一种基于单片机控制的智能教具系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于单片机控制的智能教具系统，包括由上写字板和下写字板组成的黑板，其特征在于：所述黑板的两侧还设置有齿轮以及一端与齿轮相齿合的齿条，系统还包括舵机、单片机和无线话筒，上述齿条的另一端与舵机上的齿轮齿合传动，所述单片机与舵机建立脉冲控制信号连接，所述无线话筒与单片机建立红外控制信号连接。本实用新型通过感应模块和无线话筒上的按键对单片机实现信号的输入，从而控制舵机的转动实现黑板的切换。相对于现有的智能教具系统而言，具有更方便、更高效的使用体验。
【专利说明】
一种基于单片机控制的智能教具系统
技术领域
[0001]本实用新型公开了一种基于单片机控制的智能教具系统，涉及教学用具的智能化设计技术领域。
【背景技术】
[0002]现有技术中，大部分黑板采用手动推拉的形式实现黑板的切换，浪费使用者的力气和推拉所消耗的时间。一些近些年生产的黑板实现了低智能化，有的通过开关控制舵机从而控制黑板的切换，有的通过红外遥控器控制舵机从而实现黑板的切换，在实际中却不方便使用，因此智能化教具的发展停滞不前。
[0003]基于以上原因，需要一种高智能化且方便使用者使用的智能教具被设计出来，提高教具的使用方便程度和使用效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是:针对现有技术的缺陷，提供一种基于单片机控制的智能教具系统，包括单片机、黑板和无线话筒三个部分，通过黑板的感应模块和无线话筒上的按键控制单片机执行舵机的转动从而带动黑板的转动。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]—种基于单片机控制的智能教具系统，包括由上写字板和下写字板组成的黑板，所述黑板的两侧还设置有齿轮以及一端与齿轮相齿合的齿条，系统还包括舵机、单片机和无线话筒，上述齿条的另一端与舵机上的齿轮齿合传动，所述单片机与舵机建立脉冲控制信号连接，所述无线话筒与单片机建立红外控制信号连接。
[0007]作为本实用新型的进一步优选方案，所述无线话筒中包括红外信号发射器和功能按键，所述红外信号发射器与单片机进行信号连接，无线话筒实现声音的模拟放大和实时传输，所述功能按键实现控制命令的区分，无线话筒通过红外发射器发送信号给单片机，单片机处理信号后通过控制脉冲实现舵机的转动。
[0008]作为本实用新型的进一步优选方案，所述上写字板和下写字板底部均设置有避障传感器，使用者触发避障传感器后，避障传感器的感应模块输出高/低电平，单片机感应到信号后控制舵机的转动。
[0009]作为本实用新型的进一步优选方案，无线话筒中功能按键对黑板的控制优先级高于感应模块对黑板的控制优先级。
[0010]作为本实用新型的进一步优选方案，黑板移动的过程分为前半程和后半程两段，前半程移动过程中，单片机控制脉冲频率逐渐增加使舵机的转速不断增加；后半程段移动过程中，单片机控制脉冲频率逐渐减小使舵机转速不断减小，由此实现黑板调速，增加黑板的平均移动速度。
[0011]作为本实用新型的进一步优选方案，所述上写字板和下写字板的四周还设置有边框。
[0012]作为本实用新型的进一步优选方案，所述单片机为ArduinoUNO。
[0013]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:本实用新型使用舵机转动实现黑板的切换，使用感应模块、位于无线话筒上按键和通过对优先级的设置可以很方便地实现黑板的切换，通过舵机的调速可以实现黑板的平均移动速度的增加。相比于现有的智能教具系统，本系统具有更高的智能化和更优的实用性。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型的结构模块连接示意图，
[0015]其中:1_黑板，2-无线话筒，3-单片机，4-上写字板，5-下写字板，6-舵机，7-齿轮，8-齿条，9-边框，I O-感应模块。
【具体实施方式】
[0016]下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。
[0017]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0018]本实用新型的结构模块连接示意图如图1所示，所述基于单片机控制的智能教具系统，包括黑板1、无线话筒2和单片机3三个部分。其中黑板I包括上写字板4、下写字板5、舵机6以及起传动作用的齿轮7齿条8和起固定作用的边框9，其中上写字板4和下写字板5两侧设置有齿条8，与舵机6上的齿轮7啮合传动。
[0019]无线话筒2通过其中的袖珍发射机，以一定的频率与电脑通讯，实现声音的模拟放大和实时传输。无线话筒2表面设置有3个按键8，分别控制舵机6的正转、反转和停止。无线话筒2通过红外发射器发送信号给单片机3，单片机3处理信号后通过控制脉冲实现舵机6的转动。上写字板4和下写字板5底部均设置有避障传感器作为感应模块10使用，当使用者的手在黑板下方的传感器下方移动时，感应模块10输出高/低电平，单片机3感应到信号后控制舵机6的转动。其中，无线话筒按钮8对黑板I的控制优先级高于感应模块10对黑板I的控制，在感应模块10反馈给单片机3后黑板I移动的过程中单片机3接受来自无线话筒2的红外信号后产生中断，执行红外信号对黑板I移动的指令。在黑板I切换的前半段移动过程中，单片机3控制脉冲频率逐渐增加使舵机6的转速不断增加;在黑板I切换的后半段移动过程中，单片机3控制脉冲频率逐渐减小使舵机6转速不断减小，由此实现黑板I调速，增加黑板I的平均移动速度。本系统中涉及的单片机3应选用Arduino UN0，其固定位置在黑板I的顶部。
[0020]上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于单片机控制的智能教具系统，包括由上写字板和下写字板组成的黑板，其特征在于:所述黑板的两侧还设置有齿轮以及一端与齿轮相齿合的齿条，系统还包括舵机、单片机和无线话筒，上述齿条的另一端与舵机上的齿轮齿合传动，所述单片机与舵机建立脉冲控制信号连接，所述无线话筒与单片机建立红外控制信号连接。2.如权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:所述无线话筒中包括红外信号发射器和功能按键，所述红外信号发射器与单片机进行信号连接，无线话筒实现声音的模拟放大和实时传输，所述功能按键实现控制命令的区分，无线话筒通过红外发射器发送信号给单片机，单片机处理信号后通过控制脉冲实现舵机的转动。3.如权利要求2所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:所述上写字板和下写字板底部均设置有避障传感器，使用者触发避障传感器后，避障传感器的感应模块输出高/低电平，单片机感应到信号后控制舵机的转动。4.如权利要求3所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:无线话筒中功能按键对黑板的控制优先级高于感应模块对黑板的控制优先级。5.如权利要求3所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:黑板移动的过程分为前半程和后半程两段，前半程移动过程中，单片机控制脉冲频率逐渐增加使舵机的转速不断增加;后半程段移动过程中，单片机控制脉冲频率逐渐减小使舵机转速不断减小，由此实现黑板调速，增加黑板的平均移动速度。6.如权利要求1所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:所述上写字板和下写字板的四周还设置有边框。7.如权利要求1-6任一项所述的一种基于单片机控制的智能教具系统，其特征在于:所述单片机为Arduino UNO。
【文档编号】G05B19/042GK205540103SQ201620104918
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月2日
【发明人】倪银堂, 温秀兰, 殷晓阳
【申请人】南京工程学院