基于DSP的电子白板系统的研究

论文摘要

电子白板是将传统的教学方式与现代多媒体技术、计算机技术相结合的一种现代的多媒体教学工具,主要应用于课堂教学、大型会议以及现场演示等场合。这种方式利用无线的信号笔书写,摆脱了键盘和鼠标的束缚,使操作者能更加直观的将思想传递给大家。本次课题设计的电子白板系统由计算机、白板、信号笔、信号接收器、DSP信号处理系统和一台投影仪构成。基于DSP的电子白板系统可完成信号笔的无线发射和接收,并通过对超声波信号的采集、分析和判断等处理,实现了电子白板的基本功能。系统主要包括:超声波、红外线信号的发射和接受单元、DSP信号处理系统和计算机控制程序三部分。本文以TI公司生产的TMS320C5509型DSP芯片为核心处理器,较其它芯片在处理速度、运算精度和存储容量以及降低功耗处理上都有了很大的提高,并且在信号接收单元采用CX20106A检波电路对超声波信号进行分析和判断,与其它电子白板的设计相比较,不仅使软件设计过程简单化,也使整个系统成本大大降低,适合大面积推广。同时为了完成DSP与计算机的信息交互功能,运用TI公司生产的异步通信模块TL16C550来实现DSP与计算机数据的异步串行通信,并且利用Flash芯片AM29LV800和SDRAM芯片HY57V641620ETP芯片实现了存储器的扩展。论文最后主要是对系统进行优化和整体测试,通过各项调试结果证明了整个系统实现了电子白板的功能,基本达到了预期的效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的背景及选题依据
• 1.2 国内外发展动态及概况
• 1.3 课题的研究意义及价值
• 1.4 本论文研究的问题
• 1.4.1 笔迹的定位方法
• 1.4.2 电子白板的信号发射与接收电路的设计
• 1.4.3 DSP信号处理系统核心处理芯片TMS320C5509 的应用
• 1.4.4 上位机绘图软件的设计
• 1.5 DSP数字信号处理系统的搭建
• 1.6章节安排
• 1.7 小结
• 第2章 电子白板笔迹定位原理
• 2.1 移动通信无线定位技术介绍
• 2.2 电子白板无线定位原理介绍
• 2.2.1 TOA定位原理介绍
• 2.2.2 AOA定位原理介绍
• 2.2.3 TDOA定位原理
• 2.3 基于DSP的电子白板的无线定位原理
• 2.4 超声波、红外线测距原理
• 2.5 小结
• 第3章 基于DSP的电子白板系统硬件设计与实现
• 3.1 系统硬件总体设计方案
• 3.2 DSP信号处理系统组成
• 3.2.1 DSP信号处理系统核心芯片TMS320C5509
• 3.2.2 电源电路设计
• 3.2.3 复位电路
• 3.2.4 时钟电路设计
• 3.2.5 外部存储器扩展
• 3.3 信号笔的设计
• 3.3.1 信号笔设计原理
• 3.3.2 超声波换能器结构
• 3.3.3 传感器的选择
• 3.3.4 信号笔发射电路的硬件设计
• 3.4 信号接收电路的设计
• 3.4.1 放大器电路
• 3.4.2 整形滤波电路
• 3.4.3 检波电路
• 3.5 小结
• 第4章 超声波定位算法在DSP上的实现
• 4.1 CCS开发环境介绍
• 4.2 DSP信号处理系统软件设计
• 4.2.1 中断向量
• 4.2.2 中断向量表程序设计
• 4.2.3 DSP串行通信软件设计
• 4.2.4 连接器命令文件.CMD设计
• 4.3 小结
• 第5章 上位机软件设计
• 5.1 VISUAL-BASIC串行通信
• 5.2 MSCOMM控件
• 5.3 电子白板利用VISUAL-BASIC实现的应用程序设计
• 5.4 小结
• 第6章系统性能测试
• 6.1 电子白板的主要功能及特点
• 6.2 电子白板各部分性能测试
• 6.3 小结
• 结论
• 全文的主要工作及得到的主要结论总结如下
• 对今后工作的建议
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文