摘 要：针对目前浙江省内高校采用的多媒体中控系统的一卡通读卡器存在的人机交互不够友好的问题，提出了一种基于语音提示的新型读卡器设计方案，本方案可以解决现有读卡器方案人机交互不友好的缺点，显著提高教师使用多媒体设备的便利性。

关键词：人机交互；多媒体中控系统；读卡器

0 引言

目前浙江省内高校多媒体中控系统的一卡通读卡器都是采用蜂鸣器和LED指示灯相结合的方式，用于与用户进行人机交互。采用蜂鸣器和LED指示灯相结合的人机交互方式对设备使用者要求较高，由于这种人机交互方式不够直观，对多媒体教室的使用者要求较高，要求使用者熟悉电子产品，并且还要一段时间来熟悉和适应，才能明白不同蜂鸣器和LED指示灯组合所代表的含义。但是，多媒体教室使用者人员复杂，具有用户不确定的现实，用户群体不确定造成了诸多使用上的问题。

诸如以上因为人机交互不够友好导致的运维中的问题还有很多，为了解决这个问题，本项目立足于设备使用中的这些细节问题，开发一种人机交互更加友好的多媒体中控系统的读卡器，采用语音提示技术在插拔卡过程中对设备打开关闭情况，教工卡认证与否，已经使用过程中一些必要的使用注意事项进行语音提示，使人机交互友好，避免因人机交互不友好给教师造成多媒体中控系统经常故障的错误印象，对降低多媒体中控系统运维当中的故障率，都有积极的意义。

1 总体方案

多媒体中控系统中的一卡通读卡器用于对教工卡进行身份验证，对多媒体中控系统进行控制，插卡控制多媒体中控打开所有多媒体设备，拔卡控制多媒体中控关闭所有多媒体设备。

系统主要有以下部分构成：

（1）微控制器

微控制器作为控制器，控制各个模块完成系统所有功能。

（2）电子标签

电子标签采用MiFare1 S50射频卡。

（3）MiFare读卡器

MiFare读卡器可以读取符合MiFare标准的校园一卡通，将卡内的卡号、扇区信息等发送给微控制器。微控制器根据卡号、扇区信息等用于对一卡通进行身份认证。

（4）LED指示灯

LED指示灯用于对电源、插拔卡情況进行提示。

（5）RS232

多媒体中控系统中的读卡器和中控之间采用RS232进行通信。

（6）音频编解码器

音频编解码器用于对储存在SD卡中的音频文件进行解码，输出给音频功率放大器进行放大，推动喇叭播放声音。

（7）SD卡

SD卡用于储存音频文件。

（8）功放

音频功率放大器用于将音频编解码器输出的微弱声音进行放大，推动喇叭放出声音。

（9）喇叭

采用一只喇叭用于播放声音。

2 系统主要组成部分设计

2.1电子标签和读卡器设计

Mifare系列电子标签是Philips公司生产的一款典型的无源非接触式电子标签，是目前全球RFID产品应用最多的一款标签，此款标签技术比较成熟，性能稳定，容量较大，因此性价比较高，满足各种应用的不同需求[1]。

读卡器电路采用FM1702，FM17XX系列通用非接触读卡机芯片是复旦微电子股份有限公司设计的，基于ISO14443标准的系列通用非接触读卡器机芯片，采用0.6微米CMOS EEPROM工艺。

读卡器电路和Mifare系列电子标签构成对校园一卡通芯片的卡号的读取，完成校园一卡通的认证。

2.2 RS232设计

多媒体中控系统中的读卡器和中控之间采用RS232进行通信，RS232将TTL电平转换成RS232电平。当用户插卡一卡通时，MIFARE读卡器读取校园一卡通中的数据，微控制器将读取到的数据发送给中控，控制中控按照系统开启步骤打开投影仪、打开电脑、降下电动布幕等其它多媒体设备。

3 结论

本项目广泛了解了目前高校采用的各个厂家的多媒体中控系统的读卡器，深入研究了现有读卡器的方案，仔细分析了现有读卡器即采用蜂鸣器和LED指示灯组合作为人机交互的利弊，提出了一种基于语音提示的新型读卡器设计方案，本方案可以解决现有读卡器方案人机交互不友好的缺点，显著提高教师使用多媒体设备的便利性，并且系统具有可扩展性，可以扩展一些方便运维部门管理的功能，大大地降低运维部门的设备报修率，提高运维部门的工作效率。

参考文献：

[1] 原巍春.基于RFID技术的门禁系统的研究和设计[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学硕士论文，2015.

[2] 吴健.非接触式IC卡刷卡机系统的设计[D].南京：南京理工大学硕士论文，2012.

[3] 崔振.基于CMX618与CMX7041的数字对讲机基带系统的设计[J].电子技术应用，2009，5：69-73.

作者简介：

赵波，男（1983.10-），汉族，浙江杭州人，硕士，实验师，研究方向：物联网和智能家居应用。

*课题名称：浙江传媒学院青年教师科研提升计划项目

课题编号：ZC17XJ039