CN202167146U - 基于单片机的背面投影电子黑板系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于单片机的背面投影电子黑板系统，包括：一多点触摸动作捕捉装置，用于屏幕表面图像捕捉，该装置的输出端连接到单片机的输入端；一DLP背投装置，用于显示从所述单片机接收到的内容；该装置的输入端连接到单片机的输出端；以及单片机，所述单片机连接所述多点触摸动作捕捉装置和所述DLP背投装置，将从所述多点触摸动作捕捉装置接收的信号进行处理，并将处理后的信号传送到所述DLP背投装置进行输出。本实用新型同时具有投影展示与黑板板书的优势，更符合环保健康要求，它随意的书写功能、无限制地翻页插入功能、丰富的多学科资源库等功能备受师生青睐。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种黑板，具体地说，涉及的是一种基于单片机的背面投影电子黑板系统。
背景技术
长期以来，我们的教学器具一直沿用黑板、金属绿板与粉笔方式，学生常用书本的白纸黑字等，由于人的视觉是通过感光、感色来识别字体及其颜色，而黑白的对比度过于强烈，极易引起视觉的疲劳，从而引起学生大面积近视发病率的产生。同时，粉笔产生的粉尘不但对老师、同学的健康产生了危害，更对环境、周围的电教设备的寿命都有着负面作用。
近几年，在不少学校，也经常会使用投影展示，投影展示往往都需要接上一个投影机，挂上屏幕，然后将投影机与电脑连接。投影展示可以让学生更好的理解展示的内容，但投影机价格比较高，而且一般的投影仪画面有时候还不是很清楚，学习效果并不如预期的好。
上述的投影展示与黑板板书这两者具有各自的优缺点，并且两者在某一种程度上有着互补的关系：从听课学生的角度去看，老师在黑板上书写更具过程性，所以思路自然而然会更加地顺应；与之相对的投影展示相比之下类似“吸引眼球”的效果不及黑板板书，但其呈现信息的速率、容量还有其他一些方面却占有者优势。但是两者实际应用上并没有很好地融合。从这两种授课方式优缺点的对比中，若设计一种方案使得投影展示与黑板板书紧密融合，灵活地取长补短，那么课堂的效率必将有所提高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种基于单片机的背面投影电子黑板系统，对投影展示与黑板板书各自的优缺点进行了总结，解决了各自优缺点如何更好融合、取长补短的问题，对传统的教学设备进行改进和简化，对日常维护和使用带来便利，且更符合环保健康要求。
为实现上述的目的，本实用新型所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，包括：
一多点触摸动作捕捉装置，用于屏幕表面图像捕捉；该装置的输出端连接到单片机的输入端；
一DLP背投装置，用于显示从所述单片机接收到的内容；该装置的输入端连接到单片机的输出端；以及
单片机，所述单片机连接所述多点触摸动作捕捉装置和所述DLP背投装置，将从所述多点触摸动作捕捉装置接收的信号进行处理，并将处理后的信号传送到所述DLP背投装置进行输出。
所述DLP背投装置包括红外发射模块、屏幕和投影系统，所述屏幕和所述投影系统为一体式结构，所述投影系统中采用数字光处理器（DLP）。所述红外发射模块提供发射光源，位于所述屏幕的内侧。
所述屏幕可以为基于投影原理的光学投射屏幕或LCD液晶屏幕。
所述红外发射模块为红外激光发射器件。
所述多点触摸动作捕捉装置，包括红外传感器，所述红外传感器位于所述DLP背投装置中屏幕的内侧，用于获得屏幕表面图像进行动作捕捉，并将捕捉的信号输出到单片机。
所述单片机为ARM单片机。
所述单片机中设有用户界面模块。
所述用户界面模块为翻页式设计。
本实用新型中，当手指或虚拟粉笔触碰屏幕时，手指或虚拟粉笔对红外发射模块发出的红外光产生漫反射，则红外传感器对手指或者虚拟粉笔位置的成像亮度发生变化，LLP动作捕捉装置通过红外传感器捕捉这些动作，将其进行光电转换，并将相应信息送入单片机系统，单片机系统进行处理后，将输出信号给DLP背投装置，由DLP背投装置在屏幕上进行显示。当然，本实用新型也可以直接与电脑连接用于显示电脑中的内容。
本实用新型采用LLP动作捕捉装置、DLP背投装置以及ARM单片机，将投影展示与黑板板书各自的优缺点进行了总结，日常维护和使用带来便利，且更符合环保健康要求，使师生完全摆脱粉尘的困扰，清洁无尘，轻松擦除，不留痕迹。它随意的书写功能、无限制地翻页插入功能、丰富的多学科资源库等功能备受师生青睐，更好地实现多媒体教学以及师生之间的互动和交流，从而使课堂气氛更加活跃，也使老师的教学更加轻松、高效。
附图说明
图1为本实用新型结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的解释，但是以下的内容不用于限定本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实施例提供一种基于单片机的背面投影电子黑板系统，包括：
一LLP动作捕捉装置1，用于屏幕表面图像捕捉；该装置的输出端连接到单片机2的输入端；LLP技术是多点触摸技术中的一种；
一DLP背投装置3，用于显示从所述单片机接收到的内容；该装置的输入端连接到单片机2的输出端；以及
单片机2，所述单片机连接所述LLP动作捕捉装置1和所述DLP背投装置3，将从所述LLP动作捕捉装置1接收的信号进行处理，并将处理后的信号传送到所述DLP背投装置3进行输出。
所述LLP动作捕捉装置1包括红外传感器，所述红外传感器位于所述DLP背投装置中屏幕的内侧，用于获得屏幕表面图像进行动作捕捉。
所述DLP背投装置3包括红外发射模块、屏幕和投影系统，所述屏幕和所述投影系统为一体式结构，所述投影系统中采用数字光处理器（DLP），所述红外发射模块提供发射光源，也位于所述DLP背投装置中屏幕的内侧。
所述屏幕可以为基于投影原理的光学投射屏幕或LCD液晶屏幕。
所述投影系统中采用数字光处理器（DLP），DLP是英文Digital Light Porsessor 的缩写，它以DMD（Digital Micormirror Device）以数字微镜装置作为成像器件，反射光投射图像到屏幕。其关键器件DMD是由德州仪器公司开发研制的一种半导体元件，一个 DMD 芯片包含成千上万的微小的正方形反射镜片。这些微镜按照行列紧密排列，每个微镜代表一个像素，并可由相应的存储器控制在开或关的两种状态下切换 转动，从而控制光的反射。DLP投影系统的技术关键点如下：首先是数字优势。数字技术的采用，使图像灰度等级达256-1024级，色彩可以达到2563 -10243种，图像噪声消失，画面质量稳定，精确的数字图像可不断再现，而且历久弥新。其次是反射优势。反射式DMD器件的应用，使成像器件的总光效率达60%以上，对比度和亮度的均匀性都非常出色。在DMD块上，每一个像素的面积为16μm×16μm，间隔为1μm。
所述红外发射模块为红外激光发射器件。
所述单片机1为ARM单片机。本实施例中，采用ARM CortexA9处理器。
所述单片机1中设有用户界面模块。
所述用户界面模块为翻页式设计，弥补一些面积缩小后的不足，也使得界面更加灵活，同时通过单片机，用户界面模块实现PPT展示与自由书写相整合。
所述ARM单片机本身是32位设计，但也配备16位指令集。一般来讲存储器比等价32位代码节省达35％，然而保留了32位系统的所有优势。ARM的Jazelle技术使Java加速得到比基于软件的Java虚拟机(JVM)高得多的性能，和同等的非Java加速核相比功耗降低80％。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力，提高了性能和灵活性。ARM还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试，它们是嵌入式ICE-RT逻辑和嵌入式跟踪宏核(ETMS)系列。
本实施例中，当手指或虚拟粉笔触碰屏幕时，手指或虚拟粉笔对红外发射模块发出的红外光产生漫反射，则红外传感器对手指或者虚拟粉笔位置的成像亮度发生变化，LLP动作捕捉装置通过红外传感器捕捉这些动作，将其进行光电转换，并将相应信息送入单片机系统，单片机系统进行处理后，将输出信号给DLP背投装置，由DLP背投装置在屏幕上进行显示。当然，本实用新型也可以直接与电脑连接用于显示电脑中的内容，同时通过单片机，用户界面模块实现PPT展示与自由书写相整合。这样就能实现同时具有投影展示与黑板板书的优点。
Claims (8)
1.一种基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于包括：
一多点触摸动作捕捉装置，用于屏幕表面图像捕捉；该装置的输出端连接到单片机的输入端；
一DLP背投装置，用于显示从所述单片机接收到的内容；该装置的输入端连接到单片机的输出端；以及
单片机，所述单片机连接所述多点触摸动作捕捉装置和所述DLP背投装置，将从所述多点触摸动作捕捉装置接收的信号进行处理，并将处理后的信号传送到所述DLP背投装置进行输出。
2.根据权利要求1所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述DLP背投装置包括红外发射模块、屏幕和投影系统，所述屏幕和所述投影系统为一体式结构，所述投影系统中采用数字光处理器；所述红外发射模块提供发射光源，位于所述屏幕的内侧。
3.根据权利要求2所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述屏幕为基于投影原理的光学投射屏幕或LCD液晶屏幕。
4.根据权利要求2所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述红外发射模块为红外激光发射器件。
5.根据权利要求1所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述多点触摸动作捕捉装置，包括红外传感器，所述红外传感器位于所述DLP背投装置中屏幕的内侧，用于获得屏幕表面图像进行动作捕捉，并将捕捉的信号输出到单片机。
6.根据权利要求1所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述单片机为ARM单片机。
7.根据权利要求1或5或6所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述单片机中设有用户界面模块。
8.根据权利要求7所述的基于单片机的背面投影电子黑板系统，其特征在于：所述用户界面模块为翻页式设计。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN103956078A (zh) * | 2014-05-17 | 2014-07-30 | 俞金慧 | 一种感应式黑板装置 |
| CN109709758A (zh) * | 2019-03-01 | 2019-05-03 | 苏州深光光电科技有限公司 | 基于光致发光的车窗投影系统及其方法 |
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2011
- 2011-06-30 CN CN2011202267019U patent/CN202167146U/zh not_active Expired - Fee Related
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