一种经济学教学用智慧教室专用抢答器

技术领域

本发明涉及经济学互动教学技术领域，具体涉及一种经济学教学用智慧教室专用抢答器。

背景技术

在经济学教学过程中，为提高学生分析问题、解决问题的能力，在涉及到经济学的课堂教学、课堂实践或相关经济问答竞赛活动中，在智慧教室中增加抢答器，以此来进一步增加教学的趣味性以调动学生的学习和实践积极性，但传统的抢答器在工作时，由于主机端和抢答子端通常采用无线连接，抢答子端的抢答信号在与主机端进行传输过程中可能受到干扰产生信号接收的时间差，影响了抢答的公平性和抢答结果的准确性；

此外，由于在主机端通由老师进行抢答开启指令的发布，老师口中宣布抢答开始与手中启动抢答按钮开启抢答子端的抢答开关存在时间上的误差，容易造成学生听到抢答指令而实际抢答开关未开启，再进行按键时已与最佳抢答时间错开导致抢答失败的问题，为此，亟待提出一种既能够避免网络延迟影响又能避免抢答子端接收抢答指令和实际抢答开关不同步的智慧教室专用抢答器。

中国专利申请“CN111311857一种计算机多媒体竞赛抢答器”中提出一种兼具传统抢答信号抢答和截取抢答时间进行对比产生抢答结果的抢答器，其在一定程度上解决了抢答信号在与主机端进行传输过程中可能受到干扰产生信号接收的时间差从而影响了抢答的公平性和抢答结果的准确性的问题；但其忽略了宣布抢答开始与手中启动抢答按钮开启抢答子端的抢答开关存在时间上的误差，容易造成学生听到抢答指令而实际抢答开关未开启，再进行按键时已与最佳抢答时间错开导致抢答失败的问题。

发明内容

为了解决现有技术中传统抢答器抢答信号在与主机端进行传输过程中可能受到干扰产生信号接收的时间差、启动抢答按钮开启抢答子端的抢答开关存在时间上的误差而造成抢答结果不准确的问题。本发明提出一种准确响应、可以调节抢答按钮键程的智慧教室专用抢答器。

一种经济学教学用智慧教室专用抢答器，包括：

主机端以及与主机端无线通讯的主子端和抢答子端；

所述主机端包括控制模块、分别与控制模块电连接的第一通讯模块、第一播报模块、显示模块以及开关按钮，所述控制模块包括数据处理单元、开关检测单元、时钟单元、延时单元以及信息生成单元；

所述主子端包括第二通讯模块、第二播报模块以及数据模块，所述抢答子端包括第二通讯模块、数据模块、抢答按钮以及信号灯模块，所述数据模块包括时钟单元、节点开关、抢答按钮检测单元以及数据生成单元；

所述开关检测单元结合时钟单元对主机端的开关按钮按下的开关信号进行时间截取，所述延时单元对截取的时间进行延后并产生时间节点，所述主子端和抢答子端的时钟单元在行进到时间节点后节点开关启动，主子端的节点开关控制第二播报模块播报抢答开始，抢答子端的节点开关控制抢答按钮检测单元以及数据生成单元开始对抢答按钮按下的信号检测及相应时间数据的生成，各抢答子端的时间数据回传至主机端进行判断抢答结果。

进一步地，所述抢答按钮包括外壳、固定连接在外壳内部顶板下方的套筒、穿过外壳顶板且插设在套筒内的按钮杆、套合在按钮杆上的弹簧以及独立设置在按钮杆下方的接触器，所述弹簧的顶端通过按钮杆上方的台阶固定、底端接触并固定在套筒底部内壁。

进一步地，所述套筒两侧设置由延伸块，其中一所述延伸块上开设有上下贯穿的螺纹孔且在螺纹孔内螺纹连接有螺杆，所述螺杆顶部穿过外壳并在接触处与外壳转动连接，另一延伸块顶部设置有顶部穿过外壳的标定杆。

进一步地，各抢答子端的时间数据由数据处理单元进行比较得出抢答结果，抢答结果由信息生成单元生成语音、显示和反馈信息并由主机端和抢答子端进行信息表达。

进一步地，所述语音信息由第一播报模块播送抢答成功的抢答子端、所述显示信息由显示模块在主机端进行显示，反馈信息回传至抢答子端并由信号灯模块进行显示。

进一步地，所述延时单元对截取的时间进行延后的时间范围为1～2s。

进一步地，所述主机端、主子端和抢答子端的时钟单元具有相同的周期和频率且在时间运行上完全同步。

进一步地，所述主机端、主子端以及抢答子端在工作时均与外接电源连接。

进一步地，所述主机端、主子端以及抢答子端内部均设置有备用电源以维持时钟单元在断电时仍保持同步。

进一步地，所述信号灯模块包括无线连接状态显示灯、抢答开始提示灯以及抢答成功信号灯，所述无线连接状态显示灯为常亮且在连接成功时为绿灯、连接失败为红灯，抢答开始提示灯在抢答开始时亮绿灯，抢答成功信号灯在抢答成共时亮绿灯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出一种经济学教学用智慧教室专用抢答器，其中主机端在检测到开关按钮的信号后，通过控制模块产生一延后于检测时间点的时间节点，时间节点通过与抢答子端同级的主子端进行抢答开始的语音发布，同时抢答子端开启抢答，抢答子端对抢答按钮进行检测并截取按下抢答按钮的时间数据，时间数据回传至主机端进行对比得出抢答结果，抢答结果经过主机端显示、播报并在抢答成功的抢答子端进行显示；

其中，抢答器的键程可进行调整，在缩短键程时提高了抢答按钮的响应灵敏度；通过主机端、主子端和抢答子端子端的设置组成一种通过主机端开启抢答指令，主子端发布延时抢答指令，最后通过抢答子端在同一时间节点开启抢答的抢答器，使抢答器既能够避免网络延迟影响又能避免抢答子端接收抢答指令和实际抢答开关不同步的智慧教室专用抢答器。

附图说明

图1是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的整体结构示意图。

图2是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的模块结构示意图。

图3是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的工作流程示意图。

图4是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的控制模块结构示意图。

图5是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的数据模块结构示意图。

图6是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的抢答按钮结构示意图一。

图7是本发明一种经济学教学用智慧教室专用抢答器的抢答按钮结构示意图二。

附图标号为1为主机端，2为主子端，3为抢答子端，4为控制模块，5为第一通讯模块，6为第一播报模块，7为显示模块，8为开关按钮，9为第二通讯模块，10为第二播报模块，11为数据模块，12抢答按钮，13为数据处理单元，14为开关检测单元，15为时钟单元，16为延时单元，17为信息生成单元，18为节点开关，19为抢答按钮检测单元，20为数据生成单元，21为信号灯模块，22为外壳，23为套筒，24为按钮杆，25为弹簧，26为延伸块，27为螺杆，28为标定杆，29为接触器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释说明：

如图 1~5所示，一种经济学教学用智慧教室专用抢答器，包括：

主机端1以及与主机端1无线通讯的主子端2和抢答子端3；

所述主机端1包括控制模块4、分别与控制模块4电连接的第一通讯模块5、第一播报模块6、显示模块7以及开关按钮8，所述控制模块4包括数据处理单元13、开关检测单元14、时钟单元15、延时单元16以及信息生成单元17；

所述主子端2包括第二通讯模块9、第二播报模块10以及数据模块11，所述抢答子端3包括第二通讯模块9、数据模块11、抢答按钮12以及信号灯模块21，所述数据模块包括时钟单元15、节点开关18、抢答按钮检测单元19以及数据生成单元20；

所述开关检测单元14结合时钟单元15对主机端1的开关按钮8按下的开关信号进行时间截取，所述延时单元16对截取的时间进行延后并产生时间节点，所述主子端2和抢答子端3的时钟单元15在行进到时间节点后节点开关18启动，主子端2的节点开关18控制第二播报模块10播报抢答开始，抢答子端3的节点开关18控制抢答按钮检测单元19以及数据生成单元20开始对抢答按钮12按下的信号检测及相应时间数据的生成，各抢答子端3的时间数据回传至主机端1进行判断抢答结果。

具体的，所述抢答按钮12包括外壳22、固定连接在外壳22内部顶板下方的套筒23、穿过外壳22顶板且插设在套筒23内的按钮杆24、套合在按钮杆24上的弹簧25，所述弹簧25的顶端通过按钮杆24上方的台阶固定、底端接触并固定在套筒23底部内壁；所述套筒23两侧设置由延伸块26，其中一所述延伸块26上开设有上下贯穿的螺纹孔且在螺纹孔内螺纹连接有螺杆27，所述螺杆27顶部穿过外壳22并在接触处与外壳22转动连接，另一延伸块26顶部设置有顶部穿过外壳22的标定杆28。

各抢答子端3的时间数据由数据处理单元14进行比较得出抢答结果，抢答结果由信息生成单元17生成语音、显示和反馈信息并由主机端1和抢答子端2进行信息表达；所述语音信息由第一播报模块6播送抢答成功的抢答子端3、所述显示信息由显示模块7在主机端1进行显示，反馈信息回传至抢答子端3并由信号灯模块21进行显示。

所述延时单元16对截取的时间进行延后的时间范围为1～2s；所述主机端1、主子端2和抢答子端3的时钟单元18具有相同的周期和频率且在时间运行上完全同步；所述主机端1、主子端2以及抢答子端3在工作时均与外接电源连接。

所述主机端1、主子端2以及抢答子端3内部均设置有备用电源以维持时钟单元15在断电时仍保持同步；所述信号灯模块21包括无线连接状态显示灯、抢答开始提示灯以及抢答成功信号灯，所述无线连接状态显示灯为常亮且在连接成功时为绿灯、连接失败为红灯，抢答开始提示灯在抢答开始时亮绿灯，抢答成功信号灯在抢答成共时亮绿灯。

在具体使用时，将主机端1、主子端2以及抢答子端3接通电源并开启，通过第一通讯模块5和第二通讯模块9实现主机端1与主子端2和抢答子端3的通讯，此时抢答子端3的无线连接状态显示灯为绿灯则连接成功，为红灯则检查连接故障；

在主机端按动开关按钮8，开关检测单元14结合时钟单元15对主机端1的开关按钮8按下的开关信号进行时间截取，延时单元16对截取的时间进行1～2s的延后产生延后的时间节点，主子端2和抢答子端3的时钟单元15在行进到时间节点后节点开关18启动，主子端2的节点开关18控制第二播报模块10播报抢答开始，同时抢答子端3的抢答开始提示灯在抢答开始时亮绿灯，抢答子端3的节点开关18控制抢答按钮检测单元19以及数据生成单元20开始对抢答按钮12按下的信号检测及相应时间数据的生成，各抢答子端3的时间数据通过第一通讯模块5和第二通讯模块9回传至主机端1进行判断抢答结果。

各抢答子端3的时间数据由数据处理单元14进行比较得出抢答结果，抢答结果由信息生成单元17生成语音、显示和反馈信息并由主机端1和抢答子端3进行信息表达，语音信息由第一播报模块6播送抢答成功的抢答子端3编号、显示信息由显示模块7在主机端1进行显示抢答成功的抢答子端3编号，反馈信息回传至抢答子端3并由抢答成功信号灯在抢答成功的抢答子端3处亮绿灯，提示该抢答子端3抢答成功。

在抢答按钮在实际的实用和工作过程中，为缩短按键的响应时间，可对抢答按钮的键程进行调节，当键程变小时，按下抢答按钮的响应时间则会相应缩短，即抢答按钮具有更高的灵敏度，抢答按钮在进行键程调节时只需旋动螺杆27，由于螺杆27与外壳22转动连接、与延伸块螺纹连接，螺杆27旋转带动套筒23、按钮杆24、及弹簧25以及标定杆28向下移动，使按钮杆24底部与接触器的距离缩短，此时通过按钮杆24出发接触器29时，按钮杆24能够更快地接触到接触器29而产生信号且通过标定杆28露出的长度可显示键程的长短。

通过主机端1、主子端2和抢答子端子端3的设置组成一种通过主机端1开启抢答指令，主子端2发布延时抢答指令，最后通过抢答子端3在同一时间节点开启抢答的抢答器；结合能够调节键程增加抢答按钮12响应灵敏度的结构设置，抢答器既能够避免网络延迟影响又能避免抢答子端3接收抢答指令和实际抢答开关不同步的智慧教室专用抢答器。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。