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1、一体化教学多媒体机控制器的研发 研制了一种多功能教学多媒体机控制器。以STC12C5A60S2单片机为核心，控制计算机、投影仪、幕布、扩音器、蓝牙无线麦克充电器、实物展台等设备的开启和关闭。使用时实现了一键控制。 Multi-functional teaching multimedia machine controller of research Chen Jing， Zhang Zhenguo， Liu Jie Jilin Technology College of Electronic Information， Jilin， 132021， China Abstract Developed
2、 a kind of multi-functional teaching multimedia machine controller. STC12C5A60S2 as the core， control computer， projector， screen， microphone， bluetooth wireless MAC chargers， MimioView， such as opening and closing. Implements one-touch controls in use. Key words teaching multimedia machine； multi-f
3、unctional； integration； one-touch controls 随着现代教育技术的发展，三尺讲台也在不断变化。目前市面上的多媒体讲台设备非常普遍，但是操作起来费时费力。例如教师上课前要启动计算机、打开投影仪、放下幕布、调整功放和音箱、试用麦克风，通常要花费几分钟时间才能完成。下课后，由于课间只有10分钟，如果教师在其他教室还有课，他们为了节省时间，不得已会切断总电源关闭所有设备。虽然教师明知这样做对设备不好，但为了不耽误下节课，也只能如此。为了解决这个问题，给教师提供方便，笔者研发了一种一体化智能教学多媒体控制器，它把多种功能集中在一起，操作简便，性能可靠。 1 一体化智
4、能教学多媒体机控制器总体设计 一体化智能教学多媒体机控制器总体结构框图如图1所示。主控制器控制着计算机、投影仪、幕布、扩音器、蓝牙无线麦克充电器、实物展台等设备的开启和选择。 图1 一体化智能教学多媒体机总体结构框图 一体化智能教学多媒体机控制器的主控制器以STC12C5A60S2单片机为核心控制器。STC12C5A60S2是一种国产的低功耗、高性能的8位微控制器，具有60 K系统可编程Flash存储器，512字节RAM，32位以上的I/O口线，内置看门狗定时器，1KB E2PROM，MAX810复位电路等。它以继电器和光耦等完成对其他设备的控制。计算机开关机控制，是把计算机开关机按钮的两个触
5、点引到继电器的常开触点上。幕布的升降、扩音器的开关和实物展台的开关原理和计算机是一样的。 投影仪的开启是一个比较复杂的过程。投影仪的类型有多种，有的有串口，可以使用串口开机，有的没有串口，只能用遥控器开关机。每个厂家、每个型号的遥控器信号也不一样，自动开机成为一个难题。笔者采用的方法是，事先自动识别遥控器的开关机信号，并存储在ROM中，当需要投影仪开关机时，读出该信号，通过红外发光二极管输出，完成投影仪的开关机控制。 2 一体化智能教学多媒体机控制器功能说明 一体化智能教学多媒体机控制器的按钮主要包括上课按钮、下课按钮、展台/计算机投影信号切换按钮、开投影仪按钮、关投影仪按钮。 上课时，教师按
6、下上课按钮，设备通电打开。当上课按钮按下后，所有电源会自动按顺序供电。首先，投影电源打开，幕布自动降下，计算机开机，展台电源打开，扩音器电源开启，只有蓝牙麦克电源例外，它是关机。然后，延时10秒钟，投影仪红外二极管上发出开投影仪信号，使投影仪开机。至此，完成了一键开机，教师可以节省很多准备时间。由于采用了一体的扩音器和无线蓝牙麦克，省去了功放和有线麦克，减少了“啸叫”的发生，音箱功放的调试也节省了时间。在整个过程中，教师的动作是按一下开机按钮。 下课时，只要按一下下课按钮，所有电源会自动按顺序关机。首先，扩音器电源直接关闭，幕布自动慢慢升起，红外二极管发出关投影仪信号，计算机关机。然后，等待3
7、分钟后，系统关闭这些设备的电源，只有蓝牙麦克电源例外。按下下课按钮后，系统开始呼叫蓝牙麦克充电，蓝牙麦克开始充电后，呼叫停止。当蓝牙充满电后，整个系统全部停电。此种情况下，教师只需按下下课按钮，放好蓝牙麦克，其他操作都是自动完成，教师可以从容离开教室。 在上课过程中，教师可以通过操作台上的按钮控制投影信号是来自计算机还是实物展台，还可以选择用投影或不用投影。所有设备都可由教师自主选择，方便使用。 另外，很多学校出现过教师下课后忘关设备的情形，为此，本控制器设计了定时关机功能防止这类情况的发生。定时关机的时间可以人为设定。 如果控制器出现故障，教师可以像以前那样逐一打开多媒体设备，不会影响正常上
8、课。 3 上、下课时一键控制程序设计 当教师按下开机按钮后，程序流程图如图2所示。 图2 上课时的一键控制程序设计 当教师按下关机按钮后，其程序流程图如图3所示。 图3 下课时的一键控制程序设计 4 投影仪遥控器红外信号的获取 红外遥控器的替代是本装置的设计难点，因为各厂家的投影仪产生的信号不能相互兼容。 笔者采用单片机对红外遥控器发出的开关机信号的高低电平宽度进行直接接收和存储，而不管其如何编码。接收和存储部分的子程序如下 “ir”为红外接收头，接单片机P3.4引脚，无信号为高电平。 jieshou mov r5，#0； 接收 mov dptr，#0100h ；E2PROM缓冲区 jb ir
9、，$；等待遥控器按键 next setb tr0 ；启动定时器 jnb ir，$ ；等待变高 clr tr0 ；关闭定时器 mov a，th0 movx dptr，a；存低电平时间高8位 inc dptr mov a，tl0 movx dptr，a；存低电平时间低8位 inc dptr mov th0，#0 ；重赋初值 mov tl0，#15；15为误差时间 setb tr0；重新启动定时器 jb ir，$；等待变低 clr tr0 ；关闭定时器 mov a，th0 movx dptr，a；存高电平时间值 inc dptr mov a，tl0 movx dptr，a inc dptr mov
10、th0，#0 ；重赋初值 ；2 mov tl0，#15 ；15为误差时间 ajmp next ；循环检测，直到T1在遥控器无键按下时溢出时产生中断 ajmp $ ret 这里获取的高低电平的宽度信号，可以通过串口发送到计算机的串口小助手中，再人工转存到ROM中。 在同一个设备中，同时存储了很多型号的投影仪的开关机码信号。当需要开关投影仪时，系统会自动把存储的开机信号都发送一遍，当投影仪收到对应的信号时，会执行相应的任务。 遇到新型号的投影仪，只需加入一段数据，再重新下载程序即可。 5 结束语 使用时，教师只要按下开机按钮，不用逐个启动设备，不必关注每个设备的电源是否插好、它们的开关在哪里等烦琐的事情，只要等待上课时间的到来即可。当然，教师也应该预留设备开启时间，不能等到上课时才按开机按钮。教师所用的时间只是按按钮的时间，比原来节省了很多时间。关机时，也是如此。 总之，单片机的使用，使设备的各种功能可以集中控制，节省了教师的操作时间，降低了操作的复杂程度，提高了效率。 这台控制器的性能还可进一步提高，功能可进一步完善，如开投影仪时，如果投影仪没有打开，控制器应自动重发信号，又如在面板上加装液晶显示屏，显示时间和设备的状态等。 第 8 页