教師掌上進修學院的製作方法

2023-05-03 01:51:41 3

專利名稱：教師掌上進修學院的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種專業用途的電子信息產品，更是一種全面、快速提升教師自身素質及教學水平的輔助教學設備。
技術背景 目前一般功能的掌上電腦已成為一種技術成熟和廣泛普及的產品，但它沒有特定的行業軟體資料，而且硬體配置低，無法勝任龐大的信息存儲及處理功能。隨著各行業不斷細分及飛速發展，對相應電子產品提出了越來越高的要求，從而引發了一個新的市場需求專業版掌上電腦。
現在市場上的專業版掌上電腦產品僅涉及多媒體娛樂、商務管理、秘書服務、移動通信、學生學習，還未出現專門用於教師進修的掌上電腦產品

發明內容
本發明是一款用於全面、快速提升教師自身素質及教學水平的掌上電腦，其內部包括有低功耗高性能的微處理器、超大容量的內存及優化設計的高效電源，顯示採用真彩觸控螢幕，觸摸筆的另一端配置高亮度雷射電筒，可以用來替代教鞭，並配有大容量SD卡外接存儲器接口。還可以通過外接有源音箱及投影儀來實現對學生的名師視頻授課。
一、主晶片功能 隨著嵌入式系統的不斷發展，基於ARM的系統越來越流行，其系統也越來越成熟。本系統採用了三星為手持式設備設計的低功耗、高集成度的S3C2440嵌入式處理器，S3C2440使用ARM920T內核，主頻是400M。
為了降低系統總成本和減少外圍器件，這款晶片還集成了以下部件16KB指令Cache、16KB數據Cache、MMU、外部存儲器控制器、LCD控制器(STN和TFT)、NA』D FLASH控制器、通用的串口控制器、USB控制器、A/D轉換器和觸控螢幕接口、通用GPIO CAMIF、SD/MMC卡接口等。該晶片現在廣泛地應用於PDA、移動通信、路由器、工業控制等。
在本系統用到S3C2440的外部存儲器控制器、NAND FLASH控制器、USB控制器、LCD控制器(STN和TFT)、A/D轉換器和觸控螢幕接口等功能，在這裡將介紹一下 ·外部存儲器控制器S3C2440共有8個內存Bank，每個Bnak 128MB(一個1GB)，支持SDRAM自動刷新模式。
·NAND FLASH控制器S3C2440內部有一個NAND FLASH控制器，它支持從NFLASH啟動，並支持Advance NAND flash。
·LCD控制器S3C2440的LCD控制器支持STN和TFT，最大支持24bpp模式16M色彩色TFT LCD。
·ADC和觸控螢幕接口S3C2440內部有8路精度為10位的ADC，其中4路可以作為觸控螢幕AD，轉換數率最大為500K。
二、系統設計 1、最小系統設計 在本系統中採用了64MB SDRAM(2片32MB)，這為以後升級運行WinCE、Linux等系統和播放MP4提供了基礎。
2、容量存儲器的選用 S3C2440支持大容量的NFLASH，所以在本系統將採用2GB的NAND FLASH作為MP3、TXT等文件的存儲將滿足設計和以後升級的要求。
3、彩色顯示屏和觸控螢幕的設計 目前市場的主流彩色LCD顯示屏是TFT LCD，現在大部分MP4播放器都是採用的TFT LCD，而顯示效果略差的STN LCD已經漸漸淡出市場，且同尺寸的STNLCD會比TFT LCD略高，所以採用TFT LCD的性價比是相當高的。本系統採用4寸的顯示像素480×272。在本系統中將採用16bpp的顯示模式，可以達到64K色，可以滿足設計的要求。
S3C2440自帶了觸控螢幕接口，這為設計提供了很大的方便，可以採用中斷方式來實時處理觸控螢幕響應。
4、USB下載功能 S2C2440自帶了USB DEVICE CONTROLLER，這樣可以實現通過USB與電腦主機連接並從電腦中下載資料和升級維護。
5、電源系統 電源採用兩路高效率的DC-DC，提供內核和外圍供電，節約整個系統的用電，可以滿足鋰電池供電要求。
三、硬體配製 1、數據處理模塊 CPUS3C2440A，主頻400MHz。
2、數據存儲模塊 64MB SDRAMHY57V561620兩片。
2GB NandflashK9LAG08或者K9HAG08一片。
3、網絡 DM900010/100M自適應乙太網控制晶片，支持上網瀏覽功能。
4、音頻控制 UDA1341TS雙通道立體聲音頻CODEC，支持IIS數據傳輸格式， 板上集成85dB的揚聲器，外聯一個音頻輸出接口。接口採取標準的雙通道音頻接口。內置麥克風。
5、LCD解決方案 這裡採取用S3C2440A自帶的TFT LCD控制器來輸出480×272 16∶9的解析度模式，其中每個數據線都用74HV16245加速完成，使LCD輸出更加穩定可靠。
6、TFT屏 配置64K色4寸的三星LCD，系統中採用16bpp的顯示模式，帶觸控螢幕。
7、VGA解決方案 採取用LCD-＞VGA轉換集成IC來解決外部連接的VGA功能，晶片採取ADI公司的ADV7123或者其他IC DAV，可外接顯示設備。
8、SD接口 支持2GB/1GB/512MB的SD卡接口。
9、RTC 利用S3C2440A的內部RTC功能，利用長效LiON電池實現內部實時時鐘。
10、復位電路 採取外部板載實時電源監控晶片，一般可以採用SP706R晶片，集成看門狗功能，當電壓低於2.5V時，會提供一個監控信號。
11、電源解決方案 電源Regular採取DC-DC晶片，用LT的LT3407S或者其他的DCDC晶片，提供S3C2440A的三種不同的電壓和功耗，同時軟體可編程，解決不用模式下的功耗要求。
利用RT9005晶片來完成4.2V，2200mA的充電LION電池電路，同時帶有充電保護功能和指示燈。
12、USB接口 掌上電腦需要和PC進行同步(ActiveSync)，外聯兩個USB接口，一個是USB Host1.1接口，可以連接外部USB接口設備，一個是USB Slave，可以和PC進行連接。



圖1為本發明的作用圖。
圖2為本發明的系統圖 圖3、4、5、6、7、8、9為本發明的主板設計電路圖
具體實施例方式 教師掌上進修學院是一款用於全面、快速提升教師自身素質及教學水平的掌上電腦，其內部包括有低功耗高性能的微處理器、超大容量的內存及優化設計的高效電源，顯示採用真彩觸控螢幕，觸摸筆的另一端配置高亮度雷射電筒，可以用來替代教鞭，並配有大容量SD卡外接存儲器接口。內存中預存數十與中小學課程教學有關的辭典及各類參考資料，為教師備課提供了強大的資料庫。本發明最大的特點在於「教學SD卡」，按語文、政治、數學、英語、化學、物理、地理、歷史、生物、美術、音樂等科目分類，分別存有經國家教育局認可的全國精英教師的音、視頻講課資料，隨選一「教學SD卡」插入存儲器接口，便可展現出一個學科的教學課堂。通過播放視頻教程，就相當於親臨精英教師的經典課堂，聆聽名師的教學輔導。本掌上電腦還可以通過外接有源音箱及投影儀來實現對學生的名師視頻授課。本發明還具有完備的記事及個人秘書功能，再加上袖珍便攜的優點，便形成了一款非常精美實用的多媒體教師進修學院。中小學教師備用這款掌上進修學院，就等於有各科國家級的精英教師隨身相伴，隨時隨地地言傳身教。
實現功能如下 1、主處理器CPU採用SAMSUNG ARM9 S3C2440A 32位核心處理器，主頻400MHz，運算能力450MIPS，一般情況下，可以在533MHz安全工作。帶MMU虛擬內存尋址單元，各32KB的指令/數據緩寸。
2、作業系統Windows CE 5.0。
3、內部存儲器選用2GB的Nandflash，內存中預存數十與中小學課程教學有關的辭典及各類參考資料，所有資料都具備檢索和閱讀功能，為教師備課提供了強大的資料庫。
4、外部存儲器本機配有SD卡接口，支持2GB/1GB/512MB的「教學SD卡」，按語文、政治、數學、英語、化學、物理、地理、歷史、生物、美術、音樂等科目分類，分別存有經國家教育局認可的全國精英教師的音、視頻講課資料，隨選一「教學SD卡」插入存儲器接口，便可展現出一個學科的教學課堂。
5、顯示屏4寸的TFT LCD真彩屏，顯示像素為480×272，在系統中將採用16bpp的顯示模式，可以達到64K色，色彩逼真，畫面清晰；觸控螢幕全屏操作。
6、音頻輸出本機內置小揚聲器，可實現85dB的發音功能；一路立體聲音頻輸出孔可接耳機或有源音箱。
7、音頻輸入內置麥克風，可實現錄音功能。
8、視頻輸出VGA接口，數位訊號輸出，可接投影儀、電腦顯示器及數位電視等，通過播放視頻課程來實現對學生的名師視頻授課。
9、網絡功能通過DM900010/100M自適應乙太網控制晶片，支持上網瀏覽功能，並可從專門的伺服器上下載最新經典課程、參考資料、圖片、MP3和MP4，通過此功能可實時更新資料和欣賞精彩娛樂內容。
10、USB接口雙USB接口，可於PC進行同步連接，通過PC編輯、存儲資料；並可外接USB設備，如U盤、移動硬碟、USB接口鍵盤、USB接口滑鼠、USB接口攝像頭，實現強大的資料存儲和設備擴展功能。
11、資訊管理、事務管理功能支持Word、Execl、PDF、PowerPoint、圖片文件的瀏覽；文字處理，可編輯並保存rtf格式的文件，Word、WPS均支持此格式的文件。
12、娛樂功能預置多款遊戲，用戶也可從PC或網絡下載遊戲運行。
13、電源內置2200mAh可充電電池，可連續播放6小時影音資料。
權利要求
1、一種教師進修專用掌上電腦，通過播放經國家教育局認可的全國精英教師的音、視頻講課資料，就相當於親臨精英教師的經典課堂，聆聽名師的教學輔導，便可以全面、快速提升教師自身素質及教學水平。
2、一種創新的外部存儲硬體配製方式「教學SD卡」，按語文、政治、數學、英語、化學、物理、地理、歷史、生物、美術、音樂等科目分類，分別存有經國家教育局認可的全國精英教師的音、視頻講課資料，隨選一「教學SD卡」插入存儲器接口，便可展現出一個學科的教學課堂。
3、一種創新的掌上電腦觸摸筆，在觸摸筆的另一端配置高亮度雷射電筒，可以用來替代教鞭，這樣教師就可以站在離黑板較遠的地方用高亮度雷射點來指出要講解的要點，完全不會遮擋學生的視線，避免了由於教鞭太短，老師離黑板太近而遮擋很多學生視線的缺點，很好的提升了講課的效果。
4、一種用掌上電腦來實現的新授課方式，可以通過外接有源音箱及投影儀來實現對學生的名師視頻授課，達到非常好的教學效果。
全文摘要
教師掌上進修學院是一款用於全面、快速提升教師自身素質及教學水平的掌上電腦，顯示屏採用真彩觸控螢幕，觸摸筆的另一端配置高亮度雷射電筒，可以用來替代教鞭，並配有大容量SD卡接口。內存中預存數十與中小學課程教學有關的辭典及各類參考資料，為教師備課提供了強大的資料庫。本發明最大的特點在於按科目分類的「教學SD卡」，隨選一「教學SD卡」插入存儲器接口，便可展現出一個學科的名師教學課堂。本掌上電腦還可以通過外接有源音箱及投影儀來實現對學生的名師視頻授課。同時還具有完備的記事及個人秘書功能，再加上袖珍便攜的優點，便形成了一款非常精美實用的多媒體教師進修學院。
文檔編號G09B17/02GK101295440SQ20071009802
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月25日 優先權日2007年4月25日
發明者張建如 申請人:台州市儒霖電子有限公司