Лингафонный кабинет своими руками

Этот программно-аппаратный комплекс предназначен для оборудования лингвистических кабинетов. Способствует повышению эффективности изучения иностранных языков в группах или классах учащихся. Он позволяет транслировать группе обучающихся непосредственно в наушники учебную аудио-программу. Также учащиеся могут быть объединены в пары для проведения диалогов. Преподаватель может в любой момент времени послушать учащегося, говорить с ним, поправить или дать рекомендации.

На рынке представлено довольно большое количество подобных устройств. Как правило, они представляют из себя либо программные комплексы, которые требуют наличия персональных компьютеров на столе у каждого учащегося, объединенных в сеть. Либо это полные аппаратные комплексы лингафонного кабинета со сложным центральным пультом, оборудованным огромным количеством элементов управления. Цены и на первые и на вторые, как правило, достаточно высоки даже для частных школ.

В этой статье описано устройство, которое по силам самостоятельно собрать любителю средней квалификации, в условиях школьного кружка. Устройство имеет минимальную себестоимость и не содержит редких или дефицитных компонентов.

Напряжения присутствующие в цепях разводки по классу не превышают величины 5В. А так же имеющаяся полная гальваническая развязка аппаратной части от персонального компьютера, делает данное оборудование абсолютно безопасным. Что особенно важно в условиях младших и средних классов школ.

Минималистский подход к функциональным возможностям и количеству органов управления делает данный программно-аппаратный комплекс вандалоустойчивым, надежным и простым в освоении и использовании.

Программно-аппаратный комплекс состоит из трех частей:
1. До 16 абонентских устройств, которые монтируются на столах учащихся.
2. Блок коммутатора, к которому подключаются абонентские устройства.
3. Программа на персональном компьютере, которая через интерфейс USB, управляет коммутатором.

Абонентские устройства соединяются с блоком коммутатора обжатой витой парой (стандартный 4х парный UTP) для компьютерных сетей, обжим стандартный компьютер-хаб. Для каждого места учащегося потребуется стандартные наушники с микрофоном (желательно с облегающими амбушюрами и оборудованными регулятором громкости) с двумя штекерами "джек" 3,5 мм.

Блок коммутатора имеет в своем составе управляющий микроконтроллер, гальванически развязанный оптронами преобразователь интерфейсов USB-UART, узел аналоговых ключей, источник питания. Для устранения помех, аналоговый вход имеет трансформаторную гальваническую развязку. Для увеличения количества выходных портов применены регистры сдвига с защелкой. Абонентские блоки содержат усилители для наушников и микрофона. В обратной связи усилителя микрофона содержится цепочка для компрессии сигнала.

Управляющая программа на ПК имеет конфигурационный файл, где указаны номер последовательно порта, количество подключенных абонентских блоков и некоторые другие параметры. При запуске программы на экране появляется окно со стилизованным изображением класса с учащимися. Каждый учащийся представлен прямоугольником "стола" с фамилией, номером и органами управления. "Столы" можно расположить в окне программы так, как они располагаются в реальном классе. Управление интуитивно понятно и легко запоминается. Нажатием на соответствующие кнопки преподаватель может:
- подключить одного или нескольких учащихся к трансляции аудиопрограммы.
- объединить двух и более учащихся в пары для диалога.
- прослушать любого учащегося.
- подключиться к любому учащемуся для общения.

Программа позволяет сформировать и сохранять произвольное количество файлов изображения классов. Более подробное описание программы и всего комплекса имеется в прилагаемых файлах, и можно найти ТУТ.

Для работы преобразователя интерфейсов могут потребоваться драйвера, их можно взять ТУТ.

Компоненты перечислены в прилагаемой спецификации. Монтаж особенностей не имеет. Микроконтроллер прошивается программатором PicKit2 или любым другим через предусмотренный разъем (его цоколевка отличается от стандартной!). На торцевых панелях корпуса блока коммутатора нужно прорезать зоны для разъемов, файл для 3х-координатного станка прилагается. Над разъемами поместить наклейку с обозначениями. Трансформатор развязки любой с подходящей полосой пропускания и коэффициентом трансформации около 1:1, например ТОТ-13, или любой бругой из этой серии. Печатная плата спроектирована под трансформатор с сердечником E-13/17/4, без воздушного зазора, с каркасом E-13/7/4(EF12.6) 2 секции 10 конт. SMD код B66306C1010T002 из каталога Epcos. Такой трансформатор имеет 400 и 200+200 витков провода диаметром 0.09мм.

В настройке комплекс не нуждается, при отсутствии ошибок в монтаже начинает работать сразу. Опыт изготовления партии из нескольких комплектов промышленным способом показал высокую повторяемость конструкции. По всем вопросам обращайтесь к автору.

Теги:

• Микроконтроллер
• PIC