一種人機(jī)交互友好的多媒體中控系統(tǒng)讀卡器設(shè)計

摘 要：針對目前浙江省內(nèi)高校采用的多媒體中控系統(tǒng)的一卡通讀卡器存在的人機(jī)交互不夠友好的問題，提出了一種基于語音提示的新型讀卡器設(shè)計方案，本方案可以解決現(xiàn)有讀卡器方案人機(jī)交互不友好的缺點(diǎn)，顯著提高教師使用多媒體設(shè)備的便利性。

關(guān)鍵詞：人機(jī)交互；多媒體中控系統(tǒng)；讀卡器

0 引言

目前浙江省內(nèi)高校多媒體中控系統(tǒng)的一卡通讀卡器都是采用蜂鳴器和LED指示燈相結(jié)合的方式，用于與用戶進(jìn)行人機(jī)交互。采用蜂鳴器和LED指示燈相結(jié)合的人機(jī)交互方式對設(shè)備使用者要求較高，由于這種人機(jī)交互方式不夠直觀，對多媒體教室的使用者要求較高，要求使用者熟悉電子產(chǎn)品，并且還要一段時間來熟悉和適應(yīng)，才能明白不同蜂鳴器和LED指示燈組合所代表的含義。但是，多媒體教室使用者人員復(fù)雜，具有用戶不確定的現(xiàn)實(shí)，用戶群體不確定造成了諸多使用上的問題。

諸如以上因?yàn)槿藱C(jī)交互不夠友好導(dǎo)致的運(yùn)維中的問題還有很多，為了解決這個問題，本項目立足于設(shè)備使用中的這些細(xì)節(jié)問題，開發(fā)一種人機(jī)交互更加友好的多媒體中控系統(tǒng)的讀卡器，采用語音提示技術(shù)在插拔卡過程中對設(shè)備打開關(guān)閉情況，教工卡認(rèn)證與否，已經(jīng)使用過程中一些必要的使用注意事項進(jìn)行語音提示，使人機(jī)交互友好，避免因人機(jī)交互不友好給教師造成多媒體中控系統(tǒng)經(jīng)常故障的錯誤印象，對降低多媒體中控系統(tǒng)運(yùn)維當(dāng)中的故障率，都有積極的意義。

1 總體方案

多媒體中控系統(tǒng)中的一卡通讀卡器用于對教工卡進(jìn)行身份驗(yàn)證，對多媒體中控系統(tǒng)進(jìn)行控制，插卡控制多媒體中控打開所有多媒體設(shè)備，拔卡控制多媒體中控關(guān)閉所有多媒體設(shè)備。

系統(tǒng)主要有以下部分構(gòu)成：

（1）微控制器

微控制器作為控制器，控制各個模塊完成系統(tǒng)所有功能。

（2）電子標(biāo)簽

電子標(biāo)簽采用MiFare1 S50射頻卡。

（3）MiFare讀卡器

MiFare讀卡器可以讀取符合MiFare標(biāo)準(zhǔn)的校園一卡通，將卡內(nèi)的卡號、扇區(qū)信息等發(fā)送給微控制器。微控制器根據(jù)卡號、扇區(qū)信息等用于對一卡通進(jìn)行身份認(rèn)證。

（4）LED指示燈

LED指示燈用于對電源、插拔卡情況進(jìn)行提示。

（5）RS232

多媒體中控系統(tǒng)中的讀卡器和中控之間采用RS232進(jìn)行通信。

（6）音頻編解碼器

音頻編解碼器用于對儲存在SD卡中的音頻文件進(jìn)行解碼，輸出給音頻功率放大器進(jìn)行放大，推動喇叭播放聲音。

（7）SD卡

SD卡用于儲存音頻文件。

（8）功放

音頻功率放大器用于將音頻編解碼器輸出的微弱聲音進(jìn)行放大，推動喇叭放出聲音。

（9）喇叭

采用一只喇叭用于播放聲音。

2 系統(tǒng)主要組成部分設(shè)計

2.1電子標(biāo)簽和讀卡器設(shè)計

Mifare系列電子標(biāo)簽是Philips公司生產(chǎn)的一款典型的無源非接觸式電子標(biāo)簽，是目前全球RFID產(chǎn)品應(yīng)用最多的一款標(biāo)簽，此款標(biāo)簽技術(shù)比較成熟，性能穩(wěn)定，容量較大，因此性價比較高，滿足各種應(yīng)用的不同需求[1]。

讀卡器電路采用FM1702，F(xiàn)M17XX系列通用非接觸讀卡機(jī)芯片是復(fù)旦微電子股份有限公司設(shè)計的，基于ISO14443標(biāo)準(zhǔn)的系列通用非接觸讀卡器機(jī)芯片，采用0.6微米CMOS EEPROM工藝。

讀卡器電路和Mifare系列電子標(biāo)簽構(gòu)成對校園一卡通芯片的卡號的讀取，完成校園一卡通的認(rèn)證。

2.2 RS232設(shè)計

多媒體中控系統(tǒng)中的讀卡器和中控之間采用RS232進(jìn)行通信，RS232將TTL電平轉(zhuǎn)換成RS232電平。當(dāng)用戶插卡一卡通時，MIFARE讀卡器讀取校園一卡通中的數(shù)據(jù)，微控制器將讀取到的數(shù)據(jù)發(fā)送給中控，控制中控按照系統(tǒng)開啟步驟打開投影儀、打開電腦、降下電動布幕等其它多媒體設(shè)備。

3 結(jié)論

本項目廣泛了解了目前高校采用的各個廠家的多媒體中控系統(tǒng)的讀卡器，深入研究了現(xiàn)有讀卡器的方案，仔細(xì)分析了現(xiàn)有讀卡器即采用蜂鳴器和LED指示燈組合作為人機(jī)交互的利弊，提出了一種基于語音提示的新型讀卡器設(shè)計方案，本方案可以解決現(xiàn)有讀卡器方案人機(jī)交互不友好的缺點(diǎn)，顯著提高教師使用多媒體設(shè)備的便利性，并且系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，可以擴(kuò)展一些方便運(yùn)維部門管理的功能，大大地降低運(yùn)維部門的設(shè)備報修率，提高運(yùn)維部門的工作效率。

參考文獻(xiàn)：

[1] 原巍春.基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)的研究和設(shè)計[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士論文，2015.

[2] 吳健.非接觸式IC卡刷卡機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計[D].南京：南京理工大學(xué)碩士論文，2012.

[3] 崔振.基于CMX618與CMX7041的數(shù)字對講機(jī)基帶系統(tǒng)的設(shè)計[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2009，5：69-73.

作者簡介：

趙波，男（1983.10-），漢族，浙江杭州人，碩士，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：物聯(lián)網(wǎng)和智能家居應(yīng)用。

*課題名稱：浙江傳媒學(xué)院青年教師科研提升計劃項目

課題編號：ZC17XJ039