专利名称：多功能教鞭的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及教具，是一种课堂教学和授业讲座使用的多功能教鞭。
背景技术：
目前，老师讲课使用的教具，大都是实物、模型或幻灯片，由老师课堂上讲，学生下面听、看，师生不能交流、沟通，显得很死板、单调。
发明内容本实用新型的目的是提供一种多功能教鞭，以解决现有技术老师课堂上讲，学生下面听、看，师生不能交流，显得很死板、单调的问题。本实用新型的目的是这样实现的该教鞭是由遥控器和接收器两部分组成，在遥控器上设有开关键、关机、全屏、红外教鞭、后退、录像开始/暂停、上键、下键、菜单键、确定键，内置麦克风、外置麦克风接口，指示灯和红外教鞭灯；在接收器上设有天线、USB多媒体电脑接口和音频接口 ；还包括一个以单片机为核心的遥控器电路和接收器电路。遥控器电路，包括F-1、F-2、F-3、F_4、F-5五部分，一、F-I为无线扩音器功能和视频同步录像的音频传回电路，麦克风U1的I引脚与电源负极相连，2引脚接入音频放大、滤波模块U2的4引脚，U2的2引脚接电源负极，I引脚接电源正极，3引脚接音频传输模块U3的4引脚，U3的型号为XL-OlM ;二、F-2为主控制器部分，采用51系列单片机U4，用的是RC复位电路，为第9引脚，单片机18、19引脚接入晶振电路，将40和20引脚分别接电源的正极和负极，电源采用3. 5-5V直流电；三、F-3部分为按键部分，将按键S1-S9引脚的一端接电源负极，S1-S7S—端接F-2部分的单片机PO 口，同时在正极间接入了上拉电阻R2，将S8-S9按键的另一端和F-2部分单片机的22、23 口相连；四、F-4为无线蓝牙模块U5，其型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极，并接入一个Ik的限流电阻，3引脚接F-2的U4单片机33引脚，4引脚接25引脚，5引脚接32引脚，6引脚接26引脚，7引脚接28引脚，8引脚接27引脚；五、F-5部分，为无线视频的LED红外教鞭灯，接入一个IK限流电阻。F-I部分的U2放大、滤波模块包括U2_i —级音频放大电路、U2_2 二级音频放大电路和U2-3滤波电路，一、一级音频放大电路U2_1;U2接口 1、2、3、4，通过NE5532芯片P3的I引脚连接电容C54, 2引脚连接I引脚，3引脚连接电容C53后，连接U2的4引脚，4引脚连接稳压块P2的3引脚，8引脚连接U2的4引脚，通过C5(i、C51、C52三个电容组成P2的滤波电路；二、二级音频放大电路U2_2，通过NE5532芯片P4的4、8引脚，分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，5引脚连接电容C54,6引脚连接电阻R51、R52并联接后，连接P2的2引脚，再通过P4的6引脚通过变阻器R53连接P4的7引脚，形成反馈电路，通过P4的7引脚，连接并联电阻R54, R55,电阻R54另一端连接到P5的3引脚并加入C55滤波电容，R55另一端连接P2的2引脚，通过P5的2引脚连接晶体管Q1的3引脚，然后将Q1的I引脚连接P2的2引脚，Q1的2引脚通过串联R56、R57两个电阻连接P5的I引脚，通过P5的I引脚连接电容C56，再将电容C56的另一端连接电阻R60，将P5的I引脚连接二极管D5tl的负极，将D5tl正极连接电阻R58和电容C57组成的并联电路后，连接U2的2引脚；三、滤波电路U2_3，通过P6的2引脚连接电阻R61，将R61连接电阻R6tl,通过P6的4、8引脚分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，再将P6的3引脚并联两个电阻R62和R63,将电阻R62另一端连接电容C58,将C58连接P6的2引脚，将R62连接电阻R66, R66另一端连接P7的5引脚和电阻R65,电阻R61右端和C59右端连接一个电容C9，P7的6引脚连接电容C6tl和C59后连接到P6的I引脚，P7的6引脚连接电阻R64后连接R66右端，通过P7的7引脚连接到U2的3引脚。接收器电路，包括J-l、J-2、J-3、J-4、J-5五个部分，一、J-I部分为一个USB 口，与多媒体教室电脑相连，将USB的1、4 口分别接电源的正负极，并为接收器提供电源，USBl引脚接C6、C7两个电容，USB 口通过2、3引脚与J-2主控芯片U7的32引脚和31引脚相连；二、J-2主控芯片U7，其型号为MC178-04B，其28、29引脚，接入一个6MHz的晶振和两个220pF的电容，构成其最小系统，通过J-I部分USB 口电源引脚4，为其提供电源，将其接入U7的30引脚，同时接入一个限流电阻R13, J-2主控芯片U7周围有三个芯片，U8、U9、Ultl，均为4066芯 片，为控制U7的引脚通断而设定，U8的1、2、3、4、8、9、10、11引脚，接U7的3、17、6、19、18、8、17,33 引脚，U10 的 1、2、3、4、8、9、10、11 引脚，接 U7 的 11、21、11、15、2、19、36、24 引脚，U9 的1、2引脚，接U7的35,20引脚，以达到控制U7的相应引脚通断，U8的13、5、6、12引脚，U9的13、5、6、12引脚，U10的13引脚分别与J-5部分的P2 口相连，同时将P2 口的每一位接入一个下拉电阻？；三、J-3部分为音频模块U11,通过其引脚I接电源正极，2、3、5引脚接电源负极，4、6引脚分别与音频接口 Al相连；四、J-4部分，为遥控器按键无线接收模块U12，其型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极，并接一个IK的限流电阻，其余引脚
3、4、5、6、7、8，分别接J-5部分的单片机U13的6、3、7、4、8、5引脚；五、J-5部分，单片机U13为整个接收器的主控芯片，其型号为STC89C51、C8051、AVR和PIC单片机，以51单片机为例，PO引脚接入上拉电阻，用的是RC复位电路，为第9引脚，接入一个电解电容CB3和一个电阻R3，将此单片机18、19引脚接入晶振电路，同时将40引脚和20引脚分别接电源的正极和负极。该实用新型与现有技术相比具有以下优点(I)该教鞭，配合PC机/笔记本电脑、投影仪和屏幕使用，可实现多媒体教学；(2)操作方便、灵活，教师在教室内任意角落操作，都可实现演示开始、暂停、上下翻页、退回等十个功能，师生交流、沟通方便；(3)配有LED红外教鞭灯，利用红光线可描绘重点，做教鞭使用。
图I遥控器结构示意图；图2接收器结构示意图；图3遥控器电路图；图4U2放大、滤波模块电路图；图5接收器电路图
具体实施方式
图1-2中在遥控器上设有开关键I、关机2、全屏3、红外教鞭4、后退5、录像开始/暂停6、上键7、、菜单键8、确定键9下键10，内置麦克风11、外置麦克风接口 12，指示灯13和，红外教鞭灯14 ;在接收器上设有天线15、USB多媒体电脑接口 16和音频接口 17 ;还包括一个以单片机为核心的遥控器电路和接收器电路。图3-5中遥控器电路可分为F-l、F-2、F-3、F-4、F-5五部分。一、F-I部分，是为实现无线扩音器功能和视频同步录像的音频传回而设计的电路麦克风U1的I引脚与电源负极相连，2引脚接音频放大模块U2的4引脚，同时将输入音频信号接入放大，U2的2引脚接电源负极，I引脚接电源正极，3引脚接U3的4引脚，此时将放大和滤波的音频信号传递给无线音频传输模块U3，U3的型号为XL-01M，将音频信号传出，完成音频传输功能；U2为自制模块，电路包括U2_i、U2_2和U2-3三部分电路，一级音频放大电路U2_pU2接口 1、2、3、4，通过NE5532芯片P3的I引脚连接电容C54, 2引脚连接I引脚，3引脚连接电容C53后，连接U2的4引脚，4引脚连接稳压块P2的3引脚，8引脚连接U2的4引脚，通过C50、C51、C52三个电容组成P2的滤波电路；二级音频放大电路U2_2，通过NE5532芯片P4的4、8引脚，分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，5引脚连接电容C54,6引脚连接电阻R51、R52并联 接后，连接P2的2引脚，再通过P4的6引脚通过变阻器R53连接P4的7引脚，形成反馈电路，通过P4的7引脚，连接并联电阻R54、R55,电阻R54另一端连接到P5的3引脚并加入C55滤波电容，R55另一端连接P2的2引脚，通过P5的2引脚连接晶体管Q1的3引脚，然后将Q1的I引脚连接P2的2引脚，Q1的2引脚通过串联R56、R57两个电阻连接P5的I引脚，通过P5的I引脚连接电容C56，再将电容C56的另一端连接电阻R6tl，将P5的I引脚连接二极管D50的阴极，将D50阳极连接电阻R58和电容C57组成的并联电路后，连接U2的2引脚；滤波电路U2_3，通过P6的2引脚连接电阻R61，将R61连接电阻R6tl，通过P6的4、8引脚分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，再将P6的3引脚并联两个电阻R62和R63，将电阻R62另一端连接电容C58,将C58连接P6的2引脚，将R62连接电阻R66, R66另一端连接P7的5引脚和电阻R65,电阻R61右端和C59右端连接一个电容C9，P7的6引脚连接电容C6tl和C59后连接到P6的I引脚，P7的6引脚连接电阻R64后连接R66右端。通过P7的7引脚连接到U2的3引脚。U2实现音频放大和滤波功能为现有技术，其中U2接口的1、2、3、4。UlA为U1, U3的接口，所用器件如下NE5532 芯片，DC-DC 5V 升压至 12V，7912 芯片，O. luF、10uF、0. 47uF、47uF、4700pF 电容，47K、I. 2K、I. 5K、10K、100K、5K 电阻，电阻器 680Κ，二极管 in4148，JFET-N-3DJ7 芯片等器件组成；二、F-2为遥控器的主控制部分，将控制信号接收处理和发射出去，单片机U4采用STC89C51、C80C51、AVR、PIC系列型号，以C8051系列单片机为例，用的是RC复位电路，为第9引脚，将此单片机18、19引脚接入晶振电路，同时将40引脚和20引脚分别接电源的正极和负极。三、F-3为按键部分，S1为开关2、S2为全屏3、S3为红外教鞭4、S4为后退5、S5为录像开始/暂停6、S6为上键7、S7为菜单键8、S8为确定键9、S9为下键10，将按键S1-S9的一端接电源负极，S1-S7另一端接F-2的单片机U4的PO 口，同时在正极间我们为其接入了 R2的IOK上拉电阻，将按键S8-S9的另一端和F-2单片机的22、23 口相连，这是为了增加51单片机的PO 口灌入和推出电流，使其能完成按键所需的硬件要求。四、F-4为无线蓝牙模块U5，其型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极并接入一个Ik的限流电阻，3引脚接F-2单片机33引脚，4引脚接25引脚，5引脚接32引脚，6引脚接26引脚，7引脚接28引脚，8引脚接27引脚，通过单片机F-2部分将信号处理传至F-4发射出去完成信号发出；五、F-5为无线视频的红外教鞭灯LED，接入一个IK限流电阻，实现无线教鞭功能.[0016]接收器电路可分为J-l、J-2、J-3、J-4、J-5五部分，一、J-I部分为USB DU6，其与多媒体教室电脑相连，通过USB 口将信号传回电脑，按照USB协议将USB的1、4 口分别接电源的正负极，并为接收器提供电源，J-I中USBl引脚接C6、C7两个电容，分别为O. IuF电容和IOuF的电解电容，以此达到滤波的目的，USB 口通过2、3引脚与J-2主控芯片U7的32引脚和31引脚相连。二、J-2主控芯片U7,型号为MC178-04B,其28,29引脚，接入一个6MHz的晶振和两个220pF的电容，构成最小系统，通过J-I的USB 口引脚4，为其提供电源，将其接入U7的30引脚，同时接入一个I. 5K的限流电阻R13, J-2主控芯片U7周围有三个芯片U8、U9、Ultl，均采用4066芯片，为控制U7的引脚通断而设定，U8的1、2、3、4、8、9、10、11引脚，接叫的 3、17、6、19、18、8、17、33 引脚，U10 的 1、2、3、4、8，、9、10、11 引脚，接 U7 的 11、21、11、15、2、19、36、24引脚，U9的1、2引脚，接U7的35,20引脚，达到控制U7的相应引脚通断，U8的13、5、6、12引脚，队的13、5、6、12引脚和Ultl的13引脚，分别与J-5部分的P2 口相连，同时将P2 口的每一位接入一个IOK下拉电阻，以实现其电流下拉功能。三、J-3部分为音频模块U11，通过其引脚I接电源正极，2、3、5引脚接负极，4、6引脚分别与音频接收接口 Al相 连，通过Al将音频信号送给音响和传回电脑实现其无线音频信号接收功能；四、J-4为遥控器按键无线接收模块U12，型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极，并接一个IK的限流电阻，以实现其稳定的供电，其余引脚3、4、5、6、7、8分别接J-5部分的单片机U13的6、3、7、4、8、5引脚，以实现其遥控器按键信号的接收功能；五、J-5部分，单片机U13为整个接收器的主控芯片，其型号为STC8951、C8051、AVR、PIC，以51单片机为例，PO接入IOK的上拉电阻，用的是RC复位电路，为第9引脚，接入一个电解电容CB3和一个电阻R3，将此单片机18、19引脚接入晶振电路，同时将40引脚和20引脚分别接电源的正极和负极。晶振大小为11. 0592MHz，所接电容为20 30pF普通电容。
权利要求1.一种多功能教鞭，是由遥控器和接收器两部分组成，其特征在于在遥控器上设有开关键(I)、关机(2)、全屏(3)、红外教鞭(4)、后退(5)、录像开始/暂停(6)、上键(7)、下键(10)、菜单键(8)、确定键(9)，内置麦克风(11)、外置麦克风接口(12)，指示灯(13)和红外教鞭灯(14);在接收器上设有天线(15)、多媒体电脑接口 USB(16)和音频接口(17);还包括一个以单片机为核心的遥控器电路和接收器电路。
2.根据权利要求I所属的多功能教鞭，其特征在于遥控器电路包括F-l、F-2、F-3、F-4、F-5五部分，一、F-I为无线扩音器功能和视频同步录像的音频传回电路，麦克风U1的I引脚与电源负极相连，2弓丨脚接入音频放大、滤波模块U2的4引脚，U2的2引脚接电源负极，I引脚接电源正极，3引脚接音频传输模块U3的4引脚，U3型号为XL-OlM ;二、F-2为主控制器部分，单片机U4，采用51系列单片机，用的是RC复位电路，为第9引脚，单片机18、19引脚接入晶振电路，将40和20引脚分别接电源的正极和负极，电源采用3. 5-5V直流电；三、F-3为按键部分，将按键S1-S9引脚的一端接电源负极，按键S1-S7的另一端，接F-2部分的单片机PO 口，同时在正极间接入了 R2上拉电阻，将S8-S9按键的另一端和F-2部分的单片机22、23 口相连；四、F-4为无线蓝牙模块U5，其型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极，并接入一个Ik的限流电阻，3引脚接F-2单片机33引脚，4引脚接25引脚，5引脚接32引脚，6引脚接26引脚，7引脚接28引脚，8引脚接27引脚；五、F-5部分为无线视频的LED红外教鞭灯(14)，接入一个IK限流电阻。
3.根据权利要求2所属的多功能教鞭，其特征在于F-1部分的U2放大、滤波模块，包括一级音频放大电路U2_i、二级音频放大电路U2_2和滤波电路U2_3，一、一级音频放大电路Uy1，U2接口 1、2、3、4，通过NE5532芯片P3的I引脚连接电容C54, 2引脚连接I引脚，3引脚连接电容C53后，连接U2的4引脚，4引脚连接稳压块P2的3引脚，8引脚连接U2的4引脚，通过C50> C51, C52三个电容组成P2的滤波电路；二、二级音频放大电路U2_2，通过NE5532芯片P4的4、8引脚，分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，5引脚连接电容C54,6引脚连接电阻R51、R52并联接后，连接P2的2引脚，再通过P4的6引脚通过变阻器R53连接P4的7引脚，形成反馈电路，通过P4的7引脚，连接并联电阻R54、R55，电阻R54另一端连接到P5的3引脚并加入C55滤波电容，R55另一端连接P2的2引脚，通过P5的2引脚连接晶体管Q1的3引脚，然后将Q1的I引脚连接P2的2引脚，Q1的2引脚通过串联R56、R57两个电阻连接P5的I引脚，通过P5的I引脚连接电容C56，再将电容C56的另一端连接电阻R6tl，将P5的I引脚连接二极管D5tl的负极，将D5tl正极连接电阻R58和电容C57组成的并联电路后，连接U2的2引脚；三、滤波电路U2_3，通过P6的2引脚连接电阻R61，将R61连接电阻R6tl，通过P6的4、8引脚分别连接U2的I引脚和P2的3引脚，再将P6的3引脚并联两个电阻R62和R63,将电阻R62另一端连接电容C58，将C58连接P6的2引脚，将R62连接电阻R66, R66另一端连接P7的5引脚和电阻R65,电阻R61右端和C59右端连接一个电容C9，P7的6引脚连接电容C6tl和C59后连接到P6的I引脚，P7的6引脚连接电阻R64后连接R66右端。通过P7的7引脚连接到U2的3引脚。
4.根据权利要求I所属的多功能教鞭，其特征在于接收器电路，包括J_1、J-2、J-3、J-4、J-5五个部分，一、J-I部分为一个USB 口，与多媒体教室电脑相连，将USB的1、4 口分别接电源的正、负极，并为接收器提供电源，USBl引脚接C6、C7两个电容，USB 口，通过2、3引脚与J-2主控芯片U7的32引脚和31引脚相连；二、J-2主控芯片U7，其型号为MC178-04B，其28、29引脚，接入一个6MHz的晶振器和两个220pF的电容，构成其最小系统，通过J-I的USB 口引脚4，为其提供电源，将其接入U7的30引脚，同时接入一个限流电阻R13, J-2主控芯片U7周围有三个芯片U8、U9、U1Q，均为4066芯片，为控制U7的引脚通断而设定，U8的I、2、3、4、8、9、10、11 引脚，接 U7 的 3、17、6、19、18、8、17、33 引脚，U10 的 1、2、3、4、8、9、10、11 引脚，接U7的11、21、11、15、2、19、36、24引脚，U9的1、2引脚接U7的35,20引脚，以达到控制U7的相应引脚通断；U8的13、5、6、12引脚，U9的13、5、6、12引脚，U10的13引脚分别与J-5部分的P2 口相连，同时将P2 口的每一位接入一个IOK下拉电阻；三、J-3部分，为音频模块U11,通过其引脚I接电源正极，2、3、5引脚接电源负极，4、6引脚分别与音频接收接口 Al相连；四、J-4部分，为遥控器按键无线接收模块U12，其型号为NRF24L01，其I引脚接电源负极，2引脚接电源正极并接一个IK的限流电阻，其余引脚3、4、5、6、7、8，分别接J-5部分的单片机U13的6、3、7、4、8、5引脚；五、J-5部分，U13为整个接收器的主控芯片，其型号为STC89C51、C8051、AVR和PIC单片机，以51单片机为例，PO接入IOK的上拉电阻，用的是RC复位电路，为第9引脚，接入一个电解电容CB3和一个电阻R3，将此单片机18、19引脚接入晶振电路，同时将40引脚和20引脚分别接电源的正极和负极。
专利摘要本实用新型属一种多功能教鞭，其特点是由遥控器和接收器两部分组成，在遥控器上设有开关键、关机、全屏、红外教鞭、后退键、录像开始/暂停、上键、下键、菜单键、确定键，内置麦克风、外置麦克风接口，指示灯和红外教鞭灯；在接收器上设有天线、USB多媒体电脑接口和音频接口；还包括一个以单片机为核心的遥控器电路和接收器电路。该教鞭配合PC机/笔记本电脑、投影仪和屏幕使用，可实现多媒体教学，具有操作灵活，使用方便的特点教师在教室内任意角落操作，都可实现演示开始、暂停、上下翻页、退回等十个功能，师生交流沟通方便，配有LED红外教鞭灯，可用红光线描绘重点，适于大学、中小学、课堂教学和授业讲座使用。
文档编号G09B17/02GK202711517SQ20122003213
公开日2013年1月30日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者赵裕民, 李丽萍, 赵英杰, 于明旺, 任晓龙 申请人:邯郸职业技术学院