专利名称：计算机视听同步教学设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电化教学设备。特别是将音频部分和数据通讯部分设计在一块教师功能卡上，并通过音频线和数据通讯线与学生功能卡连接，教师功能卡直接插入PC机的I／O扩展槽中，可进行计算机视听同步教学。
随着计算机在各个领域的日益普及，则需要大量的人员学习计算机和掌握计算机，但目前的计算机教学方式还存在一些问题。例如教师在教授计算机原理和计算机语言时，学生因没有接触过计算机会感到抽象，不好理解，上机实践时又感到无从下手，这就造成了理论与实践脱节的问题。
本实用新型目的是提供一种计算机教学设备。其中带音频和数据通讯部分的教师功能卡，插到教师的计算机上，使音频和数据通讯在计算机的管理之下。教师与学生不但可以进行数据通讯，同时可以通话，这样授课和上机就能在一起进行。
本实用新型的计算机视听同步教学设备包括PC机和教师功能卡及至少一块学生功能卡。其特征在于PC机I／O通道1和教师功能卡连接，而教师功能卡通过数据通讯线2和音频线3与学生功能卡连接；PC机I／O通道1包括地址总线、数据总线、控制总线、RS232串行通讯口、±12V和±5V电源；数据通讯线2包括串口数据发TXD和串口数据收RXD及地线；音频线3包括教师声音线和学生声音线及屏蔽地线。本实用新型所述的教师功能卡包括I／O口译码电路，电平转换电路，模拟开关，话筒放大器，耳机放大器。而模拟开关采用的芯片为CD4066。在教师功能卡所述的I／O口译码电路包括300H至360H之间的口地址。在教师功能卡与学生功能卡之间所述的数据通讯线2和音频线3同在一根电缆里。
数据通讯是将教师的教学内容，通过PC机的串口接到教师功能卡的模拟开关上，再通过数据通讯线传到学生功能卡上，学生部分的设备即可收到教学的内容。学生部分的设备可以是计算机。学生部分的有关数据也可以反向传回教师计算机中。教师与学生对讲是教师的声音经过话筒放大器，再经过模拟开关，通过音频线传到学生功能卡的耳机放大器上，再到学生的耳机中。学生的声音则通过学生的话筒放大器，音频线，教师功能卡的模拟开关，教师耳机放大器后，传到教师的耳机中。教师功能卡上的模拟开关可以控制音频信号和数据通讯信号的流向。
本实用新型的优点是教师功能卡直接插到教师的计算机中，使硬件结构简单，并能充分的利用计算机的功能，控制信号的流向，操作极为简单，使计算机教学更灵活、更生动。加快了教学进度，提高了教学质量。
下面，结合附图详细描述本实用新型的目的之实现
图1是本实用新型的总框图图2是教师功能卡的框图图3是教师功能卡电原理图图4是学生功能卡的框图图5是学生功能卡的电原理图
图1是本实用新型的总框图，图中的PC机常用的IBM386兼容机。1是PC机和教师功能卡上的接口，包括地址总线、数据总线、控制总线、串行口、电源是PC机的I／O扩展接口。2是教师功能卡与学生功能卡之间的数据通讯线。3是教师功能卡与学生功能卡之间的音频线。
图2是教师功能卡的框图，由地址译码电路、电平转换电路、模拟开关电路、话筒放大电路、耳机放大电路及音量控制电路组成。教师计算机串行通讯口TXD、RXD数据信号线是RS232标准电平，经电平转换为TTL电平供模拟开关控制，再经电平转换电路变为RS232标准电平，经数据通讯线送到学生功能卡。教师的声音信号通过话筒放大器和模拟开关后，直接送到学生功能卡上，学生的声音信号经模拟开关送到教师的耳机放大器上，模拟开关受PC机的程序控制，耳机的音量由音量控制电路控制。
图3是教师功能卡电原理图，CH1是PC机的I／O扩展接口，图中TXD是RS232串口发信号，RXD是RS232串口收信号。I／O口译码电路由IC1－IC3组成，将I／O口中300H至360H的地址译出，由IOW数据总线的数据锁存在IC4和IC5。IC4和IC5是74LS174锁存器，锁存的数据是IC8和IC10模拟开关的状态，IC8模拟开关是CD4066。1－2开关控制数据通讯的信号读入。3－4开关控制数据通讯的信号输出。8－9开关控制学生声音信号的输入，10－11开关控制教师声音信号输出。IC10是模拟开关CD4066，四个开关分别接有四个不同阻值的电阻，接通不同的电阻可控制不同的音量。串口的数据信号幅度为±12V，这样大的信号，会使CD4066模拟开关失去开关作用，需将电平减小，本方案用IC7型号1489电路将RS232电平转换成TTL电平。经过模拟开关控制后再将TTL电平转换成RS232电平，向高电平转换由IC6－1488电路完成。
教师的话筒放大器IC9采用的是通用线性放大器LM741集成块。话筒(MIC)信号输入到R2和R3电阻的分压点上，因采用驻极体电容话筒，这种话筒需要4－6V的偏压，因R2和R3的分压为6V，所以将话筒直接接在分压点上。此电压是LM741线性放大器的工作点，这样做可使IC9－LM741能在单电源下工作。R5是负反馈电阻，R5与R4的比值为本放大器的增益值，本放大器增益为12倍。教师的声音信号T由IC9的6角输出，送到模拟开关上，需要学生听教师讲话时，将模拟开关接通。教师的声音T即经过音频线传到学生功能卡上。学生声音信号S接到模拟开关的9角，当教师需要听到学生的声音时，将8－9开关接通，学生的声音信号S传到耳机放大器上，耳机放大器由BG1－BG3组成，是标准的OTL功率放大器，信号从C6输出到教师的耳机上，CH3是教师耳机和话筒的插口。CH2是教师功能卡与学生功能卡的电缆接口其中TXD和RXD是串口数据的发和收，T是教师的声音信号，S是学生的声音信号。两个地线中一个是RS232串口的地线，一个是音频信号地线。
图4是学生功能卡的框图，由学生的话筒放大器、耳机放大器和音量电路组成。从教师功能卡来的RS232串行数据信号直接转到学生的设备上。
图5是学生功能卡的电原理图，学生功能卡的音频电路与教师功能卡的音频电路原理相同，学生的音量控制由学生的设备直接控制。
本方案中的集成电路、元器件及计算机都可以从市场上买到。对于本专业的普通技术人员来讲，它们之间的连接是可以不需要创造性劳动就能完成的。
图5中IC2是模拟开关，型号为CD4066；IC1是运算放大器LM741。
权利要求1.一种计算机视听同步教学设备，其包括PC机和教师功能卡及学生功能卡；其特征在于PC机I/O通道1和教师功能卡连接，而教师功能卡通过数据通讯线2和音频线3与学生功能卡连接；PC机I/O通道1包括地址总线、数据总线、控制总线、RS232串行通讯口、±12V和±5V电源；数据通讯线2包括串口数据发TXD和串口数据收RXD及地线；音频线3包括教师声音线和学生声音线及屏蔽地线。
2.根据权利要求1所述的计算机视听同步教学设备，其特征在于所述的教师功能卡包括I／O口译码电路，电平转换电路，模拟开关，话筒放大器，耳机放大器，而模拟开关采用的芯片为CD4066。
3.根据权利要求2所述的计算机视听同步教学设备，其特征在于所述的I／O口译码电路包括300H至360H之间的口地址。
4.根据权利要求1所述的计算机视听同步教学设备，其特征在于所述的数据通讯线2和音频线3同在一根电缆里。
专利摘要一种用于计算机视听同步教学的电化教学设备。包括PC机和一块教师功能卡及至少一块学生功能卡，一根能传送数据通讯信号和音频信号、能连接教师功能卡和学生功能卡的电缆。所述的教师功能卡插在PC计算机I/O扩展槽中，教师和学生的耳机话筒组能分别插在教师功能卡和学生功能卡上，即可进行计算机视听同步教学。
文档编号G09B5/06GK2146036SQ93211059
公开日1993年11月10日 申请日期1993年5月4日 优先权日1993年5月4日
发明者贾晋生 申请人:北京亚光电教设备公司