專利名稱：一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及紅外定位和藍牙通信相結(jié)合的新型電子演示系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，傳統(tǒng)的電子白板是將電子白板連接到PC計算機，并利用投影機將PC計算機 上的內(nèi)容投影到電子白板屏幕上，在專門的應(yīng)用程序的支持下，可以構(gòu)造一個大屏幕、交互 式的協(xié)作會議環(huán)境或教學課堂環(huán)境。使用者利用特定的定位筆代替鼠標在白板上進行操 作，就可以運行任何應(yīng)用程序，可以對文件進行編輯、注釋、保存等在計算機上利用鍵盤及 鼠標可以實現(xiàn)的任何操作，但是這種筆通常是在近距離進行操作，無法實現(xiàn)遠距離操作，而 且無論在什么地方演示都離不開專門的電子白板屏幕。與本技術(shù)方案最接近的應(yīng)該是中國 專利200510043024. 6名為"紅外線和超聲波式智能電子白板"，該專利申請盡管運用了紅 外線方式，但是就其發(fā)明目的、技術(shù)方案及其技術(shù)特征部分對比，本實用新型與其是完全不 同的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是利用紅外定位和藍牙通信技術(shù)相結(jié)合在PC計算機的支撐 下構(gòu)成一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，以克服上述技術(shù)使用上的缺陷。 本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案主要是利用紅外攝像頭將定位筆 發(fā)出的紅外光在屏幕上的位置拍攝下來，并計算出其坐標，將坐標信息通過藍牙反饋給PC 計算機，實現(xiàn)定位筆和PC計算機的信息交互最后由投影儀演示在屏幕上。實現(xiàn)本實用新型 之目的的具體技術(shù)方案如下 —種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)包括定位筆1、電子眼2、投影儀3、PC 計算機4，其特征是電子眼2由紅外攝像頭2. 1、MCU控制器2. 2、藍牙模塊2. 3、電源2. 4、啟 動按鍵2. 5構(gòu)成，PC計算機4上安裝有藍牙適配器4. 1，所述的MCU控制器2. 2與PC計算 機4中設(shè)有程序模塊；當投影儀3的投影面小于電子眼2的可視面的時候，電子眼2探測 到投影面內(nèi)定位筆1發(fā)出的紅外信息，使用者在可視面內(nèi)使用定位筆1，電子眼2即可發(fā)現(xiàn) 定位筆1發(fā)出來的光線，啟動紅外攝像頭2. 1拍攝出圖片，在MCU控制器2. 2程序模塊的指 令下處理轉(zhuǎn)換為投影面相對電子眼2投影面的位置坐標，通過藍牙模塊2. 3把坐標信息發(fā) 送給PC計算機4處理，實現(xiàn)在投影儀3的投影面上進行操作控制電腦及教學輔助演示的作 用。 所述的一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，其特征是所述MCU控制器 2. 2通過I2C總線與紅外攝像頭2. 1連接，通過引腳與藍牙模塊2. 3及啟動按鍵2. 5、電源 2.4連接。 所述的一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，其特征是所述藍牙模塊 2. 3通過藍牙適配器4. 1在MCU控制器2. 2中程序模塊的指令下與PC計算機4連接。 所述的一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，其特征是所述MCU控制器程序模塊步驟如下，①開啟狀態(tài)，檢查藍牙是否連接？若連接，②啟動紅外攝像頭2. 1傳輸 圖片至MCU控制器2. 2，③MCU控制器2. 2處理圖片信息轉(zhuǎn)換光點坐標、發(fā)送給藍牙模塊 2. 3， 藍牙模塊2. 3發(fā)送信息至藍牙適配器4. 1至PC計算機4，⑤檢查藍牙是否連接？若 連接回到步驟③；若藍牙連接失敗回到步驟①；重新開始或關(guān)閉電子眼2。 所述的一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，其特征是所述PC計算機4 中程序模塊的驟如下①開啟狀態(tài)，藍牙是否連接？若連接，②接受坐標信息、③進行屏幕 校準，④轉(zhuǎn)換坐標信息，⑤識別按鍵信息，顯示光標，⑥識別按鍵信息，顯示光標信息；藍牙 連接是否關(guān)閉？若關(guān)閉，⑦發(fā)送關(guān)閉電子眼2，返回至步驟①等待開啟狀態(tài)，若藍牙連接沒 有關(guān)閉，返回步驟③繼續(xù)接受坐標信息步驟。 本實用新型的有益效果是顯著的。首先表現(xiàn)在與現(xiàn)有電子白板相比取消了必不 可少的電子屏幕，其二是通過這種演示系統(tǒng)使用者可以在較遠的距離實現(xiàn)PC計算機和電 子屏幕的信息交互；其三是本實用新型使用方便、安裝簡單，與一般的投影儀匹配使用就可 以。

圖1是本實用新型所述的演示系統(tǒng)工作原理示意圖。 圖2是本實用新型所述的演示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖示意圖。 圖3是本實用新型所述的電子眼結(jié)構(gòu)框圖示意圖。 圖4圖5是本實用新型所述的模塊程序流程框圖示意圖。 其中，數(shù)字符號表示定位筆1、電子眼2、投影儀3、PC計算機4，紅外攝像頭2. 1、 MCU控制器2. 2、藍牙模塊2. 3、電源2. 4、啟動按鍵2. 5、 PC計算機4、藍牙適配器4. 1。
具體實施方式參照圖1圖2圖3可以看出，本實用新型所述的基于紅外坐標識別的教學輔助演 示系統(tǒng)，主要由定位筆1、電子眼2、投影儀3、PC計算機4構(gòu)成，所述的電子眼2主要由紅外 攝像頭2. 1、MCU控制器2. 2、藍牙模塊2. 3、電源2. 4、啟動按鍵2. 5構(gòu)成。PC計算機4上安 裝有藍牙適配器4. l，MCU控制器2. 2與PC計算機4中設(shè)有程序模塊；當投影儀3的投影面 小于電子眼2的可視面的時候，電子眼2探測到投影面內(nèi)定位筆1發(fā)出的紅外信息，使用者 在可視面內(nèi)使用定位筆1，電子眼2即可發(fā)現(xiàn)定位筆1發(fā)出來的光線，啟動紅外攝像頭2. 1 拍攝出圖片，在MCU控制器2. 2程序模塊的指令下處理轉(zhuǎn)換為投影面相對電子眼2投影面 的位置坐標，通過藍牙模塊2. 3把坐標信息發(fā)送給PC計算機4處理，實現(xiàn)在投影儀3的投 影面上進行操作控制電腦及教學輔助演示的作用。所述的MCU控制器2. 2通過I2C總線與 紅外攝像頭2. 1連接，通過引腳與藍牙模塊2. 3及啟動按鍵2. 5、電源2. 4連接；藍牙模塊 2. 3通過藍牙適配器4. 1在MCU控制器2. 2中程序模塊的指令下與PC計算機4連接。 MCU控制器2. 2為電子眼2的中央控制芯片，本實施例選用的是Atmegal68單片 機，由它來控制攝像頭2. 1的圖片采集和處理；然后把處理后的數(shù)據(jù)通過藍牙模塊2. 3發(fā)送 藍牙適配器4. l，藍牙模塊2. 3和藍牙適配器4. 1通過藍牙協(xié)議進行通訊，然后藍牙適配器 4. 1把接受的信息傳遞給PC計算機4。同理，PC計算機4也通過藍牙適配器4. 1把必要的 信息反饋給MCU。藍牙模塊2. 3采用外掛方式，選用的是DCM2045藍牙芯片，采用藍牙無線連接方式。Atmegal68單片機做圖形處理，藍牙芯片提供電子眼2和PC計算機4的通信；需 要說明的如果不采用藍牙方式，有許多方式可以和PC計算機通信，比如USB，串口等等，所 屬電源2. 4采用2節(jié)AA電池供電。所述的定位筆1采用聚光光亮激光二極管和聚光紅外 二極管，加上PIC12C508單片機進行按鍵掃描和LED發(fā)光控制，電源采用1. 5vAA電池。定 位筆1的光束在規(guī)定的投影面上移動或點擊，這樣會在投影面上產(chǎn)生光點，這時電子眼2會 把投影面的圖片進行實時采集和處理，把定位筆1在投影面的光點信息轉(zhuǎn)換為坐標信息和 特定指令等，然后電子眼2在MCU控制器2. 2程序模塊的指令下會把這個信息通過藍牙方 式發(fā)送給PC機，最后PC機把收到的信息轉(zhuǎn)化為可執(zhí)行的命令在PC上執(zhí)行。MCU控制器程 序模塊的指令封裝在Atmegal68單片機ROM中，參見圖4圖5可知MCU控制器程序模塊步 驟如下，①開啟狀態(tài)，檢查藍牙是否連接？若連接，②啟動紅外攝像頭2. 1傳輸圖片至MCU 控制器2. 2，③MCU控制器2. 2處理圖片信息轉(zhuǎn)換光點坐標、發(fā)送給藍牙模塊2. 3， 藍牙模 塊2. 3發(fā)送信息至藍牙適配器4. 1及PC計算4，⑤檢查藍牙是否連接？若連接回到步驟③； 若藍牙連接失敗回到步驟①；重新開始或關(guān)閉電子眼2。 所述的PC計算機4中程序模塊的驟如下①開啟狀態(tài)，藍牙是否連接？若連接，② 接受坐標信息、③進行屏幕校準，④轉(zhuǎn)換坐標信息，⑤識別按鍵信息，顯示光標，⑥識別按鍵 信息，顯示光標信息；藍牙連接是否關(guān)閉？若關(guān)閉，⑦發(fā)送關(guān)閉電子眼2，返回至步驟①等 待開啟狀態(tài)，若藍牙連接沒有關(guān)閉，返回步驟③繼續(xù)接受坐標信息步驟。給出具體使用方法 實施例 (1)正確安裝本系統(tǒng)產(chǎn)品軟件到PC機； (2)插入藍牙適配器，PC會檢測到有藍牙適配器插入，啟動藍牙適配器； (3)把電子眼安放在投影儀的鏡頭上方或者其它距離合適的地方，固定，校準屏 幕，更具校準效果調(diào)整電子眼，然后固定；如果不固定，需要每次使用都會進行一次校準； (4)打開電子眼，PC會檢測到電子眼，并建立連接，PC開始接收處理電子眼發(fā)過來
的數(shù)據(jù)； (5)使用定位筆對準投影面，按下相應(yīng)的按鍵就可以在PC上實現(xiàn)相應(yīng)的功能； (6)關(guān)閉方式，點擊PC上的軟件標記，點擊退出，至此就可以關(guān)閉程序和電子眼。
權(quán)利要求一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，包括定位筆(1)、電子眼(2)、投影儀(3)、PC計算機(4)，其特征是所述電子眼(2)由紅外攝像頭(2.1)、MCU控制器(2.2)、藍牙模塊(2.3)、電源(2.4)、啟動按鍵(2.5)構(gòu)成，PC計算機(4)上安裝有藍牙適配器(4.1)，所述的MCU控制器(2.2)與PC計算機(4)中設(shè)有程序模塊；MCU控制器(2.2)通過I2C總線與紅外攝像頭(2.1)連接，通過引腳與藍牙模塊(2.3)及啟動按鍵(2.5)、電源(2.4)連接；藍牙模塊(2.3)通過藍牙適配器(4.1)在MCU控制器(2.2)中程序模塊的指令下與PC計算機(4)連接。
專利摘要一種基于紅外坐標識別的教學輔助演示系統(tǒng)，涉及紅外定位、藍牙通信與PC計算機相結(jié)合的電子演示技術(shù)領(lǐng)域。系統(tǒng)包括定位筆1、電子眼2、投影儀3、PC機4；電子眼2由紅外攝像頭2.1、MCU2.2、藍牙模塊2.3、電源2.4、啟動鍵2.5構(gòu)成，PC機4上安裝有藍牙適配器4.1，MCU2.2與PC機4中設(shè)有程序模塊；當投影儀3的投影面小于電子眼2的可視面的時候，電子眼2探測到投影面內(nèi)定位筆1發(fā)出的紅外信息，使用者在可視面內(nèi)使用定位筆1，電子眼2即可發(fā)現(xiàn)定位筆1發(fā)出來的光線，啟動紅外攝像頭2.1拍攝出圖片，在MCU2.2程序模塊的指令下處理轉(zhuǎn)換為投影面相對電子眼2投影面的位置坐標，通過藍牙模塊2.3把坐標信息發(fā)送給PC機4處理，實現(xiàn)在投影儀3的投影面上進行操作控制電腦及教學輔助演示的作用。
文檔編號G06F3/042GK201465073SQ20092007908
公開日2010年5月12日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月18日
發(fā)明者鄧練, 陳麟 申請人:鄧練;陳麟