基于S3C2410的無線電子白板設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1 設(shè)計(jì)背景
　近年來，隨著數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化等技術(shù)深入發(fā)展，人們的日常生活正在發(fā)生著翻天覆地的變化，電子產(chǎn)品在生活中的許多細(xì)節(jié)都得到應(yīng)用。在演講技術(shù)方面，傳統(tǒng)的粉筆黑板信息呈現(xiàn)的過程慢、信息量小，形式單一，不能即時呈現(xiàn)各種圖表、動態(tài)畫面，無法長期保存，逐漸被先進(jìn)的多媒體教學(xué)取代?；脽羝?、PC機(jī)與投影儀的組合，電子白板等電子演講設(shè)備已被廣泛使用，效果較佳。
　當(dāng)今的多媒體教學(xué)多以幻燈片為主，與傳統(tǒng)的粉筆黑板相比有著畫面生動、信息量大、便捷清潔等優(yōu)點(diǎn)。但卻丟失了傳統(tǒng)黑板教學(xué)的互動性，不符合一般的聽講習(xí)慣，往往會出現(xiàn)面對一張幻燈片不知從何看起的尷尬，不利于對新知識的吸收消化。
　一種新興的多媒體教學(xué)工具就是電子白板。對于很多教師來說，交互白板已經(jīng)成為黑板的替代品，成為教師們“傳道、授業(yè)、解惑”的新舞臺。這種多媒體工具能任意把文本、圖形、圖表、語言、音樂、靜止圖像、動態(tài)圖像有機(jī)地結(jié)合在一起，又能進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、編輯、存儲、播放演示，運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)，能夠打破時間和空間的制約，延伸和拓寬教學(xué)時空，通過圖像、聲音、色彩和動畫，傳遞教學(xué)信息，解決由于時間和空間的限制造成的教學(xué)難點(diǎn)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容變得容易被理解和掌握，同時擴(kuò)大了課堂的容量，也節(jié)約了課堂的時間?，F(xiàn)今的電子白板有兩種：復(fù)印式電子白板和交互式電子白板。所謂復(fù)印式電子白板即通過用戶的簡單操作便可將白板上書寫的內(nèi)容通過一定的方式掃描并打印出來。其功能完成過程與普通的復(fù)印過程一樣。交互白板由三部分構(gòu)成的，它們分別是：計(jì)算機(jī)、投影機(jī)、交互白板。三者的結(jié)合將交互白板變成一個超大的計(jì)算機(jī)屏幕，使用電子白板筆(有些壓感式電子白板可以利用手指)，用戶可以在白板上書寫或者控制計(jì)算機(jī)程序。交互白板非常適合于教學(xué)、培訓(xùn)、會議使用，避免了一群人圍在計(jì)算機(jī)屏幕前討論的現(xiàn)象。但用戶的活動范圍受限于一個很小的范圍內(nèi)，缺乏靈活性。
2 設(shè)計(jì)目標(biāo)
　本系統(tǒng)提出并設(shè)計(jì)手持電子白板。在系統(tǒng)觸摸屏上實(shí)現(xiàn)文本、圖形、圖表、圖像的輸入，且所輸入內(nèi)容在電子白板實(shí)現(xiàn)顯示。電子白板上所呈現(xiàn)的內(nèi)容可實(shí)時通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到接有投影儀的PC機(jī)上，如用于教學(xué)環(huán)境時教師所有的書寫和批注內(nèi)容學(xué)生能實(shí)時看到，并能及時插入圖片、文字、材料等。
　可顯示手持電子白板不僅實(shí)現(xiàn)了普通電子白板的數(shù)據(jù)處理、編輯、存儲、播放演示等所有功能，還使電子白板的用戶從電子白板周圍的小區(qū)域中解放出來，用戶可以在聽者的群體當(dāng)中講解演說，也可以在一個房間同時向幾個不同的房間講課開會，實(shí)現(xiàn)真正的“手掌上的電子白板”?？娠@示手持電子白板的實(shí)現(xiàn)可滿足人們在信息時代的特殊要求。
3 系統(tǒng)方案
　在發(fā)射端的設(shè)計(jì)方案中，無線通信協(xié)議利用802.11g，手寫信號由觸摸液晶屏(LCD+TSP)輸入，并將輸入的內(nèi)容在LCD上顯示。各種輸入信號經(jīng)中心處理模塊后再經(jīng)無線網(wǎng)卡發(fā)射。接收端通過無線網(wǎng)卡將發(fā)射部分發(fā)射的信號接收后傳入電腦，電腦上裝有用于顯示的窗口應(yīng)用程序，最后將手寫內(nèi)容在投影儀上顯示。整體框架如圖1所示。

4 系統(tǒng)硬件
系統(tǒng)硬件采用博創(chuàng)公司提供的S3C2410核心板。該硬件平臺資源豐富，處理功能強(qiáng)大。核心處理器S3C2410主頻可達(dá)203 MHz；系統(tǒng)具有32 MB SDRAM，用于存放系統(tǒng)運(yùn)行過程中所用到的數(shù)據(jù)；64 MB Flash，用于存放操作系統(tǒng)鏡像文件、應(yīng)用程序及外圍設(shè)備的驅(qū)動程序等固定不變的數(shù)據(jù)。串口RS232用于與計(jì)算機(jī)通信，利用計(jì)算機(jī)超級終端調(diào)出eboot控制臺對開發(fā)板進(jìn)行控制。觸摸屏和LCD完成圖像圖形的輸入和顯示。USB接口用于與計(jì)算機(jī)進(jìn)行同步有線通信，也可以用于連接鼠標(biāo)等外設(shè)。RJ45網(wǎng)卡接口與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)的下載。PCMCIA接口連接無線網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)開發(fā)板與計(jì)算機(jī)間的無線通信。系統(tǒng)硬件框圖如圖2所示。

5 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
　系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)包括：
　(1)手持電子白板上圖形圖像的輸入及顯示；(2)手持電子白板上LCD屏幕內(nèi)容的截?。?3)位圖圖像的壓縮；(4)JPEG圖像的無線傳輸；(5)PC對圖像的無線接收；(6)PC上圖像的解壓縮；(7)PC、投影儀上圖像的顯示。
5.1 操作系統(tǒng)
　本系統(tǒng)中，操作系統(tǒng)選用Windows CE 4.2。Windows CE有如下特點(diǎn)：精簡的模塊化操作系統(tǒng)；多硬件平臺的支持；不但支持傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)連接，還支持多種無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，包括藍(lán)牙，紅外及802.11等；穩(wěn)健的實(shí)時性支持；豐富的多媒體和多語言支持；強(qiáng)大的開發(fā)工具[4]。