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百元内搞定电子白板(DIY低成本交互式电子白板)

高工
2013-11-26 20:44:07     打赏
最近参加了一次业务培训,这次培训采用了交互式电子白板,其实就是白板+短焦投影+电磁笔的电子白板,培训中想到,这个东东配上教学软件给孩子玩填图、画画等应该不错,培训过程中用手机搜了万能的X宝,成品的电子白板在几千到几万元之间,家用的话只是玩玩,这个成本高了些,搜索的过程中也找到了些价格低廉的解决方案,就是用WII的手柄做红外识别,X宝上一套大概几百元就可以搞定,这个价格还是令人心动的。

又问度娘,原来台湾的几位教师在几年前就已经把DIY的电子白板应用在教学中了,需要准备如下东东:WII手柄、投影仪(没有也可以用电视机、显示器代替),蓝牙适配器和DIY的红外笔,WII手柄在X宝上就有现成的出售,大概几十到上百元的都有,有处说法,说是只有原装手柄才可以用在DIY电子白板上,国产的不行,从原理分析应该是一样的,保险起见买了所谓进口WII手柄一几,加邮费几十元吧,蓝牙适配器X宝上大把,唯一需要自制的是红外笔,下面会有介绍,

原理:其实WII的手柄前端有个红外摄像头,WII游戏机是在机器有两个固定红外发射管WII手柄在空间中运动时通过WII的红外摄像头识别到两个红外点位置的变化计算出手柄的运动方向,而WII手柄做电子白板是WII手柄不动,手柄前端的摄像头识别红外笔位置的变化,通过蓝牙回传到PC机上,起到无线鼠标的作用。红外发光管的红外光只能被部分像机识别出来,反正我的IPHONE是拍不出来的,这是用卡片可拍出的效果,实际发光肉眼不可见。



第一步先介绍几个软件:

1、千月蓝牙连接软件,当然用WINDOWS自带的也可以,只是这个软件比较直观


2、wiimote_smoothboard_046 红外笔定位软件,功能比较多,这个版本也是免费的


3、画图软件  ScreenMarker  用来在桌面上或软件里画画的软件。



第二步就是需要DIY一支红外笔了,这个笔的DIY在百度上有大把,需要注意的是红外管的选择很重要,一定要选 940nm的红外管才行,第一次拆了个遥控器的红外管,发现完全没用,后来用了一个红外摄像头补光的大概是850nm的管子,能用,但灵敏度不是很高,电子市场上买到两种940nm的管子,一种是透明壳的,一元钱三个,一种是有些发蓝壳的,1元两个,实际使用效果一样,经过实验,发现红外管距离墙面约1CM的距离其实效果最好,于是用了大概半天时间转了本地的文具批发市场,买到如下两种自动铅笔,这种笔的特别是后端有一个透明塑料盖子,可以打开,里面有一块小橡皮,取掉橡皮,正好可以安装红外管,笔头的按压动作通过笔芯作用到后端的一个小开关上,电源部分用一节1.5V 7号电池就可以,当然也可以用纽扣电池,这样体积更小,这样制作出来的笔兼顾了书写的流畅性与红外二极管的照射,实际使用效果不错,当然也可以制作成微动开关在侧面的,制作难度低,但使用上不如按压试的方便。


从市场上买回来的笔,后端有可取下的透明盖子

已经装入红外LED的样子



制作的红外笔,用一节七号电池供电


红外笔后端的非自锁开关


第三步就是整个系统连接,通过按压WII手柄的 1 2 键或电池盖内的红色开关,手柄即开始蓝牙连接动作,这时手柄上四个灯同时闪烁,连接上后启动 wiimote_smoothboard_046 软件,如果正确连接,可以看到软件上面绿色进度条,其实显示的是手柄电池的电量,同时WII手柄上的灯也变成只有左面一个灯常亮,表示手柄与蓝牙正确连接。这时按手柄的A键或是点击 wiimote_smoothboard_046 软件  的 QUICK开头的那个按钮,即开始定位,这个过程有点像早期一些PPC的定位程序,依次点击四个定位点,定位即完成了,此时WII手柄与投影机不能移动,如果移动,还需重新进行定位,定位完成后在软件下方有定位的图示,白色区域越多占满灰色区域越好,超出部分表示WII不能识别的部分,需反复调整WII手柄与墙面的相对位置,使定位效果最好即可。

点击这个钮,开始定位程序


依次点击四个角的定位点

   此时的红外比就相当于单键鼠标,可以打开程序等,配合绘图软件,可以在桌面上直接写字或画图,更可以用在PPT文稿中,至此,低成本电子白板DIY完成。需要注意几下几点:

1、关于蓝牙适配器,一开始用WIN7自带的蓝牙连接程序,发现并不好用,一度以为适配器有问题,后来下载了千月蓝牙管理器,连接方便了很多。
2、红外管与墙面(投影幕)的距离并不是越近越好,我实验的结果是距离1cm左右效果效好。
3、关于投影幕,根据台湾教师的经验,无纺布是最经济而且效果比较好的幕面材料,我没有买到散装的布,从X宝订了贴纸,还未到货,所以所有的过程都是用投影机在普通墙面上完成的。
4、实际使用过程中不能有特物体(包括人体)遮挡WII手柄,因为它需要“看“到红外发光管的红外光束,可以把WII手柄用三角架置于墙面左侧,人站在墙面右侧进行书写或讲解,也可以把手WII吊装在合适的位置,wiimote_smoothboard_046 软件有很多功能,看样子应该支持两个WII手柄用来做定位识别,这样两个手柄可以互补,不过这部分我没有实际测试。
5、关于红外笔:如果只用于讲课,很少书写,可以把红外笔做成教鞭形式,实际使用更方便些。
6、如果WII手柄固定使用,建议给其加装外接电源,整个系统实验完毕后我找了一堆板子,终于找到一个3.3V稳压片,查应用电路图,加焊上两个输出输出电容就可以了,电源输入采用5V,为了孩子接错电源,直接把供电头换成USB头,可以直接插在PC机或USB充电器上,由于稳压电路输出的是3.3V电压,实际软件显示电量超过100%,后又串接了一只10欧电阻降压,实际显示51%左右,找不到更小的电阻了,手柄使用也正常。红外对码按钮直接短接就可以,这样一供电,就自动开始对码。手柄对码时间有限制,如果发现蓝牙连接不上,可以断开手柄电源,再接上,使手柄重新开始对码即可




宝宝的字母学习软件 

请原谅我的字体,谢谢!~~~~


下面给出台湾教师有关DIY电子白板的地址,他的介绍更全面些,同时希望有更好的DIY红外笔的方式互相交流
http://mail.lsps.tp.edu.tw/~gsyan/wiimote-whiteboard/index.html

应网友要求,放出介绍的几个软件下载

http://yunpan.cn/QUjswGg3Msm6F  访问密码 9274

贴中演示的最后一个软件是单位的授权版,恕无法放出下载,请网友自行在网上找电子白板应用软件


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