一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備，該設(shè)備由手持裝置和接收端子組成，接收端子直接與PC電腦連接，其中手持裝置包括電池倉、鍵盤模塊、第一微控制器、無線通信發(fā)射模塊、激光發(fā)射模塊，接收端子包括無線通信接收模塊和第二微控制器。所述手持裝置為圓柱體，電池倉蓋與按鍵位于圓柱體的側(cè)面上，該圓柱體位于按鍵以下的側(cè)面上涂有磨砂質(zhì)感的防滑層，該圓柱體的頂面上設(shè)置有激光發(fā)射模塊，該圓柱體的底面上設(shè)置有一套繩。該設(shè)備電路簡單，成本低廉，可操作性強(qiáng)，使用USB2.0接口，硬件有即插即用和熱插拔功能，同時使傳送距離增加，降低了耗能，增強(qiáng)了抗干擾的能力。
【專利說明】一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及多媒體輔助教學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]教鞭是傳統(tǒng)“黑板-粉筆”教學(xué)方式強(qiáng)有力的輔助工具。使用教鞭主要是為了更好地指引學(xué)生聽課，使學(xué)生跟隨教師的教學(xué)思路和講解內(nèi)容進(jìn)行思考。而隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展與普及，在許多課程中，傳統(tǒng)“黑板-粉筆”教學(xué)方式己漸漸被多媒體教學(xué)方式所取代。當(dāng)前實現(xiàn)計算機(jī)輔助多媒體教學(xué)的主要方式是:教師上課時，將事先制作好的多媒體教學(xué)課件在計算機(jī)上打開，將其內(nèi)容通過投影儀放映出來，顯然，傳統(tǒng)的教鞭在此己無用武之地，因而大多數(shù)教師選擇了紅色激光筆或者鼠標(biāo)光標(biāo)等來代替教鞭。但無論是激光筆還是光標(biāo)，在屏幕上都是一瞬即逝的，無法留下痕跡，所以其作為教鞭的功能非常有限。
[0003]此外，多媒體幻燈片放映輔助教學(xué)，有助于提高教學(xué)質(zhì)量。但在使用幻燈片放映軟件時，教師需要在計算機(jī)旁邊操作鼠標(biāo)才能夠?qū)崿F(xiàn)幻燈片的放映，這在很大程度上限制了教師肢體語言的發(fā)揮，同時也限制了與學(xué)生的互動。
[0004]因此，如何輔助教師進(jìn)行課堂教學(xué)，讓教師的肢體語言得以充分發(fā)揮，并且增加與學(xué)生間的互動，已成為急需解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本實用新型的目的是提供一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備，該設(shè)備電路簡單、成本低廉、可操作性強(qiáng)，對提升教學(xué)質(zhì)量有著很好的輔助作用。
[0006]為達(dá)上述目的，本實用新型采取如下方案:
[0007]—種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備，該設(shè)備由手持裝置和接收端子組成，接收端子直接與PC電腦連接，其中手持裝置包括電池倉、鍵盤模塊、第一微控制器、無線通信發(fā)射模塊、激光發(fā)射模塊，接收端子包括無線通信接收模塊和第二微控制器，其特征在于:
[0008]電池倉內(nèi)放置兩節(jié)7號普通干電池，以為設(shè)備中各個模塊供電；
[0009]鍵盤模塊中包括2個按鍵，鍵盤模塊與第一微控制器連接，將鍵值發(fā)送給第一微控制器；
[0010]第一微控制器和第二微控制器均采用STC89C52，第一微控制器與無線通信發(fā)射模塊連接，將鍵值通過該發(fā)射模塊發(fā)送給接收端子，第二微控制器與無線通信接收模塊連接，接收鍵值數(shù)據(jù)，并通過串口傳送給CP2102，由CP2102轉(zhuǎn)換后發(fā)給PC電腦；
[0011]無線通信發(fā)射模塊和無線通信接收模塊均采用nRF24L01芯片；
[0012]所述手持裝置為圓柱體，電池倉蓋與按鍵位于圓柱體的側(cè)面上，且按鍵位于電池倉蓋的上方，該圓柱體位于按鍵以下的側(cè)面上涂有磨砂質(zhì)感的防滑層，該圓柱體的頂面上設(shè)置有激光發(fā)射模塊，該圓柱體的底面上設(shè)置有一套繩。[0013]本實用新型具有以下優(yōu)點和積極效果:
[0014]l)nRF24L01是挪威Nordic VLSI公司單片無線GFSK收發(fā)芯片，工作于2.4GHz的ISM頻段，內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，無線傳輸率可達(dá)2Mbit/s,另外其獨創(chuàng)的MultiCeiver技術(shù)可以同時支持6個無線器件的接收。
[0015]2)電路簡單，成本低廉，可操作性強(qiáng)，使用USB2.0接口，硬件有即插即用和熱插拔功能，同時使傳送距離增加，降低了耗能，增強(qiáng)了抗干擾的能力，和市場上基于紅外設(shè)計的設(shè)備相比有不受接收角度限制的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為手持裝置的立體圖；
[0017]圖2為系統(tǒng)組成原理圖；
[0018]圖3為微控制器與無線通信模塊的硬件連接圖；
[0019]圖4為微控制器與USB芯片的硬件連接圖。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進(jìn)一步的說明。
[0021]該設(shè)備的正視圖如圖1所示。該設(shè)備由手持裝置和接收端子組成，接收端子直接與PC電腦連接，其中手持裝置包括電池倉、鍵盤模塊、第一微控制器、無線通信發(fā)射模塊、激光發(fā)射模塊，接收端子包括無線通信接收模塊和第二微控制器。電池倉內(nèi)放置兩節(jié)7號普通干電池，以為設(shè)備中各個模塊供電，鍵盤模塊中包括2個按鍵，鍵盤模塊與第一微控制器連接，將鍵值發(fā)送給第一微控制器。2個按鍵中的一個用于開關(guān)激光發(fā)射模塊，另一個用于控制PPT的翻頁。通過激光發(fā)射模塊發(fā)射出的激光，老師可以很方便的定位到PPT中需要講解的地方。手持裝置為圓柱體，老師在握持的時候手感較方形要良好一些。此外，該手持裝置的底部設(shè)有一套繩，可以套在老師的手上，上課時老師不需要一直握住手持裝置，方便老師進(jìn)行肢體語言的表達(dá)。
[0022]系統(tǒng)組成原理圖如圖2所示。用戶按下按鍵，第一微控制器接收鍵值并將其傳輸給無線通信發(fā)射模塊，并控制無線模塊的信號收發(fā)，實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)通信。第二微控制器將接收的鍵值通過USB串口發(fā)送給PC電腦，PC電腦根據(jù)發(fā)送過來的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)控制PPT翻頁的功能，進(jìn)而實現(xiàn)多媒體教學(xué)中的模擬鼠標(biāo)的功能。
[0023]微控制器采用STC89C52，STC89C52單片機(jī)是一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。STC89C52具有P0、P1、P2、P3四個I/O 口。本系統(tǒng)主要通過IO 口來控制各部分電路以及無線模塊的通信，32位I/O 口控制線足以滿足系統(tǒng)功能需求。
[0024]nRF24L01射頻芯片各引腳的具體功能如下:CE為發(fā)射和接收的使能端、CSN為SPI的使能端、SCK為SPI時鐘輸入、MOSI為SPI數(shù)據(jù)主輸出從輸入端、MISO為SPI數(shù)據(jù)主輸入從輸出端、IRQ為中斷輸出、VDD_PA給功率放大器供電1.8V、IREF為參考電流端。VDD為電源端，接3V直流電源，且并聯(lián)兩個電容去耦，對干擾信號進(jìn)行濾波，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，VSS為參考接地端，XC1、XC2為晶振端，設(shè)計中接16M晶振為芯片提供時鐘信號，可調(diào)節(jié)振幅，達(dá)到低電流消耗和較好的無線信噪比，ANTU ANT2為天線接口端，設(shè)計采用PCB天線，尤為重要的是，天線下面不要鋪銅，以免影響數(shù)據(jù)包的發(fā)送與接收。
[0025]由于STC89C52沒有SPI 口，所以用P2 口作為SPI 口，用軟件模擬SPI時序。STC89S52和nRF24L01的硬件連接圖如圖3所示。
[0026]微控制器與USB芯片的硬件連接圖如圖4所示。第二微控制器STC89C52與USB接口芯片CP2102相連，將鍵值數(shù)據(jù)通過串口直接傳送給CP2102轉(zhuǎn)換芯片，CP2102利用內(nèi)部轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為USB協(xié)議格式，通過電腦的USB 口傳送給電腦。CP2102無需外部電阻和晶體，并且廠商免費提供驅(qū)動程序，大大簡化了開發(fā)過程?？梢詫⒔邮漳K制作成類似于U盤的形式，直接插在PC電腦上使用(圖中未示出)。
[0027]本實用新型的保護(hù)范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)行各種改動和變形而不脫離本發(fā)明的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍內(nèi)，則本實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多媒體教學(xué)中的激光電子教鞭設(shè)備，該設(shè)備由手持裝置和接收端子組成，接收端子直接與PC電腦連接，其中手持裝置包括電池倉、鍵盤模塊、第一微控制器、無線通信發(fā)射模塊、激光發(fā)射模塊，接收端子包括無線通信接收模塊和第二微控制器，其特征在于:電池倉內(nèi)放置兩節(jié)7號普通干電池，以為設(shè)備中各個模塊供電； 鍵盤模塊中包括2個按鍵，鍵盤模塊與第一微控制器連接，將鍵值發(fā)送給第一微控制器； 第一微控制器和第二微控制器均采用STC89C52，第一微控制器與無線通信發(fā)射模塊連接，將鍵值通過該發(fā)射模塊發(fā)送給接收端子，第二微控制器與無線通信接收模塊連接，接收鍵值數(shù)據(jù)，并通過串口傳送給CP2102，由CP2102轉(zhuǎn)換后發(fā)給PC電腦； 無線通信發(fā)射模塊和無線通信接收模塊均采用nRF24L01芯片； 所述手持裝置為圓柱體，電池倉蓋與按鍵位于圓柱體的側(cè)面上，且按鍵位于電池倉蓋的上方，該圓柱體位于按鍵以下的側(cè)面上涂有磨砂質(zhì)感的防滑層，該圓柱體的頂面上設(shè)置有激光發(fā)射模塊，該圓柱體的底面上設(shè)置有一套繩。
【文檔編號】G09B17/02GK203433700SQ201320765013
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月27日
【發(fā)明者】肖高偉 申請人:肖高偉