CN211669677U - 一种人工智能教育监督设备 - Google Patents

Abstract

一种人工智能教育监督设备，包括开关电源、无线遥控板、计数器、语音模块、扬声器；其特征在于还具有无线接收电路、声音探测电路、控制电路；所述开关电源、计数器、语音模块、扬声器、无线接收电路、声音探测电路、控制电路安装在元件盒内，并电性连接。本新型应用中，当有不自律学生说话等产生较大声音时，每说话一次声音探测电路就会控制计数器进行一次累加计数，能对促进好的自习课氛围管理提供了数据支持。本新型中，每次不自律学生自习课发出不和谐声音时，还能通过语音模块播放语音进行警示，尽可能使其他学生能在好的学习氛围内学习。基于上述，本新型具有好的应用前景。

Description

一种人工智能教育监督设备

技术领域

本实用新型涉及教学设备领域，特别是一种人工智能教育监督设备。

背景技术

随着科技的发展，人工智能越来越多的应用在了各行各业，为了适应时代的发展以及为社会提供更多的相关技术人才，很多大专院校等都开设了人工智能教育课。人工智能教育不但需要接收老师的理论教育，还需要学生手动实践操作各种人工智能设备，达到更好的学习效果，同时在人工智能教学中，学校还开设有自习课，老师可以不到课堂，学生对学习的知识进行复习消化吸收，或者预习新的课程。

在实际情况下，老师不到课堂、学生自习课等中，不是每个学生都有好的自律能力，从而不自律的学生行为直接影响到同一个教室的其他同学正常学习；主要表现为不自律学生在课堂说话等产生不必要的声音，影响到其他同学。现有的技术中，还没有一种设备可对教学中自习课等、不自律学生产生不和谐声音影响到他人学习的行为进行监督，因此，会对其他学生学习带来一定不好的影响，且老师也无法掌握自习课等中具体的情况，无法对促进好的自习课氛围管理提供支持。

发明内容

为了克服现有教学自习课等中，没有一种设备可对教学中自习课等、不自律学生产生不和谐声音影响到他人学习的行为进行监督，会对其他学生学习带来一定不好的影响，且老师也无法掌握自习课等中具体的情况，无法对促进好的自习课氛围管理提供支持的弊端，本实用新型提供了使用便利，能方便安装在需要的教室使用，应用中，在上自习课等老师不到教室的情况下，老师可方便打开设备工作，应用中，能有效监督教室内的声音数据，能将每次不自律学生产生的较大说话噪音等进行累加计数，老师后续到课堂后可有效掌握不自律学生发出的不和谐声音次数，对促进好的自习课氛围管理提供了支持，且每次不自律学生自习课发出不和谐声音时，能通过语音模块播放语音进行警示，尽可能使其他学生能在好的学习氛围内学习的一种人工智能教育监督设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种人工智能教育监督设备，包括开关电源、无线遥控板、计数器、语音模块、扬声器；其特征在于还具有无线接收电路、声音探测电路、控制电路；所述开关电源、计数器、语音模块、扬声器、无线接收电路、声音探测电路、控制电路安装在元件盒内，并电性连接；所述开关电源、计数器的电源输入两端和交流电源两极分别连接，开关电源的电源输出两端和无线接收电路的电源输入两端分别连接；所述无线接收电路的电源输出两端和声音探测电路、语音模块的电源输入两端分别连接，声音探测电路的电源输出两端和控制电路的电源输入两端分别连接；所述控制电路的两路信号输出端和计数器的触发信号输入端、语音模块的触发信号输入端分别连接；所述无线接收电路的信号输出端和计数器的清零信号输入端连接；所述语音模块的两个音频输出端和扬声器两个接线端分别连接。

进一步地，所述开关电源是交流转直流开关电源模块。

进一步地，所述语音模块是录音语音模块。

进一步地，所述无线接收电路包括无线接收电路模块、继电器、电阻、NPN三极管，其间经电路板布线连接，无线接收电路模块正极电源输入端1脚和第一只继电器正极电源输入端及第二只继电器正极及控制电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端3脚和两只NPN三极管发射极连接，无线接收电路模块的两个输出端4及5脚别和两只电阻一端连接，两只电阻另一端和两只NPN三极管基极分别连接，两只NPN三极管集电极和两只继电器的负极电源输入端分别连接。

进一步地，所述声音探测电路包括驻极体传声器、可调电阻、瓷片电容、继电器和NPN三极管、PNP三极管，其间经电路板布线连接，可调电阻一端和PNP三极管发射极、继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和瓷片电容一端、驻极体传声器一端连接，瓷片电容另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和继电器正极电源输入端连接，驻极体传声器另一端和NPN三极管发射极、继电器负极电源输入端连接。

进一步地，所述控制电路包括两只继电器，其间经电路板布线连接，两只继电器正极电源输入端连接，两只继电器负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本新型使用便利，能方便安装在需要的教室使用，在上自习课等老师不到教室的情况下，老师可方便通过无线非接触打开或关闭设备，并能非接触控制计数器进行计数数字清零。本新型应用中，自习课等中，当教室内声音很小时（比如翻书等等产生的声音），声音探测电路不输出信号进入计数器，当有不自律学生说话等产生较大声音时，每说话一次声音探测电路就会控制计数器进行一次累加计数，后续老师到教室后，就能直观根据计数数字了解到自习课时，一共产生了多少次会影响其他学生学习的不和谐声音次数，对促进好的自习课氛围管理提供了数据支持（比如老师掌握到自习课产生的较大声音说话次数过多就可后续进行了解，对不自律学生进行批评教育、使其改正缺点，进而为以后自习课时尽可能产生少的不和谐声音提供了支持）。本新型中，每次不自律学生自习课发出不和谐声音时，还能通过语音模块播放语音进行警示，尽可能使其他学生能在好的学习氛围内学习。基于上述，所以本新型具有好的应用前景。

附图说明

以下结合附图和实施例将本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

图3是本实用新型结构框图示意。

具体实施方式

图1、3中所示，一种人工智能教育监督设备，包括开关电源1、无线遥控板2、计数器3、语音模块4、扬声器5；还具有无线接收电路6、声音探测电路7、控制电路8；所述无线遥控板2教师随身携带，开关电源1、计数器3、语音模块4、扬声器5、无线接收电路6、声音探测电路7、控制电路8安装在电路板上，并电性连接，电路板安装在元件盒9内下端，元件盒9通过其后侧端四周四个开孔安装在教室讲台中间墙壁上。

图1、2中所示，开关电源A是型号MP-U35D12V的交流220V转12V直流开关电源模块成品，功率50W。无线遥控板A5是型号TX315B1无线发射及接收组件的无线遥控板成品，其安装在壳体内并自配有12V无线发射电路专用电池，无线遥控板的四个发射按键开关位于壳体上端四个开孔外。计数器A1是型号ST76的计数器成品，计数器成品A1工作电压是交流220V，计数器成品A1具有无电压触发信号接线端12及13脚和清零按键QL，两个无电压触发信号接线端12及13脚每闭合一次，计数器A1进行一次累加计数，清零按键QL每按下一次，计数器A1的计数清零，计数器成品A1的显示屏31位于元件盒9前端开口外，其最多能显示999999个计数数字（其他引脚本实施例悬空）。语音模块A3是型号ISD1820的录音语音模块成品，其具有两个电源接线端1及2脚、两个音频输出端7及8脚（其他引脚本实施例悬空）以及触发放音按键C、录音按键，应用中按住录音按键对着语音模块的咪头说话，语音模块A3能将声音信号录入，最多可录入10秒钟声音信号，触发放音按键C每按下一次，语音模块A3能将录入的音频信号经扬声器B1全部播放一遍（录音时打开元件盒9操作）；扬声器B1是动圈式扬声器。无线接收电路包括型号TX315B1无线发射及接收组件的无线接收电路板成品A4（无线接收电路模块）、继电器K4及K5、电阻R及R1、NPN三极管T3及T4，其间经电路板布线连接，无线接收电路板A4正极电源输入端1脚和第一只继电器K4正极电源输入端及第二只继电器K5正极及控制电源输入端连接，无线接收电路板A4的负极电源输入端3脚和两只NPN三极管T3及T4发射极连接，无线接收电路板A4的两个输出端4及5脚（其余引脚悬空）分别和两只电阻R及R1一端连接，两只电阻R及R1另一端和两只NPN三极管T3及T4基极分别连接，两只NPN三极管T3及T4集电极和两只继电器K4及K5的负极电源输入端分别连接。声音探测电路包括驻极体传声器B、可调电阻RP、瓷片电容C、继电器K和NPN三极管T1、PNP三极管T2，其间经电路板布线连接，可调电阻RP一端和PNP三极管T2发射极、继电器K控制电源输入端连接，可调电阻RP另一端和瓷片电容C一端、驻极体传声器B一端连接，瓷片电容C另一端和NPN三极管T1基极连接，NPN三极管T1集电极和PNP三极管T2基极连接，PNP三极管T2集电极和继电器K正极电源输入端连接，驻极体传声器B另一端和NPN三极管T1发射极、继电器K负极电源输入端连接（驻极体传声器71的前端位于元件盒9前上中部开孔外）。控制电路包括两只继电器K2、K3，其间经电路板布线连接，两只继电器K2、K3正极电源输入端连接，两只继电器K2、K3负极电源输入端连接。

图2中所示，开关电源A的电源输入两端1及2脚、计数器A1电源输入两端8及9脚（其余引脚悬空不用）和交流220V电源两极分别经导线连接，开关电源A的电源输出两端3及4脚和无线接收电路的电源输入两端无线接收电路板A4的1及3脚分别经导线连接；所述无线接收电路的电源输出两端继电器K5常开触点端及负极电源输入端和声音探测电路电源输入两端可调电阻RP一端及NPN三极管T1发射极、语音模块A3的电源输入两端1及2脚分别经导线连接，声音探测电路的电源输出两端继电器K常开触点端及负极电源输入端和控制电路的电源输入两端继电器K3正极电源输入端及负极电源输入端分别经导线连接；所述控制电路的两路信号输出端继电器K3控制触点端及常开触点端、继电器K2控制触点端及常开触点端和计数器A1的触发信号输入端12脚及13脚、语音模块的触发信号输入端触发放音按键C键下两个触点分别经导线连接；所述无线接收电路的信号输出端继电器K4控制触点端及常开触点端和计数器A1的清零信号输入端清零按键QL键下两个触点分别经导线连接；所述语音模块A3的两个音频输出端7及8脚和扬声器B1两个接线端分别经导线连接。

图2中所示，本新型使用便利，能方便安装在需要的教室使用，在上自习课等老师不到教室的情况下，老师可方便通过无线非接触打开或关闭设备，并能非接触控制计数器进行计数数字清零。220V交流电源进入开关电源A的1及2脚后（同时计数器A1处于得电工作状态），开关电源A在其内部电路作用下，其3及4脚会输出稳定的直流12V电源进入无线接收电路的电源输入两端，于是，无线接收电路处于得电工作状态。无线接收电路中，当上自习课前、老师需要检测学生的上课情况时、老师按下随身携带无线遥控板A5的第二只无线信号发射按键S2，于是，无线遥控板A5发射出第二路无线闭合信号，无线接收电路板A4接收到第二路无线闭合信号后其5脚会输出高电平经电阻R1降压限流进入NPN三极管T4的基极，于是，NPN三极管T4导通其集电极输出低电平进入继电器K5正极电源输入端，由于，继电器K5正极及控制电源输入端和稳压电源A的3脚连接，所以此刻继电器K5会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合，由于，声音探测电路、语音模块A3的电源输入两端和继电器K5的常开触点端及负极电源输入端连接，所以此时声音探测电路、语音模块A3会处于得电工作。当老师需要关闭本新型不使用时，老师再次按下无线遥控板A5的第二只无线信号发射按键S2，于是，无线遥控板A5发射出第二路无线开路信号，无线接收电路板A4接收到二路无线开路信号后其5脚会停止输出高电平进入NPN三极管T4的基极，于是，NPN三极管T4截止其集电极不再输出低电平进入继电器K5正极电源输入端，继电器K5失电不再吸合其控制电源输入端和常开触点端开路，进而声音探测电路、语音模块A3会处于失电工作状态；通过上述，老师就可方便非接触控制本新型是否处于工作状态。

图2中所示，声音探测电路、计数器A1、语音模块A3中，上自习课时，如果有不自律学生因说话等产生较大声音，驻极体传声器B接收到声音后，将声音信号转换为相应的音频信号，此信号经瓷片电容C耦合进入NPN三极管T1基极（基极电压高于0.7V），NPN三极管T1导通从其集电极输出低电平信号进入PNP三极管T2的基极，于是，PNP三极管T2导通其集电极输出高电平进入继电器K的正极电源输入端，由于继电器K负极电源输入端和开关电源A的4脚连接，所以此时继电器K会得电吸合其控制电源输入端和常开触点端闭合。由于继电器K控制电源输入端和开关电源A的3脚相连，继电器K常开触点端和控制电路的两只继电器K3、K2正极电源输入端连接，继电器K3、K2负极电源输入端和开关电源A的4脚连接，所以，此时继电器K3、K,2会分别得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合，由于，继电器K3控制触点端、常开触点端和计数器A1的无电压触发信号接线端12及13脚分别连接，所以教室内每有不自律学生发出较大声音时，计数器A1在其内部电路作用下会进行一次累加计数（无电压触发信号接线端12及13脚闭合一次），多次教室内有不自律学生发出较大声音计数器A1就进行多次累加计数。由于，继电器K2控制触点端、常开触点端和语音模块A3的触发信号输入端触发放音按键C键下两个触点分别连接，所以教室内每有不自律学生发出较大声音时，语音模块A3在其内部电路作用下会将语音模块A3预先录入的音频信号经扬声器B1全部播放一遍（本实施例录入的音频内容是“请不要影响他人学习”），多次教室内有不自律学生发出较大声音，语音模块A3就将预先录入的音频信号经扬声器B1多次播放一遍，这样不自律学生听到语音后就能知道自己的行为影响到他人的学习了，及时进行改正。实际使用中，上自习课时，如果教室内声音很小（比如翻书、学生轻言细语沟通学习内容），驻极体传声器B接收到声音后，将声音信号转换为相应的音频信号，此信号经瓷片电容C耦合进入NPN三极管T1基极电压低于0.7V，那么，NPN三极管T1、PNP三极管T2均不会导通，继电器K、K3、K2也均不得电吸合，计数器A1也就不会累加计数，语音模块A3不播放语音内容，保证了正常情况下，计数器A1不会误计数、语音模块A3不误播放语音。本新型中，使用前安装技术人员通过调节声音探测电路可调电阻RP的不同电阻值，可以改变探测声音的灵敏度，当可调电阻RP的电阻值调节得小时，驻极体传声器B的工作电压变大，这样探测灵敏度增加（较低声音信号也会导致经瓷片电容C耦合至NPN三极管T1的基极电压高于0.7V），当可调电阻RP的电阻值调节得大时，驻极体传声器B的工作电压变小，这样探测灵敏度减小（较大声音信号才会使经瓷片电容C耦合至NPN三极管T1的基极电压高于0.7V），具体调节时技术人员可分别发出不同大小的声音，使在需要的声音强度下（分贝）NPN三极管T1的基极电压高于0.7V进而导通，继电器K、K2、K3得电吸合，后续计数器A1进行计数，语音模块A3播放语音。本新型中，当教室内声音低于一定后，经瓷片电容C耦合至NPN三极管T1的基极电压低于0.7V，计数器A1不再进行计数，语音模块A3不再播放语音，为探测教室内下次有不自律学生发出声音做好准备，本新型调节好可调电阻RP的阻值后，探测声音55分贝时，基本就能满足自习课环境需要（人一般的声音说话）。

图2中所示，本新型中，自习课等中当教室内声音很小时（比如翻书等等产生的声音），声音探测电路不输出信号进入计数器A1，当有不自律学生说话等产生较大声音时，每说话一次声音探测电路就会控制计数器A1进行一次累加计数，后续老师到教室后，就能直观根据计数数字了解到自习课时，一共产生了多少次会影响其他学生学习的不和谐声音次数，对促进好的自习课氛围管理提供了数据支持（比如老师掌握到自习课产生的较大声音说话次数过多就可后续进行了解，对不自律学生进行批评教育、使其改正缺点，进而为以后自习课时尽可能产生少的不和谐声音提供了支持）。本新型中，当需要清零计数器A3的累加数字时，老师按下随身携带无线遥控板A5的第一只无线信号发射按键S1，于是，无线遥控板A5发射出第亿路无线闭合信号，无线接收电路板A4接收到一路无线闭合信号后其4脚会输出高电平经电阻R降压限流进入NPN三极管T3的基极，于是，NPN三极管T3导通其集电极输出低电平进入继电器K4正极电源输入端，由于，继电器K4正极电源输入端和稳压电源A的3脚连接，所以此刻继电器K4会得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合，由于，计数器A1清零按键QL键下两个触点分别和K控制触点、常开触点端连接，所以此刻清零按键QL键下两个触点会连通，计数器A1在其自身功能作用下，计数数字清零；然后老师再按下一次无线遥控板A5的第一只无线信号发射按键S1，于是，无线遥控板A5发射出第一路无线开路信号，无线接收电路板A4接收到一路无线开路信号后其4脚会停止输出高电平进入NPN三极管T3的基极，于是，NPN三极管T3截止其集电极不再输出低电平进入继电器K4正极电源输入端，继电器K4失电不再吸合其控制触点端和常开触点端开路，进而计数器A1清零按键QL键下两个触点不再闭合，为下一次探测做好累加计数准备。本新型中，语音模块A3输出的音频信号可经功放板放大再驱动扬声器B1发声，取得更大的提示声音效果。图2中，继电器K、K2、K3、K4、K5是DC4100型12V小型继电器；可调电阻RP规格是10K、瓷片电容C型号是1μF；NPN三极管T1、T3、T4型号是9013；PNP三极管T2型号是9012；电阻R、R1阻值是1K；驻极体传声器B是松下品牌的高增益驻极体传声器成品。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种人工智能教育监督设备，包括开关电源、无线遥控板、计数器、语音模块、扬声器；其特征在于还具有无线接收电路、声音探测电路、控制电路；所述开关电源、计数器、语音模块、扬声器、无线接收电路、声音探测电路、控制电路安装在元件盒内，并电性连接；所述开关电源、计数器的电源输入两端和交流电源两极分别连接，开关电源的电源输出两端和无线接收电路的电源输入两端分别连接；所述无线接收电路的电源输出两端和声音探测电路、语音模块的电源输入两端分别连接，声音探测电路的电源输出两端和控制电路的电源输入两端分别连接；所述控制电路的两路信号输出端和计数器的触发信号输入端、语音模块的触发信号输入端分别连接；所述无线接收电路的信号输出端和计数器的清零信号输入端连接；所述语音模块的两个音频输出端和扬声器两个接线端分别连接。

2.根据权利要求1所述的一种人工智能教育监督设备，其特征在于，开关电源是交流转直流开关电源模块。

3.根据权利要求1所述的一种人工智能教育监督设备，其特征在于，语音模块是录音语音模块。

4.根据权利要求1所述的一种人工智能教育监督设备，其特征在于，无线接收电路包括无线接收电路模块、继电器、电阻、NPN三极管，其间经电路板布线连接，无线接收电路模块正极电源输入端1脚和第一只继电器正极电源输入端及第二只继电器正极及控制电源输入端连接，无线接收电路模块的负极电源输入端3脚和两只NPN三极管发射极连接，无线接收电路模块的两个输出端4及5脚别和两只电阻一端连接，两只电阻另一端和两只NPN三极管基极分别连接，两只NPN三极管集电极和两只继电器的负极电源输入端分别连接。

5.根据权利要求1所述的一种人工智能教育监督设备，其特征在于，声音探测电路包括驻极体传声器、可调电阻、瓷片电容、继电器和NPN三极管、PNP三极管，其间经电路板布线连接，可调电阻一端和PNP三极管发射极、继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和瓷片电容一端、驻极体传声器一端连接，瓷片电容另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和继电器正极电源输入端连接，驻极体传声器另一端和NPN三极管发射极、继电器负极电源输入端连接。

6.根据权利要求1所述的一种人工智能教育监督设备，其特征在于，控制电路包括两只继电器，其间经电路板布线连接，两只继电器正极电源输入端连接，两只继电器负极电源输入端连接。

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