一種用于無線教學(xué)的接收設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子信息通信無線接入領(lǐng)域，特別涉及一種用于無線教學(xué)的接收設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]部分車間工廠與高校有合作關(guān)系成為高校的實(shí)習(xí)基地。實(shí)習(xí)基地在正常運(yùn)作情況下不可避免地會(huì)產(chǎn)生大分貝的作業(yè)噪音，而對(duì)于前去參觀實(shí)習(xí)的學(xué)生和帶隊(duì)講解員來說，這種大分貝噪音嚴(yán)重影響正常的教學(xué)工作，難以達(dá)到最佳的授課效果。
[0003]為了減少噪音對(duì)教學(xué)工作的干擾，現(xiàn)有的解決方案著手于聲音傳遞方式和聲音接收設(shè)備兩方面。目前有以下兩種實(shí)現(xiàn)方案:
[0004]方案一:使用通用教學(xué)類擴(kuò)音器。講解員佩戴使用通用教學(xué)類擴(kuò)音器，該類擴(kuò)音器工作原理為將麥克風(fēng)接收到的聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并通過電子元器件組合將微弱的信號(hào)放大，最后通過揚(yáng)聲器放出聲波，使聲音穿透性更強(qiáng)。
[0005]方案一存在的缺陷為:實(shí)地?cái)U(kuò)音效果差。通用教學(xué)類擴(kuò)音器功率大概為3W?m’可以起到將人的聲音增大音量的效果。在安靜環(huán)境下可覆蓋的范圍為400平米，當(dāng)擴(kuò)音器電量較低或周邊環(huán)境嘈雜等情況擴(kuò)音效果降低。在車間工廠實(shí)習(xí)基地實(shí)地測(cè)試使用結(jié)果顯示，實(shí)際可以準(zhǔn)確聽清講師語言表達(dá)的距離為2米內(nèi)，而實(shí)習(xí)班級(jí)為小班制人數(shù)在30名左右，在此距離范圍內(nèi)容納人數(shù)較少，尤其是在大型設(shè)備周邊進(jìn)行講解時(shí)人數(shù)更少，不能很好地達(dá)到理想教學(xué)效果。
[0006]方案二:便攜式FM調(diào)頻發(fā)射器與收音機(jī)等終端設(shè)備配套使用。講解員佩戴使用的便攜式FM調(diào)頻發(fā)射器工作原理是將音頻信號(hào)和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號(hào)發(fā)生變化，再對(duì)所產(chǎn)生的高頻信號(hào)進(jìn)行放大、激勵(lì)、功放和一系列的阻抗匹配，使信號(hào)輸出到天線發(fā)送出去。
[0007]學(xué)生佩戴使用的收音機(jī)等終端設(shè)備可以從天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)檢波(解調(diào))還原成音頻信號(hào)，送到耳機(jī)或喇叭變成聲波。
[0008]方案二存在的缺陷為:
[0009]1、不能使用通用收音機(jī)。我國商業(yè)調(diào)頻廣播的頻率范圍為88?108MHz，校園廣播頻率范圍為76?87MHz。便攜式FM調(diào)頻發(fā)射器可調(diào)工作范圍為76?108MHz，市面上通用收音機(jī)可接收全波段，但在FM調(diào)頻接收范圍為87或87.5?108MHz。由于便攜式FM調(diào)頻發(fā)射器功率最大為800mW，作用距離最大為800米(空曠可視距離)，雖說工作在商用范圍(88?108MHz)影響較小，但基于道德不能干擾他人合法商業(yè)行為，故不使用商業(yè)調(diào)頻廣播頻率，使用學(xué)校廣播頻率(76?87MHz)。因此配套使用的終端接收設(shè)備排除只接收商業(yè)調(diào)頻頻段的通用收音機(jī)和智能手機(jī)(帶FM收音功能)，選用帶有校園廣播頻道的全頻段收音機(jī)。
[0010]2、收音機(jī)攜帶不便。學(xué)生自選用的收音機(jī)主要用于收聽校園廣播以及大學(xué)英語四六級(jí)等級(jí)考試，為了保證各類功能和收音質(zhì)量，整體精密厚實(shí)，規(guī)格大致為75*115*29mm，重量為206g左右(不含電池)。作為參觀實(shí)習(xí)的學(xué)生需要執(zhí)筆書寫適當(dāng)做些筆記，所以不能手持這類規(guī)格的收音機(jī)，而放在口袋會(huì)覺得笨拙不舒服并且容易掉落，尤其夏天穿寬松透氣的衣服沒口袋放置。
[0011]3、學(xué)生自帶收音機(jī)質(zhì)量參差不齊，需要提前手動(dòng)調(diào)試頻段，且與教學(xué)無關(guān)的功能過多，難以保證在參觀實(shí)習(xí)期間學(xué)生不自覺搞無關(guān)事情，例如聽公共廣播、聽音樂等，這與提高教學(xué)效果的初衷相違背。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種用于無線教學(xué)的接收設(shè)備。
[0013]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0014]一種用于無線教學(xué)的接收設(shè)備，包括單片機(jī)，以及分別與單片機(jī)相連的數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊、LED顯示與按鍵控制模塊、電源開關(guān)模塊，其中單片機(jī)與數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊通過I2C串行數(shù)據(jù)總線接口進(jìn)行通訊，LED顯示與按鍵控制模塊將按鍵觸發(fā)電平的變化發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)據(jù)此發(fā)出相應(yīng)的指令。
[0015]所述單片機(jī)通過PC3、PC4、PC5、PC6四個(gè)引腳連接四個(gè)按鍵KEY 1、KEY2、KEY3、KEY4接收電平變化，通過PCl、ro2、ro3、PA3四個(gè)引腳控制LED1、LED2、LED3、LED4四個(gè)LED燈亮滅；通過I2C總線標(biāo)準(zhǔn)的兩根傳輸線SDA串行數(shù)據(jù)線、SCL時(shí)鐘線與數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊相連接。微觸動(dòng)按鍵KEY1、KEY2、KEY3、KEY4另一端接地，其中兩個(gè)按鍵為頻道切換功能按鍵，另外兩個(gè)按鍵為音量增減功能按鍵。單片機(jī)實(shí)時(shí)檢測(cè)按鍵電平觸發(fā)情況，當(dāng)檢測(cè)PC3、PC4、PC5、PC6某一引腳為低電平，進(jìn)行軟件延時(shí)消抖再次檢測(cè)確定某一對(duì)應(yīng)按鍵已被按下，發(fā)出相應(yīng)指令。頻道切換指令是通過單片機(jī)檢測(cè)頻道切換功能按鍵被按下后對(duì)數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊進(jìn)行頻道寄存器值的更改并使對(duì)應(yīng)LED亮滅。預(yù)設(shè)頻道四個(gè)，每檢測(cè)到頻道切換按鍵按下一次，則向左(右)切換下一個(gè)頻道，所有頻道循環(huán)切換。音量增減指令是通過檢測(cè)音量增減功能按鍵被按下后，單片機(jī)對(duì)應(yīng)更改數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊音量寄存器值，音量分級(jí)，每檢測(cè)到音量增減按鍵按下一次，則增(減)一級(jí)音量，不循環(huán)增減。
[0016]所述電源開關(guān)模塊包含開關(guān)、鋰電池、Mic1-USB接口、電阻R8，所述開關(guān)有兩引腳BAT、VCC，其中引腳BAT與鋰電池正極連接，引腳VCC與單片機(jī)電源引腳VDD相連，所有模塊負(fù)極均接地GND，Micro-USB接口通過串聯(lián)電阻R8與電源開關(guān)模塊引腳BAT相連接實(shí)現(xiàn)充電功能。
[0017]所述LED顯示與按鍵控制模塊包含LED 1、LED2、LED3、LED4、按鍵KEY 1、KEY2、KEY3、KEY4、電阻R2，其中LED1、LED2、LED3、LED4并聯(lián)后的一端與用于限流的電阻R2的一端相連，LED1、LED2、LED3、LED4的另一端分別與單片機(jī)的PC1、Η)2、Η)3、PA3四個(gè)引腳相連，電阻R2的另一端與電源開關(guān)模塊的開關(guān)引腳VCC相連；按鍵KEYl、ΚΕΥ2、ΚΕΥ3、ΚΕΥ4 一端分別與單片機(jī)PC3、PC4、PC5、PC6四個(gè)引腳相連接，按鍵KEYl、ΚΕΥ2、ΚΕΥ3、ΚΕΥ4的另一端共地。
[0018]所述數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊包含芯片U2、晶振Υ2、磁珠F1、磁珠F2、電容C10、電容C13、電容C14、耳機(jī)接入口 EAR、耳機(jī)，其中芯片U2的引腳RCLK外接晶振Y2提供時(shí)鐘信號(hào)，左聲道輸出LOUT與電容C13、磁珠Fl串聯(lián)并接入耳機(jī)接入口的EAR_L，右聲道輸出ROUT與電容C14、磁珠F2串聯(lián)并接入耳機(jī)接入口的EAR_R，耳機(jī)插入耳機(jī)接入口 EAR ?’芯片U2的I2C總線串行數(shù)據(jù)傳輸線SDA、時(shí)鐘線SCL分別與單片機(jī)I2C_SDA接口、I2C_SCL接口連接，芯片U2的調(diào)頻天線接口 FMIN與電容ClO連接至耳機(jī)接入口 EAR_R。單片機(jī)頻道切換指令通過I2C通信協(xié)議傳遞給數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊，芯片U2再根據(jù)頻道寄存器值的讀取，過濾接收由耳機(jī)作為天線接收的調(diào)頻廣播信號(hào)，對(duì)接收到的指定的調(diào)頻廣播信號(hào)進(jìn)行檢波解調(diào)輸出。聲道輸出線中起濾波作用的電容和可抑制高頻噪聲和尖峰干擾的磁珠結(jié)合，可以在最大程度上保證輸出信號(hào)傳輸?shù)蕉鷻C(jī)轉(zhuǎn)變成聲波的音質(zhì)正常。
[0019]所述單片機(jī)為意法半導(dǎo)體STM8單片機(jī)，其具體型號(hào)為STM8S003 ;所述數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊的型號(hào)為RDA5807M，數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊為RDA5807M。單片機(jī)還可以為其他型號(hào)，選用STM8單片機(jī)體積更小，方便攜帶，同時(shí)成本更低，有利于批量生產(chǎn)與應(yīng)用。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021]1、本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)在于采用STM8與RDA5807M數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)模塊的結(jié)合運(yùn)用，編程限制只接收指定頻道(頻道范圍為校園調(diào)頻廣播76?87MHz之間)，配合便攜式調(diào)頻發(fā)射器實(shí)現(xiàn)單方向的聲音信息傳遞。采用了集成度較高的芯片，體積小質(zhì)量輕。
[0022]2、現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施方案為自帶校園廣播頻段的收音機(jī)與便攜式調(diào)頻發(fā)射器的配套使用。在技術(shù)上，市面上的傳統(tǒng)模擬收音機(jī)已逐漸退出舞臺(tái)取而代之的是DSP技術(shù)數(shù)字集成收音機(jī)，這代收音機(jī)更精密收音質(zhì)量更高，但精密元器件的體積難以壓縮，成本較高成品體積較大。而本發(fā)明在保證收音質(zhì)量正常的情況下進(jìn)行功能的簡(jiǎn)化，采用較新的數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)芯片與單片機(jī)的結(jié)合，較高的集成度讓體積與質(zhì)量有明顯的縮小。功能簡(jiǎn)單收音質(zhì)量好，使用調(diào)頻廣播技術(shù)發(fā)射范圍廣且穩(wěn)定，使用有限個(gè)頻道接收信號(hào)；
[0023]3、本發(fā)明主要應(yīng)用為在車間工廠等嘈雜環(huán)境中進(jìn)行單方向清晰地接收聲音信息。受眾人群為在車間工廠等嘈雜環(huán)境中參與參觀實(shí)習(xí)的高校學(xué)生。價(jià)格低廉適合量產(chǎn)推廣。
[0024]4、現(xiàn)有的便攜式FM調(diào)頻發(fā)射器的耳機(jī)線過長。在學(xué)生參觀實(shí)習(xí)過程中較長的耳機(jī)線有可能會(huì)勾、套或者纏繞上機(jī)械設(shè)備，影響車間工廠設(shè)備的正常運(yùn)作，嚴(yán)重的會(huì)引發(fā)學(xué)生的人身安全問題。本發(fā)明的無線教學(xué)接收設(shè)備簡(jiǎn)化為僅四個(gè)頻道和增減音量，改為單耳塞式，耳機(jī)線長度