一种交互式红外电子白板教学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种交互式红外电子白板教学系统，包括计算机、与计算机连接的电子白板、与计算机连接的投影仪、与计算计无线连接的遥控器。电子白板通过采用集成PGA，由单片机根据各个发射管和各个接收管的性能差异选取合适的放大倍数，可大大改善各路信号差异太大、分辨率低、使用效果不理想等情况。遥控器中的激光教鞭电路呈显在屏上的是激光闪烁点，相对于传统的持续激光点更能引起学生的注意力，指引效果明显。遥控器中的空中鼠标电路能在空中对计算机进行操作，解决了教师不能离开讲台的束缚，使与学生的互动不再受到限制。

An Interactive Infrared Whiteboard Teaching System

【技术实现步骤摘要】
一种交互式红外电子白板教学系统
本技术属于教学用具
，具体为一种交互式红外电子白板教学系统。
技术介绍
随着多媒体教学技术的普及，电子白板己成为一种常见的教学器具，并将逐渐替代传统黑板；目前的电子白板教学系统主要包括呈白色的投影屏幕、投影仪；投影仪将教学电脑中的教学内容直接投射在投影屏幕上；而投影屏幕的周边还设有一圈边框，所述边框的内设置有红外式触控系统，使人体手指或触笔触摸投影屏幕上的触控位置时，可以将触控动作反馈给教学电脑，从而作出相应的响应，以完成交互过程。目前的红外交互电子白板存在典型问题是接收器和发射器的自身性能之间存在很大差异，所以理想的电压变化是很难实现的，实际情况下，在没有物体遮挡的时候，接收器接收到的电压信号有的能达到两百多，有的可能只有几十，分辨力低、差异较大，使用效果较差。另外，电子白板教学系统虽然从传统鼠标键盘操控计算机转移到投影屏幕操控计算机，但教师仍不能离不开讲台，教师与学生的互动受到限制。
技术实现思路
为了解决现有技术的不足，本技术提供一种交互式红外电子白板教学系统。本技术所采用的技术方案是：一种交互式红外电子白板教学系统，包括计算机、与计算机连接的电子白板、与计算机连接的投影仪、与计算计无线连接的遥控器，其特征是：所述电子白板包括白板本体和设置在白板本体四周上的边框架，所述边框架包括上边框、下边框、左边框、右边框和设置在各边框之边的拐角模块，各边框上设有两个卡槽，其中一个卡槽卡接白板本体，另一个卡槽内设置红外触控装置并在卡槽开口处设置滤光条，所述红外触控装置包括红外发射管阵列和红外接收管阵列，其中红外发射管阵列设置在上边框和左边框上，红外接收管阵列设置在下边框和右边框上，红外接收管阵列与红外发射管阵列一一对应，使红外接收管阵列与红外发射管阵列形成水平和竖直方向的扫描平面网格，红外发射管阵列通过地址总线连接单片机，红外接收管阵列通过数据总线连接集成PGA，集成PGA通过数据总线连接单片机，单片机通过数据总线连接第一USB模块，第一USB模块插入计算机USB插口；所述遥控器包括供使用者拿在手里的手持端和能插入计算机USB插口的接收端，所述手持端包括激光教鞭电路、空中鼠标电路、电源电路、触写滚球；所述激光教鞭电路用来指示电子白板上的教学内容，激光教鞭电路包括激光LED、开关、三极管Q1、三极管Q2、电容、微调电阻，激光LED的正极连接开关的一端，开关的另一端连接三极管Q2的集电极和电容的一端，三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，电容的另一端连接三极管Q1的基极和微调电阻的一端，微调电阻的另一端和三极管Q2的发射极连接电源的正极，三极管Q1的发射极和激光LED的负极连接电源的负极；所述空中鼠标电路用来无线控制计算机，空中鼠标电路包括第一微处理器、六轴传感器、第一无线射频器、按键模块，所述六轴传感器、第一无线射频器、按键模块都与第一微处理器相连接，所述六轴传感器用来采集遥控器的动作数据并传给第一微处理器，第一微处理器对获取到的动作数据进行处理后通过第一无线射频器发送给计算机，所述第一微处理器还负责不断地查询按键模块的状态，判断是否有按键按下，当检测到对应的按键按下时，第一微处理器通过第一无线射频器对计算机发送相应的指令；所述电源电路用来给激光教鞭电路和空中鼠标电路提供电能；所述触写滚球用来在电子白板上点触和书写，触写滚球用非透明材料制成并设置在手持端一端；所述接收端用来接收空中鼠标电路发出指令，接收端包括依次连接第二无线射频器、第二微处理器、第二USB模块，第二无线射频器用来接收第一无线射频器发送数据或指令并传给第二微处理器，第二微处理器对获取到的数据或指令进行处理后通过第二USB模块传送给计算机。进一步，所述集成PGA采用MCP6S22芯片。进一步，所述激光教鞭电路中的三极管Q1采用3DG6，三极管Q2采用3A×31，电容采用100μF，微调电阻采用47KΩ。进一步，所述第一微处理器和第二微处理器采用SI4010芯片。进一步，所述六轴传感器采用MPU6050六轴传感器。进一步，所述第一无线射频器和第二无线射频器采用NRF24L01芯片。本技术有益效果是：①本技术通过采用集成PGA，由单片机根据各个发射管和各个接收管的性能差异选取合适的放大倍数，可大大改善各路信号差异太大、分辨率低、使用效果不理想等情况，补偿了各个发射管和各个接收管的性能差异，使用效果较好，保证信号处于最佳状态。②本技术遥控器中的激光教鞭电路呈显在屏上的是激光闪烁点，相对于传统的持续激光点更能引起学生的注意力，指引效果明显。③本技术遥控器中的空中鼠标电路能在空中对计算机进行操作，解决了教师不能离开讲台的束缚，使与学生的互动不再受到限制。④本技术遥控器中的触写滚球可以在电子白板上写字或者操控计算机，写字流畅阻力小。附图说明如图1是本技术电子白板结构示意图。如图2是本技术边框横断面结构示意图。如图3是本技术红外触控装置结构框图。如图4是本技术激光教鞭电路图。如图5是本技术遥控器结构框图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。一种交互式红外电子白板教学系统，包括计算机、与计算机连接的电子白板、与计算机连接的投影仪、与计算计无线连接的遥控器，其特征是：所述电子白板包括白板本体1和设置在白板本体1四周上的边框架，所述边框架包括上边框2、下边框3、左边框4、右边框5和设置在各边框之边的拐角模块6，各边框上设有两个卡槽，其中一个卡槽卡8接白板本体1，另一个卡槽7内设置红外触控装置9并在卡槽开口处设置滤光条10，所述红外触控装置9包括红外发射管阵列和红外接收管阵列，其中红外发射管阵列设置在上边框2和左边框4上，红外接收管阵列设置在下边框3和右边框5上，红外接收管阵列与红外发射管阵列一一对应，使红外接收管阵列与红外发射管阵列形成水平和竖直方向的扫描平面网格，红外发射管阵列通过地址总线连接单片机，红外接收管阵列通过数据总线连接集成PGA，集成PGA通过数据总线连接单片机，单片机通过数据总线连接第一USB模块，第一USB模块插入计算机USB插口；所述遥控器包括供使用者拿在手里的手持端和能插入计算机USB插口的接收端，所述手持端包括激光教鞭电路、空中鼠标电路、电源电路、触写滚球；所述激光教鞭电路用来指示电子白板上的教学内容，激光教鞭电路包括激光LED、开关K、三极管Q1、三极管Q2、电容C、微调电阻R，激光LED的正极连接开关K的一端，开关K的另一端连接三极管Q2的集电极和电容C的一端，三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，电容C的另一端连接三极管Q1的基极和微调电阻R的一端，微调电阻R的另一端和三极管Q2的发射极连接电源E的正极，三极管Q1的发射极和激光LED的负极连接电源E的负极；所述空中鼠标电路用来无线控制计算机，空中鼠标电路包括第一微处理器、六轴传感器、第一无线射频器、按键模块，所述六轴传感器、第一无线射频器、按键模块都与第一微处理器相连接，所述六轴传感器用来采集遥控器的动作数据并传给第一微处理器，第一微处理器对获取到的动作数据进行处理后通过第一无线射频器发送给计算机，所述第一微处理器还负责不断地查询按键模块的状态，判断是否有按键按下，当检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交互式红外电子白板教学系统，包括计算机、与计算机连接的电子白板、与计算机连接的投影仪、与计算计无线连接的遥控器，其特征是：所述电子白板包括白板本体和设置在白板本体四周上的边框架，所述边框架包括上边框、下边框、左边框、右边框和设置在各边框之边的拐角模块，各边框上设有两个卡槽，其中一个卡槽卡接白板本体，另一个卡槽内设置红外触控装置并在卡槽开口处设置滤光条，所述红外触控装置包括红外发射管阵列和红外接收管阵列，其中红外发射管阵列设置在上边框和左边框上，红外接收管阵列设置在下边框和右边框上，红外接收管阵列与红外发射管阵列一一对应，使红外接收管阵列与红外发射管阵列形成水平和竖直方向的扫描平面网格，红外发射管阵列通过地址总线连接单片机，红外接收管阵列通过数据总线连接集成PGA，集成PGA通过数据总线连接单片机，单片机通过数据总线连接第一USB模块，第一USB模块插入计算机USB插口；所述遥控器包括供使用者拿在手里的手持端和能插入计算机USB插口的接收端，所述手持端包括激光教鞭电路、空中鼠标电路、电源电路、触写滚球；所述激光教鞭电路用来指示电子白板上的教学内容，激光教鞭电路包括激光LED、开关、三极管Q1、三极管Q2、电容、微调电阻，激光LED的正极连接开关的一端，开关的另一端连接三极管Q2的集电极和电容的一端，三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，电容的另一端连接三极管Q1的基极和微调电阻的一端，微调电阻的另一端和三极管Q2的发射极连接电源的正极，三极管Q1的发射极和激光LED的负极连接电源的负极；所述空中鼠标电路用来无线控制计算机，空中鼠标电路包括第一微处理器、六轴传感器、第一无线射频器、按键模块，所述六轴传感器、第一无线射频器、按键模块都与第一微处理器相连接，所述六轴传感器用来采集遥控器的动作数据并传给第一微处理器，第一微处理器对获取到的动作数据进行处理后通过第一无线射频器发送给计算机，所述第一微处理器还负责不断地查询按键模块的状态，判断是否有按键按下，当检测到对应的按键按下时，第一微处理器通过第一无线射频器对计算机发送相应的指令；所述电源电路用来给激光教鞭电路和空中鼠标电路提供电能；所述触写滚球用来在电子白板上点触和书写，触写滚球用非透明材料制成并设置在手持端一端；所述接收端用来接收空中鼠标电路发出指令，接收端包括依次连接第二无线射频器、第二微处理器、第二USB模块，第二无线射频器用来接收第一无线射频器发送数据或指令并传给第二微处理器，第二微处理器对获取到的数据或指令进行处理后通过第二USB模块传送给计算机。...

【技术特征摘要】
1.一种交互式红外电子白板教学系统，包括计算机、与计算机连接的电子白板、与计算机连接的投影仪、与计算计无线连接的遥控器，其特征是：所述电子白板包括白板本体和设置在白板本体四周上的边框架，所述边框架包括上边框、下边框、左边框、右边框和设置在各边框之边的拐角模块，各边框上设有两个卡槽，其中一个卡槽卡接白板本体，另一个卡槽内设置红外触控装置并在卡槽开口处设置滤光条，所述红外触控装置包括红外发射管阵列和红外接收管阵列，其中红外发射管阵列设置在上边框和左边框上，红外接收管阵列设置在下边框和右边框上，红外接收管阵列与红外发射管阵列一一对应，使红外接收管阵列与红外发射管阵列形成水平和竖直方向的扫描平面网格，红外发射管阵列通过地址总线连接单片机，红外接收管阵列通过数据总线连接集成PGA，集成PGA通过数据总线连接单片机，单片机通过数据总线连接第一USB模块，第一USB模块插入计算机USB插口；所述遥控器包括供使用者拿在手里的手持端和能插入计算机USB插口的接收端，所述手持端包括激光教鞭电路、空中鼠标电路、电源电路、触写滚球；所述激光教鞭电路用来指示电子白板上的教学内容，激光教鞭电路包括激光LED、开关、三极管Q1、三极管Q2、电容、微调电阻，激光LED的正极连接开关的一端，开关的另一端连接三极管Q2的集电极和电容的一端，三极管Q2的基极连接三极管Q1的集电极，电容的另一端连接三极管Q1的基极和微调电阻的一端，微调电阻的另一端和三极管Q2的发射极连接电源的正极，三极管Q1的发射极和激光LED的负极连接电源的负极；所述空中鼠标电路用来无线控制计算机，空中鼠标电路包括第一微处理器、六轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海军，丁楠，陈伟超，
申请(专利权)人：商丘师范学院，
类型：新型
国别省市：河南,41