本實用新型主要涉及教學領域，更具體地說，涉及一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)。

背景技術：

二十一世紀計算機與網(wǎng)絡技術的發(fā)展已經(jīng)完全改變?nèi)祟惿罘绞剑莻鹘y(tǒng)的教學已經(jīng)不能滿足當下的科技發(fā)展，將云計算應用到教學中將會對教學有很大的幫助，云計算環(huán)境中，服務運行在分布式的系統(tǒng)中，由互聯(lián)網(wǎng)連接，通過分布式計算和技術將這些服務進行配置，提供給用戶，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)訪問服務、獲取資源，因此，提供一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型主要解決的技術問題是提供一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)，與遠程云計算服務器連接，接收遠程教學數(shù)據(jù)信息，并且可以通過指紋識別進入系統(tǒng)，通過語音控制或者無線遙控對終端設備的位置進行調(diào)節(jié)，通過USB接口進行充電。

為解決上述技術問題，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)包括主控制器、定時模塊、指紋識別模塊、按鍵模塊、電源模塊、顯示模塊、指示燈、驅(qū)動模塊、電機、串口擴展模塊、網(wǎng)絡串口模塊、無線接收模塊、無線發(fā)射模塊、語音檢測模塊、遠程云計算服務器，與遠程云計算服務器連接，接收遠程教學數(shù)據(jù)信息，并且可以通過指紋識別進入系統(tǒng)，通過語音控制或者無線遙控對終端設備的位置進行調(diào)節(jié)，通過USB接口進行充電。

其中，所述定時模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述無線接收模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述無線發(fā)射模塊通過天線與無線接收模塊進行通信；所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述電源模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端；所述USB接口的輸出端連接著電源模塊的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著指示燈的輸入端；所述主控制器的輸出端連接著驅(qū)動模塊的輸入端；所述驅(qū)動模塊的輸出端連接著電機的輸入端；所述串口擴展模塊連接著主控制器；所述指紋識別模塊的輸出端連接著串口擴展模塊的輸入端；所述語音檢測模塊的輸出端連接著串口擴展模塊的輸入端；所述網(wǎng)絡串口模塊連接著串口擴展模塊；所述遠程云計算服務器通過網(wǎng)絡與網(wǎng)絡串口模塊進行通信。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述主控制器采用AT98C51單片機。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述驅(qū)動模塊采用UNL2003A驅(qū)動芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述語音檢測模塊采用YS-LD3320語音模塊。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述定時模塊采用DS1302時鐘芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述無線發(fā)射模塊采用PT2262芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述無線接收模塊采用PT2272芯片。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化，本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)所述指紋識別模塊采用ZFM60指紋模塊。

控制效果：本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)，與遠程云計算服務器連接，接收遠程教學數(shù)據(jù)信息，并且可以通過指紋識別進入系統(tǒng)，通過語音控制或者無線遙控對終端設備的位置進行調(diào)節(jié)，通過USB接口進行充電。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方法對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的硬件結構圖。

圖2為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的主控制器的電路圖。

圖3為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的定時模塊電路圖。

圖4為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的無線接收模塊的電路圖。

圖5為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的無線發(fā)射模塊的電路圖。

圖6為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的顯示模塊的電路圖。

圖7為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的指紋識別模塊的電路圖。

圖8為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的語音檢測模塊的電路圖。

圖9為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的串口擴展模塊和網(wǎng)絡串口模塊的電路圖。

圖10為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的USB接口的電路圖。

圖11為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的電源模塊的電路圖。

圖12為本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的驅(qū)動模塊的電路圖。

具體實施方式

具體實施方式一：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，本實施方式所述一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)包括主控制器、定時模塊、指紋識別模塊、按鍵模塊、電源模塊、顯示模塊、指示燈、驅(qū)動模塊、電機、串口擴展模塊、網(wǎng)絡串口模塊、無線接收模塊、無線發(fā)射模塊、語音檢測模塊、遠程云計算服務器，與遠程云計算服務器連接，接收遠程教學數(shù)據(jù)信息，并且可以通過指紋識別進入系統(tǒng)，通過語音控制或者無線遙控對終端設備的位置進行調(diào)節(jié)，通過USB接口進行充電。

其中，所述定時模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，定時模塊用于產(chǎn)生時鐘信號給系統(tǒng)提供實時時間，定時模塊的SCLK引腳與主控制器的P3.6引腳相連接；定時模塊的RST2引腳與主控制器的P3.5引腳相連接，RST2引腳為輸入信號，在讀、寫數(shù)據(jù)期間，必須為高；定時模塊的I/O引腳與主控制器的P3.7引腳相連接。

所述無線接收模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，無線接收模塊的D0、D1、D2、D3、VT端與主控制器的P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P3.2引腳相連接，無線接收模塊將接收到的控制指令進行解碼后傳送給主控制器。

所述無線發(fā)射模塊通過天線與無線接收模塊進行通信，無線發(fā)射模塊通過天線向系統(tǒng)發(fā)射控制信號，無線接收模塊通過天線進行接收，并傳送至主控制器的P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P3.2引腳。

所述按鍵模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，按鍵SW1用于開啟或關閉系統(tǒng)，通過按鍵SW1向主控制器的引腳輸入中斷信號，實現(xiàn)系統(tǒng)的開啟或者關閉；當按下SW1時，Q7和D5導通，DC-DC穩(wěn)壓芯片工作，接通主控制器的VCC端為主控制器供電。主控制器馬上將相應的P2.3引腳置為輸出高，這時Q6和Q7導通，整個電路進入工作狀態(tài)。然后主控制器再將P2.3引腳設置為輸入，由于上拉電阻R13的存在，Q6和Q7一直導通。主控制器一直掃描相應P2.3引腳的輸入狀態(tài)，如果SW1沒有按下去，則P2.3引腳將始終為高。當SW1再次按下去時，D6導通，主控制器檢測到P2.3引腳輸入為低，這時主控制器就將P2.3引腳設置成輸出為低的狀態(tài)。Q6截止，如果按鍵抬起，Q7也會截止，DC-DC穩(wěn)壓芯片將不會為主控制器提供電壓，整個電路處于關斷狀態(tài)。

所述電源模塊的輸出端連接著主控制器的輸入端，電源模塊用于給系統(tǒng)供電，保證系統(tǒng)正常工作，電源模塊提供5V電壓，通過VCC端口給系統(tǒng)供電，通過+5IN端連接至USB接口進行充電。

所述USB接口的輸出端連接著電源模塊的輸入端，USB接口的+5IN端連接著電源模塊的+5IN端，對電源模塊進行充電。

所述主控制器的輸出端連接著顯示模塊的輸入端，顯示模塊采用LCD12864液晶屏，用于顯示時間及教學通知數(shù)據(jù)信息；顯示模塊的DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7端與主控制器的P0.0、P0.1、P0.2、P0.3、P0.4、P0.5、P0.6、P0.7引腳相連接，用來顯示數(shù)據(jù)；顯示模塊的RS端與主控制器的P2.0引腳相連接，用來控制數(shù)據(jù)命令；顯示模塊的R/W端與主控制器的P2.1引腳相連接，用來控制讀寫操作；顯示模塊的使能端E與主控制器的P2.2引腳相連接；主控制器的P2.0、P2.1、P2.2引腳用于控制顯示模塊中的數(shù)碼管的選通狀態(tài)。

所述主控制器的輸出端連接著指示燈的輸入端，主控制器用于向指示燈發(fā)送控制信號，指示燈根據(jù)控制信號進行發(fā)光指示，指示燈采用LED，當主控制器的P3.3引腳為高電平，指示燈LED導通，進行發(fā)光提示。

所述主控制器的輸出端連接著驅(qū)動模塊的輸入端，主控制器用于向驅(qū)動模塊發(fā)送驅(qū)動信號，驅(qū)動模塊根據(jù)驅(qū)動信號驅(qū)動電機工作，驅(qū)動模塊的IN1、IN2、IN3、IN4端與主控制器的P1.4、P1.5、P1.6、P1.7引腳相連接。

所述驅(qū)動模塊的輸出端連接著電機的輸入端，驅(qū)動模塊根據(jù)驅(qū)動信號驅(qū)動電機工作，從而控制終端的位置，其中電機采用17PU-H022型步進電機，ULN2003A驅(qū)動芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4端與電機相連接。

所述串口擴展模塊連接著主控制器，串口擴展模塊采用GM-8123串口擴展芯片，串口擴展模塊的STADD0端與主控制器的P1.0引腳相連接，串口擴展模塊的STADD1端與主控制器的P1.1引腳相連接，串口擴展模塊的SRADD0端與主控制器的P1.2引腳相連接，串口擴展模塊的SRADD1端與主控制器的P1.3引腳相連接，串口擴展模塊的RXD0、TXD0端通過TX-7跳線與主控制器的P3.1、P3.0引腳相連接，進行數(shù)據(jù)傳輸。

所述指紋識別模塊的輸出端連接著串口擴展模塊的輸入端，指紋識別模塊用于采集指紋信息，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號通過串口擴展模塊傳送給主控制器，指紋識別模塊采用ZFM60指紋模塊，指紋識別模塊的TXD端與串口擴展模塊的RXD1端相連接，指紋識別模塊的RXD端與串口擴展模塊的TXD1端相連接。

所述語音檢測模塊的輸出端連接著串口擴展模塊的輸入端，語音檢測模塊用于檢測語音信號，當語音檢測模塊成功檢測到設定的關鍵詞后，將設定的識別碼通過串口擴展模塊發(fā)送到主控制器中，語音檢測模塊采用YS-LD3320，語音模塊的TXD端與串口擴展模塊的RXD3端相連接，語音模塊的RXD端與串口擴展模塊的TXD3端相連接。

所述網(wǎng)絡串口模塊連接著串口擴展模塊，網(wǎng)絡串口模塊采用WF-U-09T模塊，RX端與串口擴展模塊的TXD2端相連接，TX端與串口擴展模塊的RXD2端相連接，用于實現(xiàn)主控制器和遠程云計算服務器的通信，即實現(xiàn)主控制器和互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交流。

所述遠程云計算服務器通過網(wǎng)絡與網(wǎng)絡串口模塊進行通信，網(wǎng)絡串口模塊將主控制器接入遠程云計算服務器，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交流。

具體實施方式二：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述主控制器采用AT98C51單片機。所述AT89C51單片機從它內(nèi)部的硬件到軟件都有一套完整的按位操作系統(tǒng)，片內(nèi)RAM區(qū)間還特別開辟了一個雙重功能的地址區(qū)間，十六個字節(jié)，單元地址20H～2FH，它既可作字節(jié)處理，也可作位處理。AT89C51單片機的I/O腳的設置和使用非常簡單，當該腳作輸入腳使用時，只須將該腳設置為高電平(復位時，各I/O口均置高電)。當該腳作輸出腳使用時，則為高電平或低電平均可。

具體實施方式三：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述驅(qū)動模塊采用UNL2003A驅(qū)動芯片。ULN2003A驅(qū)動芯片是一個7路反向器電路，即當輸入端為高電平時ULN2003A驅(qū)動芯片輸出端為低電平，當輸入端為低電平時ULN2003A驅(qū)動芯片輸出端為高電平。作為17PU-H022型步進電機的驅(qū)動電路。ULN2003A驅(qū)動芯片的OUT1、OUT2、OUT3、OUT4端與電機相連接。

具體實施方式四：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述語音檢測模塊采用YS-LD3320語音模塊。所述YS-LD3320語音模塊用于檢測語音信號，當YS-LD3320語音模塊成功檢測到設定的關鍵詞后，將設定的識別碼通過RXD、TXD端傳送給串口擴展模塊的TXD3、RXD3端，通過串口擴展模塊發(fā)送到主控制器中，串口擴展模塊通過STADD0、STADD1、SRADD0、SRADD1、RXD0、TXD0端與主控制器的P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P3.1、P3.0引腳相連接，進行數(shù)據(jù)傳輸。

具體實施方式五：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述定時模塊采用DS1302時鐘芯片。所述DS1302時鐘芯片具有一種高性能、低功耗、帶RAM的實時時鐘電路，它可以對年、月、日、時、分、秒進行計時，具有閏年補償功能。主要特點是采用串行數(shù)據(jù)傳輸，可以為掉電保護電源提供可編程的充電功能，并且可以關閉充電功能。采用普通32.768Hz晶振。DS1302還可以用于數(shù)據(jù)記錄，特別是對某些具有特殊意義的數(shù)據(jù)點的記錄上，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)與出現(xiàn)該數(shù)據(jù)的時間同時記錄，用于記錄用戶使用系統(tǒng)的時間點。

具體實施方式六：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述無線發(fā)射模塊采用PT2262芯片。編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，當發(fā)射機沒有按鍵按下時，PT2262不接通電源，其17腳為低電平，所以315MHz的高頻發(fā)射電路不工作，當有按鍵按下時，PT2262得電工作，其第17腳輸出經(jīng)調(diào)制的串行數(shù)據(jù)信號，當17腳為高電平期間315MHz的高頻發(fā)射電路起振并發(fā)射等幅高頻信號，當17腳為低平期間315MHz的高頻發(fā)射電路停止振蕩，所以高頻發(fā)射電路完全受控于PT2262的17腳輸出的數(shù)字信號，從而對高頻電路完成幅度鍵控相當于調(diào)制度為100％的調(diào)幅。

具體實施方式七：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述無線接收模塊采用PT2272芯片。PT2272是一款用以解碼的芯片，編碼芯片PT2262發(fā)出的編碼信號由：地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個完整的碼字，解碼芯片PT2272接收到信號后，其地址碼經(jīng)過兩次比較核對后，VT腳才輸出高電平給主控制器的PD2引腳，與此同時相應的數(shù)據(jù)腳D0、D1、D2、D3也輸出高電平，如果發(fā)送端一直按住按鍵，編碼芯片也會連續(xù)發(fā)射。

具體實施方式八：

結合圖1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12說明本實施方式，所述指紋識別模塊采用ZFM60指紋模塊。ZFM60指紋模塊里面主要是DSP芯片，型號為AS606，加上外面的CMOS芯片，CMOS芯片主要是對指紋進行照相，生成指紋特征。具體的工作過程是：掃描指紋(錄入圖像)、生成特征、合成模板(建立一個指紋庫文件，成功錄入一個指紋)。指紋模板就是照一次相，將指紋模塊里面的CMOS芯片采集一次指紋信息，然后進行模糊處理生成0和1兩種記錄信息，存入指紋模塊的FLASH芯片里面。當切換到識別模式的時候，指紋模塊就會先讓CMOS芯片采集一次指紋，然后和FLASH芯片的數(shù)據(jù)進行對比?？词欠翊嬖?，如果存在就能返回是幾號指紋。這樣我們就通過主控制器進行指紋識別與登記了。

本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)的工作原理為：本實用新型一種基于云計算的高校學習終端控制系統(tǒng)，電源模塊用于給系統(tǒng)提供電能，保證系統(tǒng)的正常工作，通過USB接口對電源模塊進行充電，通過按鍵SW1開啟控制系統(tǒng)，系統(tǒng)開啟時，主控制器驅(qū)動指示燈LED進行發(fā)光提示，通過指紋識別進入系統(tǒng)，定時模塊提供實時時間，顯示模塊顯示時間，通過無線發(fā)射模塊向系統(tǒng)發(fā)送控制信號，無線接收模塊接收到控制信號后傳送給主控制器，主控制器進行處理，通過無線發(fā)射模塊不僅可以對教學時間進行定時，還可以向驅(qū)動模塊發(fā)送控制信號，驅(qū)動模塊驅(qū)動電機運動，從而帶動學習終端，調(diào)整其位置，通過語音檢測模塊檢測語音指令，當語音檢測模塊成功檢測到設定的關鍵詞后，將設定的識別碼通過串口擴展模塊發(fā)送到主控制器中，主控制器根據(jù)識別碼產(chǎn)生相應的控制指令，主控制器通過網(wǎng)絡串口接入遠程云計算服務器，實現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交流。不使用學習終端時，通過按下按鍵SW1來關閉控制系統(tǒng)。

雖然本實用新型已以較佳的實施例公開如上，但其并非用以限定本實用新型，任何熟悉此技術的人，在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，都可以做各種改動和修飾，因此本實用新型的保護范圍應該以權利要求書所界定的為準。