浅析一种基于手机蓝牙的多功能教学辅助系统.doc

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1、浅析一种基于手机蓝牙的多功能教学辅助系统作者：夏百战何怀文黄惠玲论文关键词:蓝牙;通用对象交换;耳机应用；多媒体教学;教学辅助系统论文摘要:基于手机蓝牙功能，本文设计了一种具有语音传输、多媒体设备控制以及无线U盘等功能的多媒体教学辅助系统。该设计具有投入成本小、通信稳定可靠、使用方便等优点，可广泛应用于多媒体教学、演讲等各种场合。随着多媒体计算机的发展与普及，多媒体教学在日常教学中起着越来越重要的作用。然而，目前的多媒体教学过程中，由于受有线话筒和频繁操作多媒体设备的制约，教师被限制在讲台之上，方寸之间,不利于教师与学生的交流

2、和互动，影响了多媒体授课的效果。为了克服这一缺点，市场上出现了各种各样教学专用的无线耳麦和多媒体设备无线遥控器。传统的无线话筒存在信号易受外界干扰、教室之间无线通信相互影响“串台”及有效传输距离短等缺陷。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范。使用蓝牙能够廉价、简便地实现短距离内单点对多点的无线数据和语音传输，且功耗低(lrnW)o因此，采用蓝牙技术来实现多媒体辅助教学能克服传统设备的诸多缺陷。、方案简介1.系统功能简介目前的多媒体教学设备大都是一台功能强大的多媒体计算机，或者还包括一些其他完全可以由计算机控制的多媒

3、体设备。同时，具有蓝牙功能的智能手机作为个人重要通讯工具基本上人手一台。所以，本文教学辅助系统方案在硬件上只需额外投入一个十几元钱的蓝牙适配器即可。PC机的蓝牙适配器和手机的蓝牙模块通过蓝牙技术进彳亍通信，从而实现教学辅助系统的以下功能：(1)教师通过手机的麦克风演讲，可以在9m范围内实现无线话筒的功能。(2)教师可以通过手机上的键盘或者触摸屏来操控PC机及其与之相连的多媒体教学设备。⑶将手机上的SD卡等存储设备当作U盘，在手机用户的监控下实现文件的相互传输，同时防止文件被盗拷贝。这样，教师便可以走下讲台，将手机当作话筒、遥控

4、器和U盘使用，给多媒体教学工作带来了诸多便利。2.系统方案应用模型在蓝牙技术规范中，定义了4个通用的应用模型，它们是实现其他蓝牙应用模型的基础。这4个应用模型是：通用访问模型(GenericAccessProf订e,即GAP)、串口仿真模型(SerialPortProfi1e,即SPP).服务发现应用模型(ServiceDiscoveryApplicationProf订e,即SDAP)、通用对象交换模型(GenericObjectExchangeProf订e,即GOEP)o本文教学辅助系统参考通用对象交换模型和蓝牙耳机应用模型

5、实现，方案的蓝牙协议和过程如图1所示。限于篇幅限制，这里不再对蓝牙协议结构及工作原理进行深入论述。本文的无线麦和遥控器应用基于串口之上，参考蓝牙耳机模型的应用。麦控制和遥控器命令建立在AT指令集的基础上，它是负责特定控制信令的实体。音频仿真接口层是仿真移动电话或PC的音频端口的实体，音频驱动是耳机或PC声卡的驱动软件。二、系统设计的关键技术分析1.基于耳机模型的音频传输分析本文系统音频传输参考蓝牙耳机应用模型。理论上，AG和HS都有两种角色:服务器(Server)和客户机(Client)o在本文实现的多媒体教学辅助系统应用屮，

6、AG仅作为服务器(Server)由卩C机担任，HS仅作为和客户机(Client)由移动电话来担任，因此本文应用中仅在PC上实现蓝牙语音网关。蓝牙耳机的应用场景包括•入呼连接、出呼连接、连接转移和音量调节等。“入呼”“出呼”是从HS的角度看的，基于上面提到的C/S结构，本文应用不会出现入呼连接和连接转移场景。下面对各种可能出现的应用场景进行分析。(1)出呼连接HS(手机担任)作为Client主动发起到AG(PC担任)的连接。手机用户通过运行程序，启动无线麦功能时，便会通过建立在ACL链路上的模拟串口发送(AT十CKPD)命令给配

7、对过的音频网关(PC担任)，音频网关通过执行一系列过程建立SCO链路,并发送音频流给虚拟声卡。(2)音量调节就蓝牙耳机而言，用户可以有两种方法调节耳机的音量大小。通过发送“ATE-VGM二n〃，调节Microphone输入的大小，通过发送uAT-I-VGS=n”调节Speaker输出的大小。音量调节可在耳机端或音频网关端进行，并且会存储当前音量设置以便下次直接使用。本文应用是通过HS端(手机)发送“AT十VGS=n"调节AG端(PC机)虚拟声卡的Speaker输出的大小来调节广播音量，而直接通过耳麦上的旋钮来调节麦的音量大小。

8、(3)遥控操作蓝牙耳机应用无此场景。这里为了方便地实现遥控器功能，借用AT指令“AT十CKPD〃。手机端发送的“AT+CKPD”指令参数为“A”“v”“<”“>”“e”时分别被解析为“上”“下”“左”“右”方向键及“确认”和“退出”按键。这样，用户可以方便地通过手