一种教室用自动充电无线音频发射系统的制作方法

本实用新型涉及一种无线音频发射系统，具体涉及一种教室用自动充电无线音频发射系统，属于无线传输领域。

背景技术：

随着人口向城市流动，城市人口密度不断增加，城市中小学生群体也在不断扩大，从而导致城市中小学教师的课堂教学任务相应加重，教学时间不短增加；同时，随着高等教育的扩招，高校教师的教学任务增加，而且，对于高校的一些基础课而言，往往是组班教学，这就要求教师在课堂教学中需要大声授课。

长时间、高音量教学工作使得许多老师出现咽喉红痛、嗓音嘶哑、咽炎等病变，为了解决这种问题，一些教师开始将简易扩音设备引入课堂，但简易扩音设备的声音保真度不高，而且容易发生共振现象，从而影响课堂教学效果；为了降低教师的课堂教学强度，有效保护教师嗓子，很多学校开始在教室内引入无线扩音系统，使得教师可以在用正常音量讲课的情况下，也能保证话音清晰、洪亮，长时间讲课不觉费力等效果，教室无线扩音系统由此产生并逐渐发展起来，极大的减轻了教师的教学负担。

但是，现行的教室无线扩音系统基本上都是以干电池为电源的，而作为无线扩音系统的关键部件，无线扩音发射器又是比较耗电的。一般情况下，两节干电池仅仅能供无线扩音发射器正常工作3-4小时，这就是说一套无线扩音系统每天需要更换2次电池才能保证正常工作，否则就会出现在课堂教学中断电的现象，从而影响课堂教学效果。另外，无线扩音系统需要与无线音频接收器进行频率匹配，目前市场上的无线扩音系统存在调节不方便和不直观的缺陷。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能够用充电电池代替干电池，达到节约能源目的，且可以使调频操作便捷方便、调频频率直观可见的教室用自动充电无线音频发射系统。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种教室用自动充电无线音频发射系统，包括无线音频发射器和充电底座，所述无线音频发射器为长方体形，所述无线音频发射器的上表面设置有发射天线和声音信号输入端，所述无线音频发射器正表面设置有第一调频按钮、第二调频按钮、开关与设置按钮和第一液晶显示模块，所述无线音频发射器的背面开设有用于容纳充电电池的电源盒，并用电源盒后盖封装，所述液晶显示模块与所述充电电池电相连，所述无线音频发射器内部设置有第一单片机、ASM1117-3.3模块和RDA5820，所述第一单片机、ASM1117-3.3模块与所述充电电池依次电相连，所述第一单片机与所述RDA5820相连，所述第一单片机与所述第一液晶显示模块相连，所述RDA5820分别与所述发射天线和声音信号输入端相连，所述第一单片机与所述第一调频按钮、第二调频按钮、设置按钮相连，所述无线音频发射器的下表面开设有与所述充电电池电相连的第一充电孔和第二充电孔，所述充电底座上设置有分别与所述第一充电孔和第二充电孔配合的第一充电柱电极和第二充电柱电极。

所述第一单片机为MSP430f149单片机。

所述充电电池为锂离子电池。

所述第一充电孔和第二充电孔为圆锥形空腔结构，所述第一充电柱电极和第一充电柱电极为与圆锥形结构，所述第一充电柱电极和第二充电柱电极与所述充电底座之间设置有弹簧。

所述充电底座上端设置有用于放置所述无线音频发射器底端的辅助限位台阶，所述第一充电柱电极和第一充电柱电极设置在所述辅助限位台阶的底面上。

所述充电底座为长方体结构，所述充电底座正表面设置有状态指示灯，所述充电底座的侧表面开设有电源线引出孔，所述充电底座内部设置有MX4056芯片和7805降压芯片，所述MX4056芯片分别与所述状态指示灯和7805降压芯片电相连，所述MX4056芯片与所述第一充电柱电极和第一充电柱电极电相连，所述7805降压芯片与穿过所述电源线引出孔的电源线的一端相连，所述电源线的另一端连有电源适配器。

所述充电底座正表面设置有第二液晶显示模块、第一时间设置按钮、第二时间设置按钮和时间设置与功能按钮，所述充电底座内部设置有相连的第二单片机和PCF8563模块，所述第二单片机与所述第二液晶显示模块相连，所述第二液晶显示模块和PCF8563模块与所述MX4056芯片电相连，所述第二单片机与所述第一时间设置按钮、第二时间设置按钮和时间设置与功能按钮相连，所述第二单片机与所述MX4056芯片相连。

所述第二单片机为IAP15F2K61S2单片机。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的一种教室用自动充电无线音频发射系统，通过用充电电池代替常见的锂电池，节约了高校支出费用且可以防止课堂中出现断电的现象，保障课堂教学效果，另外通过设置第一调频按钮、第二调频按钮、开关与设置按钮，方便调频，设置第一液晶显示模块，可以方便直观观察调频频率；第一充电孔和第二充电孔为圆锥形空腔结构，第一充电柱电极和第一充电柱电极为与圆锥形结构，第一充电柱电极和第二充电柱电极与充电底座之间设置有弹簧，可以增加充电孔与充电柱电极之间的接触面积，增加二者之间的咬合度，降低充电接触时的发热现象；所述充电底座正表面设置有第二液晶显示模块、第一时间设置按钮、第二时间设置按钮和时间设置与功能按钮，可以对充电时间进行认为设置，防止长时间充电对电池造成额外损耗。

附图说明

图1为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统的装配体爆炸视图；

图2为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统的整体结构示意图；

图3为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中无线音频发射器的前视图；

图4为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中无线音频发射器的后视图；

图5为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电底座的前视图；

图6为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电底座的后视图；

图7为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电柱电极和充电孔装配结构示意图；

图8为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电底座的充电电路；

图9为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电底座的时间显示电路；

图10为本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统中充电底座的调频电路。

图中，1-无线音频发射器，2-充电底座，3-发射天线，4-声音信号输入端，5-第一液晶显示模块，6-第一调频按钮，7-开关与设置按钮，8-第二调频按钮，9-充电电池，10-电源盒后盖，11-第一充电柱电极，12-第二充电柱电极，13-第一时间设置按钮A，14-第二液晶显示模块，15-第二时间设置按钮，16-状态指示灯，17-时间设置与功能选择按钮，18-电源线引出孔，22-第一充电孔，23-第二充电孔，27-电源盒，28-辅助限位台阶，29-弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1到图4所示，一种教室用自动充电无线音频发射系统，包括无线音频发射器1和充电底座2。无线音频发射器1为长方体形，无线音频发射器1的上表面设置有发射天线3和声音信号输入端4，发射天线3用于发射无线音频信号，声音信号输入端4用于接麦克风。

无线音频发射器1正表面设置有第一调频按钮6、第二调频按钮8、开关与设置按钮7和第一液晶显示模块5，第一液晶显示模块5选为LCD1602，用于显示发射频率，使得系统调节处于可视化状态，调节频率时做到心中有数。无线音频发射器1的背面开设有用于容纳充电电池9的电源盒27，充电电池9选为锂离子电池，并用电源盒后盖10封装。液晶显示模块5与充电电池9电相连。本实用新型中调频电路如图10所示，无线音频发射器1内部设置有第一单片机、ASM1117-3.3模块和RDA5820，第一单片机选为低电耗的MSP430f149单片机。第一单片机、ASM1117-3.3模块与充电电池9依次电相连，由自身内部充好电的电池供电。由于MSP430f149的电源电压是3.3V，所有需要用ASM1117-3.3模块将电压降为3.3V。该电路的主要芯片是RDA5820，RDA5820为数字式的调频射频模块，使用方便。单片机直接通过IIC接口接到RDA5820，通过内部程序可以调频，将调整的频道显示在LCD1602上，由于作为扩音器使用，所以这里RDA5820上只接入音频输入即可，RDA5820自带IIS音频接口，麦克风直接插入IIS接口即可使用。

第一单片机与RDA5820相连，第一单片机与第一液晶显示模块5相连，RDA5820分别与发射天线3和声音信号输入端4相连，第一单片机与第一调频按钮6、第二调频按钮8、设置按钮7相连。开机与设置按钮7有起两个作用，一是通过长按起到打开或者关闭无线音频发射器1的作用，二是在开机状态下通过连续两次按键方式使无线音频发射器1处于输出频率调节状态，然后通过第一调频按钮6和第二调频按钮8调高和调低发射器的输出频率，当设置好后再按下开机与设置按钮7。

如图7所示，无线音频发射器1的下表面开设有与充电电池9电相连的第一充电孔22和第二充电孔23，充电底座2上设置有分别与第一充电孔22和第二充电孔23配合的第一充电柱电极11和第二充电柱电极12。第一充电孔22和第二充电孔23为圆锥形空腔结构，第一充电柱电极11和第一充电柱电极12为与圆锥形结构，第一充电柱电极11和第二充电柱电极12与充电底座2之间设置有弹簧29。

如图1到图2和图5到图6所示，充电底座2上端设置有用于放置无线音频发射器1底端的辅助限位台阶28，第一充电柱电极11和第一充电柱电极12设置在辅助限位台阶28的底面上。充电底座2为长方体结构，充电底座2正表面设置有状态指示灯16，状态指示灯16用于显示充电底座的工作状态。充电底座2的侧表面开设有电源线引出孔18，充电底座2内部设置有MX4056芯片和7805降压芯片，MX4056芯片分别与所述状态指示灯16和7805降压芯片电相连，MX4056芯片与所述第一充电柱电极11和第一充电柱电极12电相连，7805降压芯片与穿过所述电源线引出孔18的电源线的一端相连，电源线的另一端连有电源适配器。如图8所示，220V交流电通过源适配器转换为7-8V电压，再将其经过7805降压芯片稳压到5V。MX4056芯片是一款单节锂离子电池充电器。MX4056芯片配合较少电阻和电容即可使用，充电电压固定在4.2V。图8中左边的P2端子为DC-05电源接口，是接到7-8V电源上。右边的P1端子接到电池的三个端口上，其中+/-分别接电池的正负极，T接到电池的温度探测端口上，在此图中未画出电池，P1端口为充电底座引出的充电端子。图中MX4056芯片的STDBY管脚接有状态指示灯16，选用LED，主要是显示充电状态，当电池在充电时LED发光，在充电完成或未充电时LED熄灭。当电池电压低于3V时，MX4056芯片用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过3V时，MX405芯片采用恒流模式对电池充电，充电电流由PROG端和GND端之间的电阻决定。当电池电压接近4.2V时，充电电流逐渐减小，MX4056芯片进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时，充电周期结束。充电结束阈值是恒流充电电流的1/10。当电池电压降到再充电阈值以下时，自动开始新的充电周期。温度探测为了电池过热，当电池过热时，电池内部的热敏电阻与外部的R2，R3形成反馈电路，从而将信号给CE，MX4056芯片从而降低充电电流。

为了增加充电底座2的时间显示功能和定时充电功能，充电底座2正表面设置有第二液晶显示模块14、第一时间设置按钮13、第二时间设置按钮15和时间设置与功能按钮17。第二液晶显示模块14选用LCD1602，主要是显示时钟时间和设置工作时间。如图9所示，充电底座2内部设置有相连的第二单片机和PCF8563模块。PCF8563模块接上3.3V的纽扣电池，在断电情况下可以用纽扣电池供电。第二单片机选为IAP15F2K61S2单片机，其速度是89C51单片机的10倍。第二单片机与第二液晶显示模块14相连，第二液晶显示模块14和PCF8563模块与MX4056芯片电相连，第二单片机与MX4056芯片相连。通过单片机IIC模拟接口接到PCF8563芯片上，读取芯片的时钟信息，在单片机里面讲时间信息解码到LCD1602上显示。第二单片机与第一时间设置按钮13、第二时间设置按钮15和时间设置与功能按钮17相连。当按下时间设置与功能按钮17时，第二单片机将从读取模式变为设置模式，从而设置PCF8563的时间，为了与当地时间校准。第一时间设置按钮13为数值上升按键，第二时间设置按钮15为数值下降按键，当设置好后再按下设置与功能按钮17，第二单片机将现有的设置数据发送到PCF8563内，PCF8563将从改设置的时间开始计时。

本实用新型的具体工作方式为：本实用新型一种教室用自动充电无线音频发射系统在使用时，首先将与充电底座相连的电源适配器接到220V电源上，此时状态指示灯发光，然后按下时间设置与功能选择按钮，激活充电底座上的时钟，然后通过单次按下时间设置与功能选择按钮选择时、分、秒，为系统对时，时间在第二液晶显示模块上显示出来；之后再按下时间设置与功能选择按钮使系统进入充电时间设置状态，根据学校的教学时间来设置系统每天进行充电的工作时间，例如可以设置系统每天早上六点到晚上七点处于可充电状态，其他时间处于待机状态，做这种设置的原因是防止长时间充电对电池造成额外损耗。

对充电底座的时钟设置与工作时间设置完成后，长按无线音频发射器上的开机与设置按钮打开无线音频发射器，开机后，按下开机与设置按钮使其进入输出频率调节模式，通过按下第一调频按钮或第二调频按钮调高或调低发射频率，使其与教室内已有的无线音频接收系统的频率匹配，调好后，再次按下开机与设置按钮退出频率调节模式，调频时及调频后，无线音频发射器的输出频率都会在第一液晶显示模块上显示；设置完成后，可将无线音频发射器置于充电底座的无线音频发射器辅助限位台阶上，此时，设置在无线音频发射器上的第一充电孔和第二充电孔将与设置在充电底座上的第一充电柱和第二充电柱很好的吻合，此时，如果无线音频发射器上的充电电池的电量偏低，充电底座可自动对电池充电。

教师在教学中只需要将无线音频发射器从充电底座上拿起使用即可，下课后，再将无线音频发射器放回充电底座上即可。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。