN3062的第4引脚连接，所述USB接头J1的第5引脚、极性电容CE3的负极和非极性电容C25的另一端均接地，所述电阻R11的另一端与发光二极管D3的阳极连接，所述电阻R12的另一端与发光二极管D4的阳极连接，所述发光二极管D3的阴极与电源芯片CN3062的第6引脚连接，所述发光二极管D4的阴极与电源芯片CN3062的第7引脚相接，所述USB接头J1的第2引脚与双向瞬态抑制二极管TVS1的一端连接，所述双向瞬态抑制二极管TVS1的另一端为USB接口电路模块(3)的第一数据通信端PB10，所述USB接头J1的第3引脚与双向瞬态抑制二极管TVS2的一端连接，所述双向瞬态抑制二极管TVS2的另一端为USB接口电路模块(3)的第二数据通信端PB11，所述电源芯片CN3062的第1引脚和第3引脚均接地，所述电源芯片CN3062的第2引脚通过电阻R13接地，所述电源芯片CN3062的第5引脚、第8引脚、极性电容CE4的正极、电阻R14的一端和极性电容CE5的正极均与三极管TIP42C的发射极连接，所述极性电容CE4的负极和极性电容CE5的负极均接地，所述三极管TIP42C的基极、电阻R14的另一端和电阻R15的一端均与线性稳压器TC1的第3引脚连接，所述线性稳压器TC1的第1引脚和电阻R15的另一端均与线性稳压器TC2的第3引脚连接，所述线性稳压器TC1的第2引脚通过电阻R16接地，所述线性稳压器TC1的第1引脚、电阻R18的一端均与电阻R17的一端连接，所述三极管TIP42C的集电极与电阻R17的另一端和极性电容CE6的正极均连接，且为USB接口电路模块(3)的3.3V电压输出端，所述线性稳压器TC2的第2引脚、电阻R18的另一端和极性电容CE6的负极均接地。3.按照权利要求2所述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述第一微控制器模块(2)包括型号为STM32F103VET6的ARM微处理器U1以及与ARM微处理器U1相接的第一晶振电路、第二晶振电路和第一复位电路，所述ARM微处理器U1的第11引脚、第28引脚、第50引脚、第75引脚和第100引脚均与USB接口电路模块(3)的3.3V电压输出端连接，所述ARM微处理器U1的第10引脚、第27引脚、第49引脚、第74引脚和第99引脚均接地，所述ARM微处理器U1的第47引脚与USB接口电路模块(3)的第一数据通信端PB10连接，所述ARM微处理器U1的第48引脚与USB接口电路模块(3)的第二数据通信端PB11连接；所述第一晶振电路包括晶振Y1、晶振Y2、非极性电容C1和非极性电容C2，所述晶振Y1的一端、晶振Y2的一端和非极性电容C1的一端均与ARM微处理器U1的第8引脚连接，所述晶振Y1的另一端、晶振Y2的另一端和非极性电容C2的一端均与ARM微处理器U1的第9引脚连接，所述非极性电容C1的另一端和非极性电容C2的另一端均接地；所述第二晶振电路包括晶振Y3、非极性电容C3和非极性电容C4，所述晶振Y3的一端和非极性电容C3的一端均与ARM微处理器U1的第12引脚连接，所述晶振Y3的另一端和非极性电容C4的一端均与ARM微处理器U1的第13引脚连接，所述非极性电容C3的另一端和非极性电容C4的另一端均接地；所述第一复位电路包括极性电容C5和电阻R1，所述极性电容C5的负极和电阻R1的一端均与ARM微处理器U1的第14引脚连接，所述极性电容C5的正极与USB接口电路模块(3)的3.3V电压输出端连接，所述电阻R1的另一端接地。4.按照权利要求3所述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述第一Zigbee无线通信模块(4)包括型号为CC2530的ZigBee无线通信模块U3，所述ZigBee无线通信模块U3的VCC引脚与USB接口电路模块(3)的3.3V电压输出端连接，所述ZigBee无线通信模块U3的GND引脚接地，所述ZigBee无线通信模块U3的TX引脚与ARM微处理器U1的第26引脚连接，所述ZigBee无线通信模块U3的RX引脚与ARM微处理器U1的第25引脚连接。5.按照权利要求1所述的一种基于物联网的慕课教学装置，其特征在于：所述电源电路模块(8)包括5V充电锂电池(8-1)和通过电源开关(8-3)与5V充电锂电池(8-1)的输出端连接的5V到3.3V电压转换电路(8-2)；所述5V到3.3V电压转换电路(8-2)包括型号为A...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘捷，
申请(专利权)人：陕西广播电视大学陕西工商职业学院，
类型：新型
国别省市：陕西,61