基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，包括智能手機和計算器單元，智能手機用于發(fā)送信號，計算器單元獲取信號，完成時長控制，以及記分顯示的功能。本發(fā)明配合相應的軟件，評審人員可用自己的智能手機對答辯人給出評價分數(shù)，計算器單元內的MCU通過WIFI模塊遠距離接收打分信號，實時計算每個評審人員給出的成績，并且對每個打分成績是每收到一個分數(shù)就與之前收的進行平均值計算并顯示出來，顯示的分數(shù)是當時所收到的打分數(shù)與打分人數(shù)的平均值。同時，評審人員可以利用智能手機對計算器單元預設答辯的時間長度、在答辯過程中可以任意加減時間。本發(fā)明還具有到時語音提醒播報、定時器、溫度顯示、溫度控制的功能。
【專利說明】基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于智能手機遙控的多功能計算器，尤其涉及一種基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]目前，公知的限制答辯時間的方法采用的是定時器，但目前的定時器對答辯或演講人的表現(xiàn)不能即時給出的評價分數(shù)，從而難以很好地滿足會議、表演、答辯中普遍存在的評分需求，并且缺少較遠距離對定時器設置的遙控功能。專利號97120992.8所提出的報時計時器可完成計時和提醒功能，但在進行控制時采用的是一種專用的紅外發(fā)送和接收裝置，控制距離短，方向性強，且不能對答辯或演講人的表現(xiàn)給出即時的評價分數(shù)，在無交流供電情況下需購置電池對系統(tǒng)進行供電。專利號98205688.5所提出的語音計時器具有類似功能但控制鍵采用有線連接，并同樣不能對答辯或演講人進行評分，且無交流供電時不能工作。專利號201320359113.1、CN102638571A等所提出的WIFI遙控器可取代紅外發(fā)送和接收裝置，但并不滿足對會議、表演、答辯之類應用的需要。從收集到的其他資料并對比設計方案發(fā)現(xiàn)，目前還沒有一種較為完善的基于智能手機遙控的多功能計算器設計方案。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于提供一種解決上述問題的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，本發(fā)明主要應用于答辯場所，采用WiFi進行通信，因而節(jié)省了紅外發(fā)送和接收裝置，且無線傳輸方式距離更遠；還能方便評審人員甚至遠距離觀眾利用自己的智能手機對答辯、演講人的表現(xiàn)給出評價分數(shù)，無需專門的打分器，更加簡單方便，且直觀。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是這樣的:
一種基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，包括數(shù)個內置WiFi的智能手機和一個計算器單元；
所述智能手機用于發(fā)送控制信號，所述控制信號包括答辯控制信號，所述答辯控制信號包括時長控制信號和記分控制信號；
所述計算器單元包括MCU、與MCU相連的WiFi模塊、顯示單元，以及為上述各電路供電的供電單元；
所述智能手機和計算器單元通過WiFi模塊無線通信；
當計算器單元獲取到時長控制信號時，MCU進入設置程序，按照智能手機發(fā)出的時間數(shù)據完成初始設置，MCU對該時間數(shù)據進行減計數(shù)，并通過顯示單元進行顯示；
當計算器單元獲取到記分控制信號時，MCU進入記分程序，并按照各個智能手機發(fā)出的分數(shù)數(shù)據，計算出平均值，并將平均值通過顯示單元進行顯示。
[0005]作為優(yōu)選:所述MCU還連接一蜂鳴器，當剩余時長低于預設時長時，MCU觸發(fā)蜂鳴器及時報警。
[0006]作為優(yōu)選:所述顯示單元包括顯示器驅動單元和顯示器，其中顯示器為兩組7段LED構成的雙面LED顯示器，分別用于正面和背面的四位數(shù)字顯示。
[0007]作為優(yōu)選:所述MCU還連接一語音存儲與播放電路，由MCU控制進行語音播報，所述語音存儲與播放電路由語音模塊和揚聲器構成。
[0008]作為優(yōu)選:控制信號還包括時鐘控制信號，當計算器單元獲取到時鐘控制信號時，通過顯示單元顯示智能手機輸出的設置時間。
[0009]作為優(yōu)選:所述控制信號還包括溫度檢測信號，所述MCU還連接一溫度傳感器，當計算器單元獲取到溫度檢測信號時，MCU獲取溫度傳感器的溫度數(shù)據，通過顯示單元進行顯
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[0010]作為優(yōu)選:MCU上預留有兩個分別控制加熱器和制冷器工作的引腳，當溫度數(shù)據高于預定溫度時，控制制冷器的引腳發(fā)出控制信號，當溫度數(shù)據低于預定溫度時，控制加熱器的引腳發(fā)出控制信號。
[0011]作為優(yōu)選:所述供電單元為交直變化電路和電能儲蓄電路。
[0012]作為優(yōu)選:所述交直變化電路和電能儲蓄電路包括從左到右依次連接的變壓器、整流器、12V穩(wěn)壓器、反向隔離管、蓄電池和5V穩(wěn)壓器和電源指示電路。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于:
其一、采用業(yè)已普遍擁有的智能手機完成對計算器單元的各種控制，因而節(jié)省了紅外發(fā)送和接收裝置，用戶只需在自己的智能手機上安裝一個軟件即可完成對目標的比紅外或其他近距離無線傳輸方式所提供的距離更遠和無方向性限制的控制。
[0014]其二、配合相應的軟件，評審人員甚至觀眾可用自己的智能手機對答辯、演講人的表現(xiàn)給出評價分數(shù)，計算器單元內的MCU通過WIFI模塊遠距離接收打分信號，實時計算每個評審人員給出的成績，并且對每個打分成績是每收到一個分數(shù)就與之前收的進行平均值計算并顯示出來，顯示的分數(shù)是當時所收到的打分數(shù)與打分人數(shù)的平均值，這樣打分人員可任意增加或減少，顯示的總是之前的平均。同時，評審人員可以利用智能手機對計算器單元預設答辯的時間長度、在答辯過程中可以任意加減時間。
[0015]其三、采用交流供電和蓄電技術，使多功能計算器在沒有交流供電的情況下，只要蓄電電池在過去儲蓄有電能，就能正常工作，反向隔離管可防止蓄電電池上的電能通過輸入回路泄漏。本申請中，所存儲的電能來自平時有交流供電開機時所自動允給的電能。
[0016]其四、顯示器采用雙面顯示，使答辯、演講人和評審人都能同時從臺上和臺下看到顯示器所顯示的時間。
[0017]其五、作為對手機和控制器資源的充分利用，多功能計算器還可完成其他普通定時器、接近終止時間和預置時間到提醒、時鐘、秒表、環(huán)境溫度檢測和對加熱器、制冷器控制的多種功能，體現(xiàn)出多功能性。
[0018]本發(fā)明尤其適用于辦公、家庭、公共場所、會議室、教室、表演等場所。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖；
圖2是安裝在智能手機上的應用軟件操作界面示意圖；
圖3是計算器單元的一種功能結構框圖；
圖4是計算器單元的一種電路結構示意圖； 圖5是供電單元的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]實施例1:參見圖1到圖5，本發(fā)明主要是利用智能手機和計算器單元的WiFi通信，通過智能手機控制計算器單元進行一系列的操作。具體如下:
一種基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，包括數(shù)個內置WiFi的智能手機和一個計算器單元；智能手機內安裝有對應的控制軟件，所述智能手機通過控制軟件發(fā)送控制信號，所述控制信號包括答辯控制信號，所述答辯控制信號包括時長控制信號和記分控制信號；所述計算器單元包括MCU、與MCU相連的WiFi模塊、顯示單元，以及為上述各電路供電的供電單元；所述智能手機和計算器單元通過WiFi模塊無線通信；當計算器單元獲取到時長控制信號時，MCU進入“計時時間長短”設置程序，按照智能手機發(fā)出的時間數(shù)據完成初始設置，當答辯或表演時，MCU對該時間數(shù)據進行減計數(shù)，并通過顯示單元進行顯示；此時答辯或表演者、以及評審人員都可以從顯示單元上實時查看剩余答辯時間。結合其他功能，本發(fā)明還可實現(xiàn)答辯時時間快到時觸發(fā)蜂鳴器及時報警，答辯時時間到時語音播報“時間到”答辯結束后，評審員需要對該答辯進行打分，所以需要通過智能手機發(fā)出記分控制信號，當計算器單元獲取到記分控制信號時，MCU進入“評分計算”或“記分”設置程序，等待智能手機發(fā)出的各個分數(shù)數(shù)據，計算出平均值，并將平均值通過顯示單元進行顯示。
[0022]智能手機的控制軟件具有操作界面，該操作界面位于手機上，至少包含“網絡連接”、“加”、“減”、“設置”、“確定”、“打分”、“取消”按鍵，O?9的數(shù)字按鍵區(qū)和信息顯示區(qū)。
[0023]這樣，人們可以通過智能手機操作界面上的觸屏操作，發(fā)送控制命令至計算器單元，計算器單元主要是通過WiFi模塊進行通信，通過MCU進行運算處理。
[0024]首先，智能手機要控制計算器單元，需要打開軟件，選擇“網絡連接”，與計算器單元建立連接，若連接成功，在信息顯示區(qū)顯示連接成功，否則顯示連接失敗。
[0025]建立連接后，人們若需要設置答辯時長，通過設置鍵發(fā)送時長控制信號，計算器單元接收后，MCU進入設置程序，等待智能手機發(fā)出的時間數(shù)據完成初始設置，該時間數(shù)據通過人對智能手機上的“O?9的數(shù)字按鍵區(qū)”的控制來實現(xiàn)，設定完成后，按“確定”鍵即可。此時就完成了答辯時長的設置。
[0026]答辯完成后，評審員需要對該答辯進行打分，此時，智能手機通過“打分”鍵發(fā)送記分控制信號，再通過“O?9的數(shù)字按鍵區(qū)”來打分，最后按“確定”鍵即可，當MCU獲取到來自智能手機的分數(shù)數(shù)據后，將分數(shù)數(shù)據計算出平均值，并將平均值通過顯示單元進行顯示，顯示的具體方式是，實時計算每個評審人員給出的成績，并且對每個打分成績是每收到一個分數(shù)就與之前收的進行平均值計算并顯示出來，顯示的分數(shù)是當時所收到的打分數(shù)與打分人數(shù)的平均值，這樣打分人員可任意增加或減少，顯示的總是之前的平均。
[0027]為了方便提醒，所述MCU還連接一蜂鳴器，MCU內可以預設一個時長，例如時長為I分鐘，當剩余時長低于預設時長I分鐘時，MCU連接該蜂鳴器的引腳電平跳變，觸發(fā)蜂鳴器及時的發(fā)出短時報警。起到提醒和警示的作用。
[0028]當然答辯的過程中，評審員可以根據實際情況，中途重新設置答辯時長，從而達到總體答辯時長可控的功能。[0029]為了方便答辯現(xiàn)場多人查看分數(shù)等信息，我們這里采用的顯示單元包括顯示器驅動單元和顯示器，其中顯示器為兩組7段LED構成的雙面LED顯示器，分別用于正面和背面的四位數(shù)字顯示。于是，答辯的初值可以設定為XX分XX秒，一共四位數(shù)，其中7段LED選用大數(shù)字的LED，便于遠距離的查看。
[0030]另外，所述MCU還連接一語音存儲與播放電路，由MCU控制進行語音播報，所述語音存儲與播放電路由語音模塊和揚聲器構成。例如，當答辯計時開始時，播報“答辯開始”，結束時播報“答辯結束”，當給出平均分時，還可以播報“您的成績是XX”，以上均由軟件控制。
[0031]另外，智能手機發(fā)出的控制信號不僅上述其一，還包括時鐘控制信號，當計算器單元獲取到時鐘控制信號時，通過顯示單元顯示智能手機輸出的設置時間。
[0032]控制信號還包括溫度檢測信號，所述MCU還連接一溫度傳感器，當計算器單元獲取到溫度檢測信號時，MCU獲取溫度傳感器的溫度數(shù)據，通過顯示單元進行顯示，MCU上預留有兩個分別控制加熱器和制冷器工作的引腳，當溫度數(shù)據高于預定溫度時，控制制冷器的引腳發(fā)出控制信號，當溫度數(shù)據低于預定溫度時，控制加熱器的引腳發(fā)出控制信號。
[0033]加熱器和制冷器可以是單獨的機器設備，也可以是冷暖空調，只要能控制設備制熱和制冷即可。
[0034]為了避免停電等情況導致本發(fā)明無法使用，本發(fā)明采用的供電單元為交直變化電路和電能儲蓄電路，所述交直變化電路和電能儲蓄電路包括從左到右依次連接的變壓器、整流器、12V穩(wěn)壓器、反向隔離管、蓄電池和5V穩(wěn)壓器和電源指示電路。
[0035]下面我們仔細對應附圖來說明。
[0036]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結構示意圖，左側為智能手機，右側為計算器單元，二者通過WiFi無線通信。
[0037]圖2是安裝在智能手機上的應用軟件操作界面示意圖，圖2可以看出，屏幕上有多個分區(qū)，上部為信息顯示區(qū)、中部為功能控制按鈕區(qū)，包含“功能切換”、“設置”、“確定”、“打分”、“取消”、“加”、“減”以及“網絡連接”，下部為“O?9的數(shù)字按鍵區(qū)”。當然圖2只是一種示例，各按鍵和分區(qū)的組合可以是多種。
[0038]使用時，觸點功能控制按鈕區(qū)的“網絡連接”按鈕向WIFI模塊發(fā)起連接請求，進行網絡連接，如果連接成功會在信息顯示區(qū)域顯示“連接成功”，否者顯示“連接失敗”字樣。多功能計算器有答辯計分功能、時鐘功能、溫度計功能。當網絡連接成功后，觸控“功能切換”鍵時，就可以對計算器單元進行功能切換。當智能手機發(fā)布的控制指令是答辯控制信號時，智能手機通過觸點“設置”功能鍵向計算器單元發(fā)送設置初始值請求，MCU進入設置程序，等待有效的時間數(shù)據，然后觸點“O?9的數(shù)字按鍵區(qū)”的四位數(shù)字鍵發(fā)送有效數(shù)據完成初始值設置，同時雙面的LED顯示器顯示設置的答辯初值“XX”分和“XX”秒。如果在時間設置過程中，觸點錯誤的數(shù)據可通過觸點“取消”功能鍵清除上次的輸入內容。初始值設定好后觸點“確定”功能鍵，計算器單元開始對初始時間進行減計數(shù)。
[0039]圖4是計算器單元的一種電路結構示意圖；MCU作為控制中心，其型號多樣，包含所有具有一定存儲空間的單片機，例如8051系列、52系列、ARM系列等。本實施例采用AT89C52，由WIFI模塊接受的控制命令經過處理后，通過串口連接到MCU的讀寫引腳(P3.0、P3.1), MCU根據接收到的控制指令執(zhí)行相應的程序操作。[0040]例如當WIFI模塊接收到來至智能手機控制終端發(fā)布的答辯控制信號，WIFI模塊將答辯控制信號傳輸給MCU，讓MCU執(zhí)行答辯程序并將答辯時間數(shù)據通過I/O 口(PO)傳輸給顯示器驅動單元、顯示器，在雙面LED顯示器上會顯示當前答辯所剩余時間。WIFI模塊的型號多樣，包括所有符合無線網絡協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧的嵌入式模塊，不局限于某家公司生產的。另外，MCU的I/O 口(P2.0?P2.3)分別與雙面LED顯示器的位選(DS1、DS2、DS3、DS4)連接，MCU的I/O 口(P2.0?P2.3)作為顯示器驅動單元的段位控制信號。在答辯時間倒計時為一分鐘時，MCU的I/O引腳(P1.2)輸出低電平，蜂鳴器發(fā)提示音；在答辯時間結束時，雙面LED顯示器顯示“00:00”，同時I/O 口引腳(P1.4?Pl.7)與語音模塊進行SPI通信，語音模塊輸出儲存的語音，播報“時間到”或“答辯結束”等提示音。當WIFI模塊接收到使用溫度檢測信號時，MCU執(zhí)行溫度功能程序。溫度傳感器將采集到的環(huán)境溫度數(shù)據傳MCU的I/O引腳(P3.3)，雙面LED顯示器顯示當前的環(huán)境溫度值，MCU判定所檢測的溫度高于或低于預定溫度時，用兩個引腳分別輸出控制信號，以便控制加熱器或致冷器工作。
[0041]圖5是供電單元的電路原理圖，向該供電單元輸入220V?240V交流電壓，經過變壓器T降壓到24V交流電輸出，再經過整流橋Dl整流后輸出，最后經過第一濾波電容Cl、第二濾波電容C2和穩(wěn)壓芯片Ul后輸出12V直流電壓。該直流電壓給顯示器驅動單元供電，同時經過反向隔離管D2給蓄電池BT充電。另外，12V直流電壓經過開關S，穩(wěn)壓芯片U2、濾波電容C3后輸出5V直流電壓，該5V電壓給MCU和其他模塊供電。電阻Rl和LED燈DSl構成電源指示電路。反向隔離管D2可防止無交流電供電時，蓄電池BT逆向放電。
【權利要求】
1.一種基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:包括數(shù)個內置WiFi的智能手機和一個計算器單元； 所述智能手機用于發(fā)送控制信號，所述控制信號包括答辯控制信號，所述答辯控制信號包括時長控制信號和記分控制信號； 所述計算器單元包括MCU、與MCU相連的WiFi模塊、顯示單元，以及為上述各電路供電的供電單元； 所述智能手機和計算器單元通過WiFi模塊無線通信； 當計算器單元獲取到時長控制信號時，MCU進入設置程序，按照智能手機發(fā)出的時間數(shù)據完成初始設置，MCU對該時間數(shù)據進行減計數(shù)，并通過顯示單元進行顯示； 當計算器單元獲取到記分控制信號時，MCU進入記分程序，并按照各個智能手機發(fā)出的分數(shù)數(shù)據，計算出平均值，并將平均值通過顯示單元進行顯示。
2.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU還連接一蜂鳴器，當剩余時長低于預設時長時，MCU觸發(fā)蜂鳴器及時報警。
3.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示單元包括顯示器驅動單元和顯示器，其中顯示器為兩組7段LED構成的雙面LED顯示器，分別用于正面和背面的四位數(shù)字顯示。
4.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述MCU還連接一語音存儲與播放電路，由MCU控制進行語音播報，所述語音存儲與播放電路由語音模塊和揚聲器構成。
5.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:控制信號還包括時鐘控制信號，當計算器單元獲取到時鐘控制信號時，通過顯示單元顯示智能手機輸出的設置時間。
6.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述控制信號還包括溫度檢測信號，所述MCU還連接一溫度傳感器，當計算器單元獲取到溫度檢測信號時，MCU獲取溫度傳感器的溫度數(shù)據，通過顯示單元進行顯示。
7.根據權利要求4所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:MCU上預留有兩個分別控制加熱器和制冷器工作的引腳，當溫度數(shù)據高于預定溫度時，控制制冷器的引腳發(fā)出控制信號，當溫度數(shù)據低于預定溫度時，控制加熱器的引腳發(fā)出控制信號。
8.根據權利要求1所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述供電單元為交直變化電路和電能儲蓄電路。
9.根據權利要求8所述的基于智能手機遙控的多功能計算系統(tǒng)，其特征在于:所述交直變化電路和電能儲蓄電路包括從左到右依次連接的變壓器、整流器、12V穩(wěn)壓器、反向隔離管、蓄電池和5V穩(wěn)壓器和電源指示電路。
【文檔編號】G07C1/00GK103824438SQ201410080131
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月6日 優(yōu)先權日:2014年3月6日
【發(fā)明者】陳金鷹, 李麗蘋, 袁燦, 趙蓉, 巨能攀 申請人:成都理工大學