專利名稱：電子智能紅模板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及學(xué)習(xí)用具，特別是涉及小學(xué)生學(xué)字、認(rèn)字的輔助工具，具體為一種電子智能紅模板。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有最常用的幫助小學(xué)生(學(xué)前班或低年級(jí)小學(xué)生)學(xué)字、認(rèn)字輔助學(xué)具為傳統(tǒng)的紅模本。傳統(tǒng)的紅模本存在以下諸多缺陷首先，市場(chǎng)上的紅模本形式單一，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中會(huì)感覺枯燥，缺乏學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)自覺性。其次紅模本重復(fù)使用率低，損耗大，當(dāng)學(xué)生書寫錯(cuò)誤時(shí)需重新更換，造成大量的紙張浪費(fèi)，從環(huán)保角度考慮已屬于淘汰產(chǎn)品。另外，紅模本還存在一個(gè)最大的缺陷是，對(duì)學(xué)生所學(xué)、所認(rèn)的漢字的拼音、發(fā)音、框架結(jié)構(gòu)以及書寫筆順沒有正確的引導(dǎo)提示功能，當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)漢字過程中遇到問題時(shí)，還得請(qǐng)教老師或家長(zhǎng)，即浪費(fèi)了時(shí)間，又容易對(duì)學(xué)生產(chǎn)生誤導(dǎo)，因此，現(xiàn)有的紅模本具有一定的使用局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型解決現(xiàn)有紅模本存在的缺陷和不足，提供一種學(xué)字、認(rèn)字的電子輔助工具——電子智能紅模板。并只以提供該電子智能紅模板的硬件結(jié)構(gòu)為目的。
本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的電子智能紅模板，包含殼體和內(nèi)部電路，殼體面板上設(shè)有字體示范顯示屏和字體紅模顯示屏，顯示屏包含行選三極管和列選三極管、一端與相應(yīng)行選三極管的發(fā)射極相連、另一端與相應(yīng)列選三極管的集電極相連的各發(fā)光二極管構(gòu)成的矩陣和覆蓋于發(fā)光二極管矩陣上的薄膜，內(nèi)部電路包含中央處理芯片CPU、與中央處理芯片CPU連接的存儲(chǔ)芯片和擴(kuò)展可編程邏輯芯片，擴(kuò)展可編程邏輯芯片的各輸出引腳分別與字體示范顯示屏和紅模顯示屏中的各行選和列選三極管的基極相連。CPU讀取存儲(chǔ)芯片內(nèi)的漢字?jǐn)?shù)據(jù)和程序，生成相應(yīng)的控制信息控制擴(kuò)展可編程邏輯芯片，擴(kuò)展可編程邏輯芯片接收CPU的指令和漢字點(diǎn)陣信息，生成相應(yīng)的控制信息，驅(qū)動(dòng)字體示范顯示屏和紅膜顯示屏中的發(fā)光二極管矩陣顯示與漢字點(diǎn)陣信息對(duì)應(yīng)的漢字；示范顯示屏通過動(dòng)態(tài)的具有方向性的電子光標(biāo)，提示學(xué)生所要練習(xí)漢字正確的拼音、框架結(jié)構(gòu)以及書寫筆順，提示三次后漢字在示范屏上成形顯示，然后，紅模顯示屏上按照正確的筆劃順序以電子光標(biāo)的形式，依次顯示所練漢字的各個(gè)筆劃，學(xué)生在紅模顯示屏上按照電子光標(biāo)的引導(dǎo)用手或?qū)Ｓ霉P完成漢字的正確書寫。
發(fā)光二極管矩陣上的薄膜為觸摸導(dǎo)電薄膜，與中央處理芯片CPU連接有紅模顯示屏的書寫位置檢測(cè)電路，書寫位置檢測(cè)電路包含由觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸等效電阻DR102和電阻R238、R239、電容C104構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸電壓采集電路、由觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸等效電阻DR101和電阻R236、R237、電容C103構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸電壓采集電路和含有運(yùn)算放大芯片D103的觸摸導(dǎo)電薄膜狀態(tài)信號(hào)采集電路，運(yùn)算放大芯片的反相輸入端經(jīng)二極管VR102與觸摸導(dǎo)電薄膜的等效電阻DR102相連，運(yùn)算放大芯片的正相輸入端與電阻R239的一端相連，與中央處理芯片CPU還連接有語音發(fā)生電路，語音發(fā)生電路由與中央處理芯片相連的語音芯片和與語音芯片連接的喇叭構(gòu)成。觸摸導(dǎo)電薄膜的等效電阻隨觸摸位置而變化，當(dāng)觸摸導(dǎo)電薄膜沒有被觸摸時(shí)，其等效電阻為零，此時(shí)觸摸導(dǎo)電薄膜狀態(tài)信號(hào)采集電路中的運(yùn)算放大芯片的輸出為高電位，當(dāng)在紅模顯示屏上用手或?qū)Ｓ霉P按照提示書寫時(shí)，觸摸導(dǎo)電薄膜具有一定的等效電阻，觸摸導(dǎo)電薄膜狀態(tài)信號(hào)采集電路的輸出為低電位，CPU因此處于薄膜橫、縱向電壓采集狀態(tài)，手指或?qū)Ｓ霉P位于觸摸導(dǎo)電薄膜的不同位置上，觸摸導(dǎo)電薄膜反映出不同的等效電阻(因而也反映出不同的橫、縱向電壓)，書寫位置檢測(cè)電路將觸摸導(dǎo)電薄膜橫向、縱向電壓采集輸入中央處理芯片CPU，經(jīng)過計(jì)算確定出手指或?qū)Ｓ霉P與觸摸導(dǎo)電薄膜接觸位置的的坐標(biāo)，確認(rèn)的位置坐標(biāo)與紅模顯示屏上顯示的筆劃順序的位置坐標(biāo)進(jìn)行比較，以確定書寫的筆劃順序是否正確，書寫正確時(shí)語音電路發(fā)出正確的提示音(例如“OK”、“正確”)，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生正確發(fā)音；當(dāng)書寫發(fā)生錯(cuò)誤時(shí)，語音電路將發(fā)出錯(cuò)誤提示音(例如“錯(cuò)誤”、“重來”)，同時(shí)示范顯示屏重新示范該漢字的正確寫法，直到學(xué)生能夠正確書寫。
與中央處理芯片CPU連接的外圍芯片(存儲(chǔ)芯片、擴(kuò)展可編程邏輯芯片、語音芯片等))以及書寫位置檢測(cè)電路等外圍功能電路，都是通過CPU及芯片的標(biāo)準(zhǔn)線端進(jìn)行彼此連接的，CPU及外圍芯片型號(hào)選定并在相應(yīng)軟件的支持下，其各線端的功能對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說都已知的，因此，CPU與外圍芯片、外圍功能電路之間以及外圍芯片與功能電路之間的具體連接(即各線端之間的對(duì)應(yīng)連接關(guān)系)對(duì)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說是已知的，本實(shí)用新型在權(quán)利要求書中對(duì)此未作作具體描述，但在說明書附圖中顯示出了具體的連接關(guān)系。
本實(shí)用新型所述的電子智能紅模板無論是在產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)方面，還是硬件設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)方面都克服了傳統(tǒng)紅模本的缺陷和局限性。產(chǎn)品在外形設(shè)計(jì)上采用人性化的設(shè)計(jì)，富有童趣的視音窗口，最大程度地激發(fā)兒童學(xué)習(xí)漢字的興趣，達(dá)到寓教于樂的目的。產(chǎn)品在硬件設(shè)計(jì)上選用環(huán)保的低功耗、低成本的元器件，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品良好的性價(jià)比，大大提高了該產(chǎn)品的實(shí)用性和普及性。產(chǎn)品在功能設(shè)計(jì)方面充分體現(xiàn)了電子智能紅模板本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)紅模本的電子引導(dǎo)提示功能。


圖1為本實(shí)用新型的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的部分內(nèi)部電路原理圖；圖3為內(nèi)部電路中的書寫位置檢測(cè)電路原理圖；圖4為內(nèi)部電路中的存儲(chǔ)電路原理圖；圖5為與CPU相連的液晶顯示接口；圖6為與CPU相連的外部存儲(chǔ)器接口；圖7為與擴(kuò)展可編程邏輯芯片相連的各功能鍵電路原理圖；圖8為語音發(fā)生電路原理圖；各附圖之間同號(hào)線端相連。
具體實(shí)施方式
電子智能紅模板，包含殼體1和內(nèi)部電路，殼體面板上設(shè)有字體示范顯示屏2和字體紅模顯示屏3，顯示屏包含行選三極管(Q101-Q116、Q134-Q182)和列選三極管(Q117-Q133、Q183-Q231)、一端與相應(yīng)行選三極管的發(fā)射極相連、另一端與相應(yīng)列選三極管的集電極相連的各發(fā)光二極管構(gòu)成的矩陣和覆蓋于發(fā)光二極管矩陣上的薄膜，內(nèi)部電路包含中央處理芯片CPU、與中央處理芯片CPU連接的存儲(chǔ)芯片(D104、D105)和擴(kuò)展可編程邏輯芯片(D102)，擴(kuò)展可編程邏輯芯片的各輸出引腳分別與字體示范顯示屏和紅模顯示屏中的各行選和列選三極管的基極相連。本實(shí)施方式中的中央處理芯片CPU選用PIC16C73-04I/JW，存儲(chǔ)芯片選用AT45041，擴(kuò)展可編程邏輯芯片選用EPM7128QC160-20；字體示范顯示區(qū)采用16×16的發(fā)光二極管矩陣，紅模顯示屏采用48×48的發(fā)光二極管矩陣；擴(kuò)展可編程邏輯芯片的輸出引腳TLIN1-16作為示范顯示屏的行選信號(hào)線端，輸出引腳TRIN1-16作為示范顯示屏的列選信號(hào)線端；輸出引腳BLIN1-48作為紅模顯示屏的行選信號(hào)線端，輸出引腳BRIN1-48作為紅模顯示屏的列選信號(hào)線端。
發(fā)光二極管矩陣上的薄膜為觸摸導(dǎo)電薄膜，與中央處理芯片CPU連接有紅模顯示屏的書寫位置檢測(cè)電路，書寫位置檢測(cè)電路包含由觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸等效電阻DR102和電阻R238、R239、電容C104構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸電壓采集電路、由觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸等效電阻DR101和電阻R236、R237、電容C103構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸電壓采集電路和含有運(yùn)算放大芯片D103的觸摸導(dǎo)電薄膜狀態(tài)信號(hào)采集電路，運(yùn)算放大芯片的反相輸入端經(jīng)二極管VR102與觸摸導(dǎo)電薄膜的等效電阻DR102相連，運(yùn)算放大芯片的正相輸入端與電阻R239的一端相連，與中央處理芯片CPU還連接有語音發(fā)生電路，語音發(fā)生電路由與中央處理芯片相連的語音芯片D106和與語音芯片連接的喇叭構(gòu)成。語音芯片選用HY8040。
該電子智能紅模板與內(nèi)部電路的中央處理芯片CPU連接有外部存儲(chǔ)器接口(DB15)。外部存儲(chǔ)器接口置于殼體的側(cè)部。需要升級(jí)的各種數(shù)據(jù)信息可存于外部存儲(chǔ)器內(nèi)，外部存儲(chǔ)器通過該接口與CPU通訊完成產(chǎn)品升級(jí)。
該電子智能紅模板與內(nèi)部電路的中央處理芯片CPU連接有液晶顯示器接口。該液晶顯示器接口可根據(jù)需要插接液晶顯示器，使示范顯示屏可有發(fā)光二極管矩陣和液晶顯示器兩種選擇。
該電子智能紅模板與內(nèi)部電路的擴(kuò)展可編程邏輯芯片連接有功能按鍵(KEY1-KEY6)，作為操作人員和CPU交互控制的接口，以實(shí)現(xiàn)不同功能的切換和完成。各功能按鍵置于紅模板的面板上。
權(quán)利要求1.一種電子智能紅模板，包含殼體(1)和內(nèi)部電路，其特征為殼體面板上設(shè)有字體示范顯示屏(2)和字體紅模顯示屏(3)，顯示屏包含行選三極管(Q101-Q116、Q134-Q182)和列選三極管(Q117-Q133、Q183-Q231)、一端與相應(yīng)行選三極管的發(fā)射極相連、另一端與相應(yīng)列選三極管的集電極相連的各發(fā)光二極管構(gòu)成的矩陣和覆蓋于發(fā)光二極管矩陣上的薄膜，內(nèi)部電路包含中央處理芯片CPU、與中央處理芯片CPU連接的存儲(chǔ)芯片(D104、D105)和擴(kuò)展可編程邏輯芯片(D102)，擴(kuò)展可編程邏輯芯片的各輸出引腳分別與字體示范顯示屏和紅模顯示屏中的各行選和列選三極管的基極相連。
2.如權(quán)利要求1所述的電子智能紅模板，其特征為發(fā)光二極管矩陣上的薄膜為觸摸導(dǎo)電薄膜，與中央處理芯片CPU連接有紅模顯示屏的書寫位置檢測(cè)電路，書寫位置檢測(cè)電路包含由觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸等效電阻DR102和電阻R238、R239、電容C104構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的橫向觸摸電壓采集電路、由觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸等效電阻DR101和電阻R236、R237、電容C103構(gòu)成的觸摸導(dǎo)電薄膜的縱向觸摸電壓采集電路和含有運(yùn)算放大芯片D103的觸摸導(dǎo)電薄膜狀態(tài)信號(hào)采集電路，運(yùn)算放大芯片的反相輸入端經(jīng)二極管VR102與觸摸導(dǎo)電薄膜的等效電阻DR102相連，運(yùn)算放大芯片的正相輸入端與電阻R239的一端相連，與中央處理芯片CPU還連接有語音發(fā)生電路，語音發(fā)生電路由與中央處理芯片相連的語音芯片(D106)和與語音芯片連接的喇叭構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電子智能紅模板，其特征為與內(nèi)部電路的中央處理芯片CPU連接有外部存儲(chǔ)器接口。
4.如權(quán)利要求1或2所述的電子智能紅模板，其特征為與內(nèi)部電路的中央處理芯片CPU連接有液晶顯示器接口。
5.如權(quán)利要求3所述的電子智能紅模板，其特征為與內(nèi)部電路的中央處理芯片CPU連接有液晶顯示器接口。
專利摘要本實(shí)用新型為電子智能紅模板，其包含殼體和內(nèi)部電路，殼體面板上設(shè)有字體示范顯示屏和字體紅模顯示屏，顯示屏包含行選三極管和列選三極管、各發(fā)光二極管構(gòu)成的矩陣和覆蓋于發(fā)光二極管矩陣上的薄膜，內(nèi)部電路包含中央處理芯片CPU、與中央處理芯片CPU連接的存儲(chǔ)芯片和擴(kuò)展可編程邏輯芯片，擴(kuò)展可編程邏輯芯片的各輸出引腳分別與字體示范顯示屏和紅模顯示屏中的各行選和列選三極管的基極相連。本實(shí)用新型無論是在產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)方面，還是硬件設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)方面都克服了傳統(tǒng)紅模本的缺陷和局限性，充分體現(xiàn)了電子智能紅模板本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)紅模本的電子引導(dǎo)提示功能。最大程度地激發(fā)兒童學(xué)習(xí)漢字的興趣，達(dá)到寓教于樂的目的。
文檔編號(hào)G06F15/76GK2639954SQ03269558
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者楊必成 申請(qǐng)人:楊必成