[发明专利]一种可实现板书自动保存的智能写字板系统

说明书

本发明公开了一种可实现板书自动保存的智能写字板系统，可实现板书书写展示和压力‑电阻转换的智能写字板由厚彩涂烤漆面板，柔性压力感知阵列和基底支撑层组成。其中柔性压力感知阵列基于压阻型电阻构成。本发明充分发挥电子课件和传统写字板教学优势，实现板书内容的自动保存与传输、打印等。省去学生课堂记笔记时间，增加学生学习效率，为写字板教学模式提供了新的思路。

技术领域

本发明涉及柔性传感技术及新型教学教具，具体为一种可实现板书自动保存的智能写字板系统。

背景技术

随着时代的发展，传统的上课模式开始改变，电子课件逐渐代替传统板书。不过相对于PPT讲课，在实际的教学中，老师的黑板板书也十分重要。作为课堂教学的重要组成部分，板书不仅能够很好的吸引学生的注意，同时也能起到很好的示范作用，增加学生的记忆力。但是，黑板存在最大问题是老师板书内容无法自动保存下来，学生需要在讲课过程中实时记录笔记，从而导致丢失课堂思考时间。

因此实现黑板板书的自动保存，既可以保留黑板板书教学的优势，也可结合电子课件可重复保存的优势，是极其必要的。

薄膜柔性传感技术具备超薄可拉伸、对压力有顺应性的优势，可利用丝网印刷/光刻等微纳加工技术实现大密度柔性压力感知阵列，因此薄膜柔性传感技术为智能写字板制备提供了技术途径。

发明内容

发明目的：为了解决现有黑板板书无法保存问题，本发明的目的是提供一种可实现板书自动保存的智能写字板系统，这种写字板通过高密度柔性感知阵列，能够使写字板的板书内容得到及时的识别与保存，可作为课堂黑板使用，不占用学生课堂时间记录笔记。

本发明的一种可实现板书自动保存的智能写字板系统，包括智能写字板、控制器、电源和存储模块；智能写字板、存储模块分别与控制器连接，电源为智能写字板、控制器和存储模块供电；

其中，智能写字板用于书写展示，并将书写压力信号转化为电压信号，并发送到控制器，控制器根据压力信号进行书写压力位判定并转化成数字信号保存在存储模块中；存储模板可实现笔迹存储、导出、打印与传输等功能。

进一步的，智能写字板包括依次设置的写字板本体、柔性压力感知阵列和基底支撑层；柔性压力感知阵列用于感知书写位置的压力，从而还原内容；其中，薄膜柔性压力感知阵列包括依次设置的上电极层、行选择器、压敏层、列选择器和下电极层。对压敏层进行划分，划分为M行和N列，行选择器与压敏层的M行连接，列选择器与压敏层的N列连接。

压力传感器阵列工作原理为，当压力施加在压力感知单元上时，压敏层垂直结构发生变化，导电率增加，电阻降低，电压减小，通过行选择器和列选择器可以获取二维电压信息，从而可以确定所有电压降低的压力位。

进一步的，所述写字板本体是厚彩涂烤漆面板，颜色为绿色或黑色。厚彩涂烤漆面板的表面用于书写。

进一步的，上电极层和下电极层均包括高分子聚合物基底以及在高分子聚合物基底上的导电线，银导电线通过丝网印刷或光刻等微纳加工工艺制备而成；所述高分子聚合物基底可为聚酰亚胺等；所述导电线可为金、银、铜或石墨烯等纳米导电材料；

进一步的，压敏层为对压力敏感的高分子复合材料，如氧化锌压敏复合材料，所述上电极层和下电极层与压敏层形成的界面电接触。

进一步的，基底支撑层为镀锌板和/或瓦楞纸板，作为智能写字板的支撑结构。

进一步的，控制器根据压力信号进行书写压力位判定并转化成数字信号保存在存储模块中，具体过程为：

步骤1，控制器通过行选择器和列选择器依次读取压敏层中每个行列位的电压，压敏层中m行n列位的电压数据采用V_gmn表示，其中m＝1、2、3……M，n＝1、2、3……N；