一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，包括由上寫字板和下寫字板組成的黑板，其特征在于：所述黑板的兩側(cè)還設置有齒輪以及一端與齒輪相齒合的齒條，系統(tǒng)還包括舵機、單片機和無線話筒，上述齒條的另一端與舵機上的齒輪齒合傳動，所述單片機與舵機建立脈沖控制信號連接，所述無線話筒與單片機建立紅外控制信號連接。本實用新型通過感應模塊和無線話筒上的按鍵對單片機實現(xiàn)信號的輸入，從而控制舵機的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)黑板的切換。相對于現(xiàn)有的智能教具系統(tǒng)而言，具有更方便、更高效的使用體驗。
【專利說明】
一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型公開了一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，涉及教學用具的智能化設計技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，大部分黑板采用手動推拉的形式實現(xiàn)黑板的切換，浪費使用者的力氣和推拉所消耗的時間。一些近些年生產(chǎn)的黑板實現(xiàn)了低智能化，有的通過開關控制舵機從而控制黑板的切換，有的通過紅外遙控器控制舵機從而實現(xiàn)黑板的切換，在實際中卻不方便使用，因此智能化教具的發(fā)展停滯不前。
[0003]基于以上原因，需要一種高智能化且方便使用者使用的智能教具被設計出來，提高教具的使用方便程度和使用效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是:針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，包括單片機、黑板和無線話筒三個部分，通過黑板的感應模塊和無線話筒上的按鍵控制單片機執(zhí)行舵機的轉(zhuǎn)動從而帶動黑板的轉(zhuǎn)動。
[0005]本實用新型為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0006]—種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，包括由上寫字板和下寫字板組成的黑板，所述黑板的兩側(cè)還設置有齒輪以及一端與齒輪相齒合的齒條，系統(tǒng)還包括舵機、單片機和無線話筒，上述齒條的另一端與舵機上的齒輪齒合傳動，所述單片機與舵機建立脈沖控制信號連接，所述無線話筒與單片機建立紅外控制信號連接。
[0007]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述無線話筒中包括紅外信號發(fā)射器和功能按鍵，所述紅外信號發(fā)射器與單片機進行信號連接，無線話筒實現(xiàn)聲音的模擬放大和實時傳輸，所述功能按鍵實現(xiàn)控制命令的區(qū)分，無線話筒通過紅外發(fā)射器發(fā)送信號給單片機，單片機處理信號后通過控制脈沖實現(xiàn)舵機的轉(zhuǎn)動。
[0008]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述上寫字板和下寫字板底部均設置有避障傳感器，使用者觸發(fā)避障傳感器后，避障傳感器的感應模塊輸出高/低電平，單片機感應到信號后控制舵機的轉(zhuǎn)動。
[0009]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，無線話筒中功能按鍵對黑板的控制優(yōu)先級高于感應模塊對黑板的控制優(yōu)先級。
[0010]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，黑板移動的過程分為前半程和后半程兩段，前半程移動過程中，單片機控制脈沖頻率逐漸增加使舵機的轉(zhuǎn)速不斷增加；后半程段移動過程中，單片機控制脈沖頻率逐漸減小使舵機轉(zhuǎn)速不斷減小，由此實現(xiàn)黑板調(diào)速，增加黑板的平均移動速度。
[0011]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述上寫字板和下寫字板的四周還設置有邊框。
[0012]作為本實用新型的進一步優(yōu)選方案，所述單片機為ArduinoUNO。
[0013]本實用新型采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果:本實用新型使用舵機轉(zhuǎn)動實現(xiàn)黑板的切換，使用感應模塊、位于無線話筒上按鍵和通過對優(yōu)先級的設置可以很方便地實現(xiàn)黑板的切換，通過舵機的調(diào)速可以實現(xiàn)黑板的平均移動速度的增加。相比于現(xiàn)有的智能教具系統(tǒng)，本系統(tǒng)具有更高的智能化和更優(yōu)的實用性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的結構模塊連接示意圖，
[0015]其中:1_黑板，2-無線話筒，3-單片機，4-上寫字板，5-下寫字板，6-舵機，7-齒輪，8-齒條，9-邊框，I O-感應模塊。
【具體實施方式】
[0016]下面詳細描述本實用新型的實施方式，所述實施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施方式是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。
[0017]下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明:
[0018]本實用新型的結構模塊連接示意圖如圖1所示，所述基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，包括黑板1、無線話筒2和單片機3三個部分。其中黑板I包括上寫字板4、下寫字板5、舵機6以及起傳動作用的齒輪7齒條8和起固定作用的邊框9，其中上寫字板4和下寫字板5兩側(cè)設置有齒條8，與舵機6上的齒輪7嚙合傳動。
[0019]無線話筒2通過其中的袖珍發(fā)射機，以一定的頻率與電腦通訊，實現(xiàn)聲音的模擬放大和實時傳輸。無線話筒2表面設置有3個按鍵8，分別控制舵機6的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止。無線話筒2通過紅外發(fā)射器發(fā)送信號給單片機3，單片機3處理信號后通過控制脈沖實現(xiàn)舵機6的轉(zhuǎn)動。上寫字板4和下寫字板5底部均設置有避障傳感器作為感應模塊10使用，當使用者的手在黑板下方的傳感器下方移動時，感應模塊10輸出高/低電平，單片機3感應到信號后控制舵機6的轉(zhuǎn)動。其中，無線話筒按鈕8對黑板I的控制優(yōu)先級高于感應模塊10對黑板I的控制，在感應模塊10反饋給單片機3后黑板I移動的過程中單片機3接受來自無線話筒2的紅外信號后產(chǎn)生中斷，執(zhí)行紅外信號對黑板I移動的指令。在黑板I切換的前半段移動過程中，單片機3控制脈沖頻率逐漸增加使舵機6的轉(zhuǎn)速不斷增加;在黑板I切換的后半段移動過程中，單片機3控制脈沖頻率逐漸減小使舵機6轉(zhuǎn)速不斷減小，由此實現(xiàn)黑板I調(diào)速，增加黑板I的平均移動速度。本系統(tǒng)中涉及的單片機3應選用Arduino UN0，其固定位置在黑板I的頂部。
[0020]上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制，雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本實用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本實用新型技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容做出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本實用新型技術方案內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術實質(zhì)，在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍之內(nèi)。
【主權項】
1.一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，包括由上寫字板和下寫字板組成的黑板，其特征在于:所述黑板的兩側(cè)還設置有齒輪以及一端與齒輪相齒合的齒條，系統(tǒng)還包括舵機、單片機和無線話筒，上述齒條的另一端與舵機上的齒輪齒合傳動，所述單片機與舵機建立脈沖控制信號連接，所述無線話筒與單片機建立紅外控制信號連接。2.如權利要求1所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:所述無線話筒中包括紅外信號發(fā)射器和功能按鍵，所述紅外信號發(fā)射器與單片機進行信號連接，無線話筒實現(xiàn)聲音的模擬放大和實時傳輸，所述功能按鍵實現(xiàn)控制命令的區(qū)分，無線話筒通過紅外發(fā)射器發(fā)送信號給單片機，單片機處理信號后通過控制脈沖實現(xiàn)舵機的轉(zhuǎn)動。3.如權利要求2所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:所述上寫字板和下寫字板底部均設置有避障傳感器，使用者觸發(fā)避障傳感器后，避障傳感器的感應模塊輸出高/低電平，單片機感應到信號后控制舵機的轉(zhuǎn)動。4.如權利要求3所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:無線話筒中功能按鍵對黑板的控制優(yōu)先級高于感應模塊對黑板的控制優(yōu)先級。5.如權利要求3所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:黑板移動的過程分為前半程和后半程兩段，前半程移動過程中，單片機控制脈沖頻率逐漸增加使舵機的轉(zhuǎn)速不斷增加;后半程段移動過程中，單片機控制脈沖頻率逐漸減小使舵機轉(zhuǎn)速不斷減小，由此實現(xiàn)黑板調(diào)速，增加黑板的平均移動速度。6.如權利要求1所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:所述上寫字板和下寫字板的四周還設置有邊框。7.如權利要求1-6任一項所述的一種基于單片機控制的智能教具系統(tǒng)，其特征在于:所述單片機為Arduino UNO。
【文檔編號】G05B19/042GK205540103SQ201620104918
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月2日
【發(fā)明人】倪銀堂, 溫秀蘭, 殷曉陽
【申請人】南京工程學院