一種自動黑板及其控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種自動黑板，包括滾筒、邊框、黑板本體、支撐板、下滾筒和滾刷；邊框上部內側安裝有上滾筒，下部內側安裝有從動輪B，上滾筒和下滾筒的軸線與邊框的長度方向平行，上滾筒和下滾筒的兩端分別活動安裝于邊框的左右兩側內側；黑板本體為環狀并安裝于上滾筒和下滾筒上，滾刷與黑板本體的后部外側接觸，滾刷的兩端活動安裝于邊框的左右兩側內側。本發明克服了傳統黑板被動不靈活等情況，能夠隨擦隨停、控制靈活，還可以實現遠距離遙控控制，近距離手動按鈕控制，出現停電或控制系統出現故障時可以手動擦拭，黑板上部還設有可遙控投影布，解決了自動黑板和投影布分開設置所帶來的不便。
【專利說明】
一種自動黑板及其控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種自動黑板及其控制系統。
【背景技術】
[0002]空氣中粉塵進入人的呼吸道會引起各種疾病。各校現使用的黑板大多是人工擦除的傳統黑板，教學的課堂由于高頻率的使用黑板產生大量的粉塵已影響了青少年的學習環境，也直接對教師健康造成危害。
[0003]由于教室的空間比較有限，普通的教室只設置有普通的黑板，不設置投影布，多媒體教室則只安裝投影布而不安裝黑板，造成在普通教室上課的老師就只能在黑板上慢慢地寫，很浪費時間；而在多媒體教室上課的老師需要臨時在黑板上書寫時又沒有黑板。
[0004]中國專利ZL201120485046.9公開了一種全自動黑板，可自動快速的擦拭黑板板體，節省了課堂教學時間與教師手動擦拭黑板時所需的體力，而且擦拭下的粉筆末不會到處亂飛，解決了黑板的擦拭問題。中國專利ZL201220703596.8公開了一種全自動除塵黑板，該全自動除塵黑板能夠讓老師在板書授課的同時自動清潔黑板，不僅節約上課時間，而且防止粉筆灰塵飛揚，該專利在黑板書寫面的背部安裝一塊磁性吸塊，以方便貼合寫字，由于磁性吸塊的存在使得板面轉動時不夠靈活，該兩個專利均不能解決自動黑板和投影布分開設置所帶來的不便。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供了一種自動黑板，該自動黑板通過在自動黑板的上方加設投影布，并且加設無線遙控控制系統，解決了自動黑板和投影布分開設置所帶來的問題。
[0006]本發明通過以下技術方案得以實現。
[0007]本發明提供的一種自動黑板，包括滾筒、邊框、黑板本體、支撐板、下滾筒和滾刷；邊框上部內側安裝有上滾筒，下部內側安裝有從動輪B，所述上滾筒和下滾筒的軸線與邊框的長度方向平行，所述上滾筒和下滾筒的兩端分別活動安裝于邊框的左右兩側內側；所述黑板本體為環狀并安裝于上滾筒和下滾筒上，所述黑板本體的內側設置有支撐板，所述支撐板與黑板本體的前部內側之間的距離為O?10mm，且所述支撐板置于上滾筒和從動輪B之間，所述支撐板的兩端與邊框的左右兩側固定連接，所述滾刷與黑板本體的后部外側接觸，所述滾刷的兩端活動安裝于邊框的左右兩側內側。
[0008]所述邊框的上部還安裝有投影布滾筒，所述投影布滾筒置于上滾筒的前方，所述投影布滾筒的兩端分別活動安裝于邊框的左右兩側內側。
[0009]所述投影布滾筒的端部還設置有從動輪A，所述從動輪A與主動輪A嚙合傳動，所述主動輪A與控制電機的輸出軸連接。
[0010]所述下滾筒、滾刷的端部還分別設置有從動輪B和從動輪C，所述從動輪B、從動輪C均與主動輪B嚙合傳動，所述主動輪B與控制電機的輸出軸連接。
[0011]所述邊框的左側或者右側設置有按鈕組件、粉筆存放盒和黑板擦存放盒，所述滾刷的下方設有粉筆灰收集盒。
[0012]所述黑板本體為磁性軟黑板。
[0013]一種自動黑板的控制系統，包括復位控制模塊、中央處理模塊、無線發射接收模塊、手動控制模塊、電機控制模塊M和電機控制模塊N，所述復位控制模塊與中央處理模塊的復位信號輸入端連接，所述無線發射接收模塊與中央處理模塊的P2 口連接，所述手動控制模塊與中央處理模塊的Pl 口連接，所述Pl 口、P2 口均是雙向I/O 口，所述中央處理模塊的雙向I/O 口 P2 口分別與電機控制模塊M、電機控制模塊N的信號輸入端連接。所述中央處理模塊的主芯片是STC89C51。
[0014]所述STC89C51芯片的EA/VPP端與電源連接。
[0015]所述電機控制模塊M、電機控制模塊N中的電機M、電機N的正負極分別經不同的繼電器輔助觸點接地，電源的連接端設置于各個繼電器輔助觸點的動作行程范圍內；與所述繼電器輔助觸點相對應的繼電器的一端與電源連接，另一端與三極管的集電極連接，所述三級管的發射極接地，基極經一個電阻與中央處理模塊的控制信號輸出端連接。
[0016]本發明的有益效果在于:克服了傳統黑板被動不靈活等情況，能夠自由實現在鉛垂面旋轉背面擦除書寫痕跡，隨擦隨停、控制靈活，還可以實現遠距離遙控控制，近距離手動按鈕控制，出現停電或控制系統出現故障時可以手動擦拭，黑板上部還設有可遙控投影布，解決了自動黑板和投影布分開設置所帶來的不便；滾刷下方設計了粉筆灰收集密閉裝置，使得整個設備達到了無塵化的效果；同時該機器設備增加了無線遙控控制裝置，讓老師在教室內能隨時隨地控制黑板擦除和投影布收放等動作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明的結構示意圖；
[0018]圖2是圖1中沿A-A的剖面圖；
[0019]圖3是本發明控制系統的原理框圖；
[0020]圖4是本發明控制系統的電路圖；
[0021]圖5是電機M的控制電路圖；
[0022]圖6是電機M正轉驅動電路圖；
[0023]圖7是電機M反轉驅動電路圖；
[0024]圖8是電機N的控制電路圖；
[0025]圖9是電機N正轉驅動電路圖；
[0026]圖10是電機N反轉驅動電路圖；
[0027]圖中:1-上滾筒，2-邊框，3-投影布滾筒，4-從動輪A，5-主動輪A，6-黑板本體，7-支撐板，8-按鈕組件，9-粉筆存放盒，10-黑板擦存放盒，11-下滾筒，12-從動輪B，13-粉筆灰收集盒，14-主動輪B，15-從動輪C，16-滾刷，101-復位控制模塊，102-中央處理模塊，103-無線發射接收模塊，104-手動控制模塊，105-電機控制模塊Μ, 106-電機控制模塊N。
【具體實施方式】
[0028]下面進一步描述本發明的技術方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。
[0029]如圖1和圖2所示的一種自動黑板，包括滾筒1、邊框2、黑板本體6、支撐板7、下滾筒11和滾刷16 ;邊框2上部內側安裝有上滾筒1，下部內側安裝有從動輪B12，所述上滾筒I和下滾筒11的軸線與邊框2的長度方向平行，所述上滾筒I和下滾筒11的兩端分別活動安裝于邊框2的左右兩側內側；所述黑板本體6為環狀并安裝于上滾筒I和下滾筒11上，所述黑板本體6的內側設置有支撐板7，所述支撐板7與黑板本體6的前部內側之間的距離為O?10mm，且所述支撐板7置于上滾筒I和從動輪B12之間，所述支撐板7的兩端與邊框2的左右兩側固定連接，所述滾刷16與黑板本體6的后部外側接觸，所述滾刷16的兩端活動安裝于邊框2的左右兩側內側。
[0030]所述邊框2的上部還安裝有投影布滾筒3，所述投影布滾筒3置于上滾筒I的前方，所述投影布滾筒3的兩端分別活動安裝于邊框2的左右兩側內側。黑板和投影布一體化設計，解決了自動黑板和投影布分開設置所帶來的不便。
[0031]所述投影布滾筒3的端部還設置有從動輪A4，所述從動輪A4與主動輪A5嚙合傳動，所述主動輪A5與控制電機的輸出軸連接。
[0032]所述下滾筒11、滾刷16的端部還分別設置有從動輪B12和從動輪C15，所述從動輪B12、從動輪C15均與主動輪B14嚙合傳動，所述主動輪B14與控制電機的輸出軸連接。電機帶動磁性黑板本體6旋轉，背面的滾刷16與黑板本體6以一定的速度差反向旋轉，實現自動擦除書寫痕跡的功能。
[0033]所述邊框2的左側或者右側設置有按鈕組件8、粉筆存放盒9和黑板擦存放盒10，所述滾刷16的下方設有粉筆灰收集盒13。按鈕組件8可以實現近距離控制，粉筆存放盒
9、黑板擦存放盒10方便教室取放粉筆盒遙控器，粉筆灰收集盒13則方便后期清理粉筆灰。
[0034]所述黑板本體6為磁性軟黑板。利用無磁軟性材質比較容易實現黑板的旋轉，但黑板書寫面都是在鉛垂面，在書寫過程中板面容易松動，有空洞現象，不利于書寫，而磁性軟黑板解決了這個問題，利用有磁軟性材質能夠與吸磁金屬進行吸、離、合，在書寫時與支撐板7吸附。
[0035]如圖3?圖10所示的一種自動黑板的控制系統，包括復位控制模塊101、中央處理模塊102、無線發射接收模塊103、手動控制模塊104、電機控制模塊M105和電機控制模塊N106，所述復位控制模塊101與中央處理模塊102的復位信號輸入端連接，所述無線發射接收模塊103與中央處理模塊102的P2 口連接，所述手動控制模塊104與中央處理模塊102的Pl 口連接，所述Pl 口、P2 口均是雙向I/O 口，所述中央處理模塊102的雙向I/O 口 P2 口分別與電機控制模塊M105、電機控制模塊N106的信號輸入端連接。控制系統能控制上下滾筒的旋轉和投影布滾筒的旋轉，而且它們上下滾筒和投影布之間的控制是相互獨立的。
[0036]所述中央處理模塊102的主芯片是STC89C51。
[0037]所述STC89C51芯片的EA/VPP端與電源連接，CPU執行內部程序存儲器中的指令。
[0038]所述電機控制模塊M105、電機控制模塊N106中的電機M、電機N的正負極分別經不同的繼電器輔助觸點接地，電源的連接端設置于各個繼電器輔助觸點的動作行程范圍內；與所述繼電器輔助觸點相對應的繼電器的一端與電源連接，另一端與三極管的集電極連接，所述三級管的發射極接地，基極經一個電阻與中央處理模塊102的控制信號輸出端連接。
[0039]本發明中的控制系統接通電源系統初始化完成后，系統處于待命狀態。當按下黑板正向(反向)旋轉按鈕(或是遙控正向(反向)旋轉按鈕)，中央處理器接收到對應的指令后，電機M控制電路導通，電機M旋轉，磁性軟黑板正向旋轉；進一步滾刷因齒輪齒數比不同將會反向以更大的轉速旋轉，增大了與板面的接觸面積，實現對板面的有效清理。當松開按鈕后，電機停止動作。
[0040]當按下投影屏幕下降按鈕(或是遙控按鈕)時，處理器接收到對應的指令后，投影幕布控制電機N的動作，投影幕布下降，當到達合適位置后松開按鈕，幕布停止動作。反之當按下幕布上升按鈕時，幕布將會同步地實現上升的動作。
[0041]本發明中的主控電路采用單片機作為主控芯片，用于接收無線遙控發射的信號和控制電機的正反轉，整個機械運作主要由無線遙控和按鈕開關控制，無線遙控主要控制黑板自動擦除和屏幕上下可調整移動，實現機電一體化。老師使用無線遙控可以在教室的任意角落對已書寫滿的黑板面進行遠程擦除，當老師離黑板比較近時，還可以通過黑板上設定的按鈕開關對黑板和屏幕進行相應的操作。考慮到的主要問題是整個機械部分在運作的時候，需要給機械系統提供一個穩定的電壓和電流，因此在電路設計部分采用了輸出穩定的開關電源和穩壓電路給主控系統和電機提供一個恒定電壓和電流，以便到達一種高效、穩定的運作狀態。
[0042]本發明適用于各種教學(特別適合用于機械圖形繪制教學)；各單位辦公室門口的黑板，可以用來寫通知可以留言；作為家里的小黑板，用來給孩子練習畫畫和寫字，使用起來清潔，不用小孩自己去擦拭。
【權利要求】
1.一種自動黑板，包括滾筒⑴、邊框(2)、黑板本體(6)、支撐板(7)、下滾筒(11)和滾刷(16)，其特征在于:邊框(2)上部內側安裝有上滾筒(1)，下部內側安裝有從動輪B(12)，所述上滾筒(I)和下滾筒(11)的軸線與邊框(2)的長度方向平行，所述上滾筒(I)和下滾筒(11)的兩端分別活動安裝于邊框(2)的左右兩側內側；所述黑板本體(6)為環狀并安裝于上滾筒⑴和下滾筒(11)上，所述黑板本體(6)的內側設置有支撐板(7)，所述支撐板(7)與黑板本體(6)的前部內側之間的距離為O?10mm，且所述支撐板(7)置于上滾筒(I)和從動輪B(12)之間，所述支撐板(7)的兩端與邊框(2)的左右兩側固定連接，所述滾刷(16)與黑板本體￠)的后部外側接觸，所述滾刷(16)的兩端活動安裝于邊框(2)的左右兩側內側。
2.如權利要求1所述的自動黑板，其特征在于:所述邊框(2)的上部還安裝有投影布滾筒(3)，所述投影布滾筒(3)置于上滾筒(I)的前方，所述投影布滾筒(3)的兩端分別活動安裝于邊框(2)的左右兩側內側。
3.如權利要求1所述的自動黑板，其特征在于:所述投影布滾筒(3)的端部還設置有從動輪A (4)，所述從動輪A (4)與主動輪A (5)嚙合傳動，所述主動輪A (5)與控制電機的輸出軸連接。
4.如權利要求1所述的自動黑板，其特征在于:所述下滾筒(11)、滾刷(16)的端部還分別設置有從動輪B (12)和從動輪C (15)，所述從動輪B (12)、從動輪C (15)均與主動輪B (14)嚙合傳動，所述主動輪B (14)與控制電機的輸出軸連接。
5.如權利要求1所述的自動黑板，其特征在于:所述邊框(2)的左側或者右側設置有按鈕組件(8)、粉筆存放盒(9)和黑板擦存放盒(10)，所述滾刷(16)的下方設有粉筆灰收集盒(13)。
6.如權利要求1所述的自動黑板，其特征在于:所述黑板本體(6)為磁性軟黑板。
7.一種自動黑板的控制系統，其特征在于:包括復位控制模塊(101)、中央處理模塊(102)、無線發射接收模塊(103)、手動控制模塊(104)、電機控制模塊M(105)和電機控制模塊N(106)，所述復位控制模塊(101)與中央處理模塊(102)的復位信號輸入端連接，所述無線發射接收模塊(103)與中央處理模塊(102)的P2 口連接，所述手動控制模塊(104)與中央處理模塊(102)的Pl 口連接，所述Pl 口、P2 口均是雙向I/O 口，所述中央處理模塊(102)的雙向I/O 口 P2 口分別與電機控制模塊M (105)、電機控制模塊N (106)的信號輸入端連接。
8.如權利要求6所述的自動黑板的控制系統，其特征在于:所述中央處理模塊(102)的主芯片是STC89C51。
9.如權利要求7所述的自動黑板的控制系統，其特征在于:所述STC89C51芯片的EA/VPP端與電源連接。
10.如權利要求6所述的自動黑板的控制系統，其特征在于:所述電機控制模塊M(105)、電機控制模塊N(106)中的電機M、電機N的正負極分別經不同的繼電器輔助觸點接地，電源的連接端設置于各個繼電器輔助觸點的動作行程范圍內；與所述繼電器輔助觸點相對應的繼電器的一端與電源連接，另一端與三極管的集電極連接，所述三級管的發射極接地，基極經一個電阻與中央處理模塊(102)的控制信號輸出端連接。
【文檔編號】B43L1/08GK104139647SQ201410372904
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月31日 優先權日:2014年7月31日
【發明者】鄭煥斌, 程乾, 胡家貴, 張殿喜, 周士蕓 申請人:安順學院