一种双屏显示教学平台的制作方法

本实用新型涉及多媒体教学技术领域，尤其是涉及一种双屏显示教学平台。

背景技术：

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到最优化的教学效果。多媒体教学系统涉及计算机技术、音视频技术、光学技术、网络及通讯等多种技术。一个完整的多媒体教学系统包括硬件和软件两部分，多媒体系统的硬件包括计算机主机及可以接收和播放多媒体信息的各种输入/输出设备，其软件是多媒体操作系统及各种多媒体工具软件和应用软件。

目前多媒体教学系统存在的问题是：一是图像显示多采用投影仪或显示器，一般只能显示平面图像，无法带来现场身临其境的感觉，而且不能进行分组合作共同完成同一学习目标；二是在线授课，不同地域的网络速度不同，例如网络慢的地区教学视频会比较卡，这样直接影响了学生的学习；三是学生阶段，学生的身高随年级不同，会显著不一致，不同年级采购不同的显示器会导致学校比较麻烦，现有的显示器高度不可调节；四是现有技术的产品配置相对复杂，用户操作步骤多，可移动性较差；五是每个小组需要占用一个显示操控屏，需要较大的成本，且不利于组间合作与查看控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种双屏显示教学平台，用于解决上述技术问题。

本实用新型解决上述技术问题采用的技术方案是：一种双屏显示教学平台，包括传输图像信号并接收处理多组操作者的操作信息的主控单元、用于显示主控单元输入的图像信号的成像屏幕、用于生成成像屏幕上画面的全息图像的全息成像装置、用于与主控单元进行交互操作的显示终端、用于进行重点教学部分截图的辅助计算机，辅助计算机包括计算机截图屏幕，计算机截图屏幕为触摸式显示器，辅助计算机与主控单元通信连接，显示终端与主控单元连接；

显示终端包括显示器、与显示器连接并可调节高度的支撑杆、与支撑杆连接的底座，显示器包括第一显示器、第二显示器、与第一显示器和第二显示器连接并用于进行图像解码的双屏解码模组，第二显示器包括相互连接的第二控制电路和第二液晶屏；第一显示器包括相互连接的第一控制电路和第一液晶屏、用于向第一显示器的第一控制电路和第二显示器的第二控制电路输入时序信号和数据信号并进行转换处理并将处理后的时序信号和数据信号传输至第一液晶屏和第二液晶屏的ops模块，ops模块分别连接第一显示器的第一控制电路和第二显示器的第二控制电路，双屏解码模块与主控单元连接。

ops模块包括相互连接的单片机和信号选择模块，信号选择模块包括数据信号输出端和hdmi输出接口；单片机，用于处于复制模式时，生成第一输入控制指令，并将第一输出控制指令发送至信号选择模块，以使信号选择模块向第一显示器的第一控制电路和第二显示器的第二控制电路输入数据信号输出端或者hdmi输出接口输出的数据信号；

处于扩展模式时，生成第二输入控制指令，并将第二输出控制指令发送至信号选择模块，以使信号选择模块向第一显示器的第一控制电路输入数据信号输出端输出的数据信号，向第二显示器的第二控制电路输入hdmi输出接口输出的数据信号；或者，向第一显示器的第一控制电路输入hdmi输出接口输出的数据信号，向第二显示器的第二控制电路输入数据信号输出端输出的数据信号。还包括与ops模块连接的kvm切换器，kvm切换器，用于切换单片机的模式。kvm切换器包括：第一模式切换键和第二模式切换键；相应地，kvm切换器，具体用于在检测到第一模式切换键被触发时，将单片机切换至复制模式；在检测到第二模式切换键被触发时，将单片机切换至扩展模式。

第一显示器还包括与第一控制电路连接的第一扬声器；第一扬声器，用于在接收到控制电路发送的音频信号时，将音频信号转换为声信号。

第一显示器还包括分别连接第一扬声器和第一控制电路的音频功放板；

音频功放板，用于对第一控制电路发送的音频信号进行放大处理，并将放大处理后的音频信号发送至第一扬声器。

作为优选，双屏解码模组包括与主控单元连接的显卡、分别与显卡连接的第一解码模块和第二解码模块、分别与第一解码模块和第一显示器连接的第一背光模块、分别与第二解码模块和第二显示器连接的第二背光模块，第一解码模块和第二解码模块之间通过通讯线连接，第一解码模块和第二解码模块集成在一解码板上，解码板设在第一显示器和第二显示器之间；第一解码模块与第一显示器连接，第二解码模块与第二显示器连接。

作为优选，支撑杆包括下支撑杆、可伸缩进入下支撑杆内的上支撑杆、用于调节上支撑杆高度的紧固螺母，紧固螺母设在下支撑杆和上支撑杆之间。通过紧固螺母的旋转，调节上支撑杆的高度，从而调节显示器的高度。

作为优选，双屏解码模组还包括与第一解码模块连接的第一按键板、与第二解码模块连接的第二按键板。

作为优选，第一解码模块采用第一解码芯片u1，第一解码芯片u1的信号输入端in1接显卡，第一解码芯片u1的控制输入端in2接第一按键板，第一解码芯片u1的第一输出端out1接第一显示器，第一解码芯片u1的第二输出端out2接第一背光模块，第一解码芯片u1的通讯端i2c接第二解码模块；

第二解码模块采用第二解码芯片u2，第二解码芯片u2的信号输入端in1接显卡，第二解码芯片u2的控制输入端in2接第二按键板，第二解码芯片u2的第一输出端out1接第二显示器，第二解码芯片u2的第二输出端out2接第二背光模块，第二解码芯片u2的通讯端i2c接第一解码芯片u1的通讯端i2c。

作为优选，成像屏幕为led背光源显示器。

作为优选，还包括一个柱体的外壳，成像屏幕安装在外壳的顶部，全息成像装置安装在外壳的中部，显示终端安装在外壳下部的外侧，主控单元安装在外壳下部的中间位置。

作为优选，还包括与主控单元相连的音响装置。

作为优选，还包括用于获取教学现场视频信息的第二摄像头，第二摄像头与主控单元连接。

作为优选，辅助计算机包括主机，计算机截图屏幕与主机连接，主机通过rs485通信网络与主控单元连接。

本实用新型具有的有益效果是：

1、通过采用全息成像技术，可以保证多组操作者共享同一成像屏幕上画面的全息图像，并能呈现画面不同方向的内容，使操作者更清晰地观察学习对象的细节；通过设置多台双屏显示终端，使多组操作者能够互相协作，共同进行并完成同一内容的学习，比原来单屏的可以多一倍的小组，且两小组合作时，可以查看或控制对方屏幕，有利于小组学习互动；

2、在教学过程中，辅助计算机与教学计算机进行画面同步显示，当出现难点、重点以及学生提问时，授课教师可以通过辅助计算机进行实时截屏，教学中的难点、重点以及提问都可以作为图片的方式进行保存，以便于线下学习的学生更好地进行学习。

3、本实用新型的使用能够提供在线以及线下两种学习方式，在网络环境较差时，学生就能够采用线下方式进行学习，同时，辅助计算机能够提供教学辅助，帮助线下学习的学生了解在线授课时授课教师划出的学习重点、学习难点以及其他学生提出的问题；

4、本实用新型通用性好，高度可调节，移动方便，可以适应不同年级不同学生的身高，方便学生观看；

5、本实用新型通过在两个互连显示器中的一个中配置内嵌式的ops模块，以实现双屏显示功能，与现有技术中使用外置主机以实现双屏显示功能相比，具有可移动性强，用户操作简便的优点；

6、双屏解码模组包括第一解码模块和第二解码模块，第一解码模块和第二解码模块集成在一解码板上，通过一片解码板解决两片屏幕的图像解码及驱动显示控制，可节约板卡成本，也能有效减少生产时的加工工序。

附图说明

图1是本实用新型的安装结构示意图。

图2是本实用新型的连接示意图。

图3是显示终端的结构示意图。

图4是显示终端的控制原理图。

图5是显示终端另一种控制原理图。

图6是双屏解码模组的模块结构图。

图中：1、主控单元，2、成像屏幕，3、全息成像装置，4、显示终端，41、第一显示器，42、第二显示器，110、第一液晶屏，120、第一控制电路，130、ops模块，140、第一osd模块，150、第一智能参数板，160、第一红外板，170、转接板，180、第一电源装置，190、第一扬声器，210、第二液晶屏，220、第二控制电路，240、第二osd模块，250、第二智能参数板，260、第二红外板，280、第二电源装置，290、第二扬声器，43、显卡，44、第一解码模块，45、第二解码模块，46、第一背光模块，47、第二背光模块，48、第一按键板，49、第二按键板，50、上支撑杆，51、下支撑杆，52、紧固螺母，53、底座，5、音响装置，6、辅助计算机，61、计算机截图屏幕，62、主机，7、第二摄像头

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的说明。

如图1-6所示，本实用新型一种双屏显示教学平台，包括传输图像信号并接收和处理多组操作者的操作信息的主控单元1、用于显示主控单元1输入的图像信号的成像屏幕2、用于生成成像屏幕2上画面的全息图像的全息成像装置3、用于与主控单元1进行交互操作的显示终端4、用于进行重点教学部分截图的辅助计算机6，辅助计算机6包括计算机截图屏幕61，计算机截图屏幕61为触摸式显示器，辅助计算机6与主控单元1通信连接，显示终端4与主控单元1连接；

如图3所示，显示终端包括显示器、与显示器连接并可调节高度的支撑杆、与支撑杆连接的底座53，支撑杆包括下支撑杆51、可伸缩进入下支撑杆51内的上支撑杆50、用于调节上支撑杆50高度的紧固螺母52，紧固螺母52设在下支撑杆51和上支撑杆50之间。

本实用新型图4示出了本实用新型一实施例提供的显示终端的结构示意图，参见图4，该显示终端包括：显示器包括第一显示器41、第二显示器42、与第一显示器41和第二显示器42连接并用于进行图像解码的双屏解码模组，第二显示器42包括相互连接的第二控制电路220和第二液晶屏110；第一显示器41包括相互连接的第一控制电路120和第一液晶屏110、ops模块130，ops模块130分别连接第一显示器41的第一控制电路120和第二显示器42的第二控制电路220。

ops模块130为信号源，用于向第一显示器41的第一控制电路120和第二显示器42的第二控制电路220输入时序信号和数据信号，以使第一控制电路120和第二控制电路220对时序信号和数据信号进行转换处理，并将转换处理后的时序信号和数据信号传输至第一液晶屏110和第二液晶显示屏210。

其中，第一控制电路120和第二控制电路220可选用stdp6028来实现。

不难理解的是，第一显示器41的第一控制电路120生成的驱动信号传输至第一液晶屏110，第二显示器42的第二控制电路220生成的驱动信号传输至第二液晶屏210。

需要说明的是，上述器件之间的连接方式此处不进行限定，使用常规的连接方式即可，例如：ops模块130可通过hdmi信号线与第二显示器42连接；ops模块130可通过转接板170与第一显示器41的第一控制电路110连接，或者是采用对插的安装方式，以进一步提高安装和维修的便利性。

参见图4可知，ops模块包括lan输入端、数据信号输出端和hdmiout输出端以及usbout接口；

在实际应用中，内嵌入第一显示器41的ops模块130可通过数据信号输出端和hdmiout输出端向第一显示器41的第一控制电路120和第二显示器42的第二控制电路220输入数据信号。

可见，本实用新型通过在两个互连显示器中的一个中配置内嵌式的ops模块130，以实现双屏显示功能，与现有技术中使用外置主机以实现双屏显示功能相比，具有可移动性强，用户操作简便的优点。

图5示出了本实用新型另一实施例提供的显示终端的结构示意图，下面参见图5对该显示终端的多功能性进行详细说明：

第一显示器41和第二显示器42还包括：第一osd模块140、第二osd模块240、第一智能参数板150、第二智能参数板250、第一红外板160、第二红外板260、第一电源装置180、第二电源装置280、以及第一扬声器190、第二扬声器290，其中；

第一osd模块140、第二osd模块240、第一智能参数板150、第二智能参数板250、第一红外板160、第二红外板260、第一电源装置180、第二电源装置280、以及第一扬声器190、第二扬声器290在第一显示器41和第二显示器42中的工作原理相似，故，下文以第一显示器41为例进行详细说明：

第一osd模块140与第一控制电路120连接，用于向第一控制电路120发送显示调整指令，以使第一控制电路120根据显示调整指令调整显示参数。

第一智能参数板150与第一控制电路120连接，用于向第一控制电路120发送显示控制指令，以使第一控制电路120根据显示控制指令向第一液晶屏110发送显示控制信号，由第一液晶屏110根据显示控制信号控制背光板和环境光监测。

第一红外板160与第一控制电路120连接，用于调整红外光。

第一电源装置180与第一控制电路120连接，用于为相应设备提供电能；

其中，第一电源装置180输出电能为220v的交流电。

第一扬声器190与控制电路120连接，用于在接收到第一控制电路120发送的音频信号时，将音频信号转换为声信号。

可见，本实用新型通过设置第一智能参数板150，基于集成智能传感器，可实现液晶屏背光恒定控制和环境光监测。

为了提高语音播放的效果，本方案还可设置音频功放板(图中未示出)，将音频功放板连接在第一扬声器190和第一控制电路120之间，用于对第一控制电路120发送的音频信号进行放大处理，并将放大处理后的音频信号发送至第一扬声器190。

需要说明的是，音频功放板可以功能模块的形式集成在第一控制电路120对应的显示控制板上，也可以独立功能器件的形式单独设置，具体可视情况而定。

下面参见图5对该显示终端实现双屏显示功能的过程进行详细说明：

ops模块130包括：相互连接的单片机和信号选择模块；

信号选择模块包括：数据信号输出端和hdmi_out输出接口；

相应地，该显示终端与ops模块130连接的kvm切换器；kvm切换器包括：第一模式切换键和第二模式切换键；

kvm切换器具体用于在检测到第一模式切换键被触发时，将单片机切换至复制模式；

在检测到第二模式切换键被触发时，将单片机切换至扩展模式。

不难理解的是，第一模式切换按键和第二模式切换按键均可设置在osd模块对应的osd按键板上；

而且，kvm切换器可以功能模块的形式集成在第一控制电路120对应的显示控制板上，也可以独立功能器件的形式单独设置，具体可视情况而定。

处于复制模式时，单片机用于生成第一输入控制指令，并将第一输出控制指令发送至信号选择模块，以使信号选择模块向第一显示器的第一控制电路120和第二显示器的第二控制电路220输入数据信号输出端或者hdmi输出接口输入的数据信号；

处于扩展模式时，单片机用于生成第二输入控制指令，并将第二输出控制指令发送至信号选择模块，以使信号选择模块向第一显示器41的第一控制电路120输入数据信号输出端输出的数据信号，向第二显示器42的第二控制电路220输入hdmiout输出接口输出的数据信号；

或者，向第一显示器41的控制电路120输入hdmiout输出接口输入的数据信号，向第二显示器42的控制电路220输入数据信号输出端输入的数据信号。

其中，单片机选用pt2334型号，信号选择模块可选用开关选择电路或者是p13hdmi1310-a型号的芯片。

在另一实施例中，kvm切换器用于在检测到摄像头起开时，自动将单片机切换至扩展模式，以使第一显示器41和第二显示器42分别显示hdmiout输出接口和数据信号输出端输出的数据信号，进而实现双屏扩展显示功能。

图6中，双屏解码模组包括与主控模块连接的显卡43、分别与显卡43连接的第一解码模块44和第二解码模块45、分别与第一解码模块44和第一显示器41连接的第一背光模块46、分别与第二解码模块45和第二显示器42连接的第二背光模块47，第一解码模块44和第二解码模块45之间通过i2c通讯线连接，第一解码模块44和第二解码模块45集成在一解码板上，解码板设在第一显示器41和第二显示器42之间；第一解码模块44与第一显示器41连接，第二解码模块45与第二显示器42连接。

作为本实用新型一实施例，所述双屏解码模组还包括分别与所述第一解码模块44和第二解码模块45对应连接的第一按键板48和第二按键板49。

这样可实现同一台机器的两片屏幕可由两边不同的使用者设定，选择适合自己大小的亮度、对比度、颜色等，并且支持“主-从机模式”设定，一旦在两片屏之间设定了一台为主机，那么另外一台从机的所有设定将由主机来控制，具体来说，可以通过操作机器上的设定键set，被按下设定键set的机器为主机，另外一台机器为从机。

作为本实用新型一实施例，所述第一解码模块44和第二解码模块45分别将所述显卡43输出的edp信号转换成低电压差分信号。

当然，显卡43除了输出edp信号之外，还可以有很多种信号格式输出，本实用新型实施例之所以选择edp格式的，是因为选用的是笔记本上用的主板，其绝大部分是edp输出，这样可以把整机厚度做得很薄。

第一解码模块44采用第一解码芯片u1，第一解码芯片u1的信号输入端in1接显卡43，第一解码芯片u1的控制输入端in2接第一按键板48，第一解码芯片u1的第一输出端out1接第一显示器41，第一解码芯片u1的第二输出端out2接第一背光模块46，第一解码芯片u1的通讯端i2c接第二解码模块45。

第二解码模块45采用第二解码芯片u2，第二解码芯片u2的信号输入端in1接显卡43，第二解码芯片u2的控制输入端in2接第二按键板49，第二解码芯片u2的第一输出端out1接第二显示器42，第二解码芯片u2的第二输出端out2接第二背光模块47，第二解码芯片u2的通讯端i2c接第一解码芯片u1的通讯端i2c。

辅助计算机的作用为实现重点授课或者教学问题的截图。例如，当进行在线网络授课时，通过某一台显示终端4提出了问题，授课教师就能够通过辅助计算机进行实时截图，提出的问题就能够作为图片信息储存到主控单元1中。

辅助计算机包括有计算机截图屏幕61，计算机截图屏幕61为触摸式显示器，辅助计算机与主控单元1通信连接。

在本实施例中，所述全息成像装置3用于生成所述成像屏幕2上的画面的全息图像。全息成像技术也称全息投影技术，是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实三维图像的技术。首先，利用干涉原理记录物体光波信息，此即拍摄过程：被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；以一部分激光作为参考光束直射到全息底片上，与物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片。然后，利用衍射原理再现物体光波信息，即成像过程：全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个像，即原始像和共轭像。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。

全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来。采用全息成像技术，可以保证多组操作者共享同一成像屏幕上画面的立体全息图像，并能呈现画面不同方向的内容，使操作者更清晰地观察学习对象的细节。

主控单元1包括微处理器和第二存储器，微处理器与第二存储器连接，微处理器分别与处理器、音响装置、成像屏幕、计算机截图屏幕、第二摄像头连接。本实施例给出了实现主控单元1的技术方案，即所述主控单元1主要包括微处理器和第二存储器，当然，还可以包括显卡、声卡等硬件电路。具体地，主控单元1是一台个人计算机。

作为一个可选的实施例，全息成像装置3包括四片三角形的镀膜玻璃围成的倒金字塔形全息图像显示区域。在本实施例中，所述全息成像装置3的全息图像显示区域呈倒金字塔形，由4片三角形的镀膜玻璃围成，成像源4个面的内容在成像区域内部拼合成一个完整的全息图像，能呈现画面4个不同方向的内容，使操作者更清晰地观察物体的细节。

成像屏幕2为led背光源显示器。led背光源采用色序法技术，利用人类视觉暂留的特性达到全彩效果，因此可以取代彩色滤光片。led背光源的显著特色是：光电转换率高，色彩饱和度高，体积小，耐振动，不含有毒物质，低压供电，对人体无危害，使用寿命长。

作为一种可选实施例，所述教学平台安装在一个柱体的金属外壳内，成像屏幕2安装在外壳的顶部，全息成像装置3安装在外壳的中部，显示终端4安装在外壳下部的外侧，主控单元1安装在外壳下部的中间位置。

还包括与主控单元1相连的音响装置5。

还包括用于获取教学现场视频信息的第二摄像头7，第二摄像头7与主控单元1连接。这样，由第二摄像头7获取教学现场的视频信息并储存到主控单元1中，学生可以通过主控单元1调取课件或现场教学视频，这样本实用新型就能够提供多种视角的教学视频，使得教学更为生动具体。

辅助计算机6包括主机62，计算机截图屏幕61与主机62连接，主机62通过rs485通信网络与主控单元1连接。

说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。