一種多功能筆的制作方法

本發明涉及一種生活日常用品，具體涉及一種筆的改進。

背景技術：

小學是學寫漢字最關鍵的時期，通常通過聽寫作業來鞏固小學生對漢字的理解和記憶，然而在書寫漢字的過程中，一旦出現不易發現的書寫錯誤（如漏筆畫、多筆畫、筆順顛倒等問題），小孩子往往不會察覺，久而久之，形成一種錯誤的書寫習慣，這給日后的糾正增加了難度。

另外，目前沒有合適的書寫工具能對小學生的寫字狀況進行實時記錄和統計，因而無法有針對性地制定提升計劃。

技術實現要素：

針對上述問題，本發明提供了一種多功能筆，當小學生書寫漢字出現書寫錯誤時，會及時提醒書寫者。其技術方案是：一種多功能筆，包括筆尖、筆芯和筆體，筆體內設有電子元件腔，腔內包括筆尖位置傳感裝置、微處理器、存儲器、顯示器、震動器、電源、數據接口，所述筆尖位置傳感裝置位于筆芯末端，并接微處理器，微處理器內包括控制器、運算器和比較器，控制器通過電路控制多功能筆各部件統一協調工作，電源包括電源管理器、充電電池并與數據接口相連，電源管理器通過電路為多功能筆各部件提供電源，顯示器設置于筆體表面，當書寫者寫字時，筆尖位置傳感裝置將書寫的文字筆跡信息傳送至微處理器，微處理器內運算器解碼后將信息發送至顯示器，同時，控制器調取存儲器中文字數據庫信息，通過比較器，選擇與書寫信息文字最接近的文字進行比對，如果筆畫出現缺失或多余，則由控制器向震動器發送震動信號，震動器震動，從而提示書寫者，書寫者通過觀察顯示器提示進行改正。

為了提高書寫筆跡的識別精度，優選的，筆尖位置傳感裝置包括陀螺儀、壓力傳感器、加速度傳感器、微型攝像頭。

陀螺儀用于獲取筆尖旋轉角度，壓力傳感器用于檢測筆尖與紙面的壓力，從而獲取字與字之間的中斷信號，加速度傳感器用于記錄筆與紙張間的夾角，從而確定筆尖移動的運動參數，微型攝像頭用于修正上述傳感器的數據，以還原更真實的書寫情況。

為了便于書寫者對照檢查，優選的，顯示器的屏幕形狀為長條形，長寬比大致為2:1，其左右劃分為2個正方形顯示區，顯示區內隱含“米”字格，文字居中浮現在字格上，且書寫錯誤的筆畫在哪個區域，哪個區域將顯示突出顏色予以提示。

除提供書寫糾錯功能外，本技術方案還進一步提供書法練習功能，技術方案為：一種多功能筆，其特征在于在電子元件腔內還增設無線通信模塊（如藍牙），以及與之配合的無線外置顯示器。無線通信模塊與微處理器電路連接，所述無線外置顯示器包括無線通信接受器和顯示屏，顯示屏的尺寸在5寸以上，左右劃分為2個以上正方形顯示區，顯示區內隱含“米”字格，足夠讓書寫者觀察字體筆畫的細節。

書法練習步驟：練習硬筆書法前，先通過數據接口，下載需要臨摹的字體庫（楷書、行書等），書寫時，筆尖位置傳感裝置將書寫者書寫的文字筆跡信息傳送至微處理器，運算器解碼后將信息發送至無線通信模塊，同時，控制器調取存儲器字體庫信息，通過比較器，選擇與書寫信息文字最接近的字體，并將字體信息發送至無線通信模塊，無線通信模塊將上述2個信號傳輸給外置顯示器，無線外置顯示器上的無線通信接受器接收文字信號并列顯示在顯示屏上，從而提示書寫者對比字帖差異并修正。

本技術方案另外提供語音轉換功能，技術方案為：一種多功能筆，其特征在于在電子元件腔內還增設麥克風，開關按鈕，并與微處理器電路連接。麥克風用于語音輸入。

在練習漢字的過程中，如果忘記某個漢字的書寫方式時，只需按住開關按鈕，并對著麥克風念出該漢字發音，麥克風即將語音信號傳輸至微處理器，微處理器內運算器解碼，同時，控制器調取存儲器與該碼相同的中文字符信息，微處理器再將中文字符信息發送至顯示器，書寫者查看顯示信息，從而及時完成書寫任務。

本技術方案還另外提供數據統計功能，技術方案為：一種多功能筆，其特征在于在顯示器的背對面設置有計時計數器和調控按鈕，通過調控按鈕調整時間日期和清零字數信息，書寫時，微處理器接收壓力傳感器傳送的文字字數信息，并將書寫的文字筆跡信息、錯誤提示信息與時間信息捆綁傳送到存儲器中存儲，從而逐個記錄每個文字的書寫時間狀態信息，計時計數器還能顯示每次書寫的總字數，以協助書寫者實現每次目標的達成。書寫者還可以將存儲器中存儲的數據通過數據接口傳輸到電腦，通過電腦分析每天、每月的書寫錯誤率、錯誤類型并獲取訓練期間的字體變化等情況，從而總結經驗并適時調整學習計劃。

本發明所提供的一種多功能筆，除具有書寫功能，還具有糾錯、書法練習、語音轉換提示和數據統計等許多輔助功能，不僅可以幫助小學生練習和記憶生字，規范字體的工整，另外，作為書寫輔導工具，還能對小學生的一段時間內的狀態進行實時跟蹤觀測，從而有效提升學習效率。

附圖說明

圖1為發明實施例正面結構示意圖

圖2為發明實施例無線外置顯示器示意圖

圖3為發明實施例反面結構示意圖

圖4為發明實施例的電路框圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例，并參照圖1、圖2、圖3、圖4，對本發明進一步詳細說明。

一種多功能筆，可實現糾錯功能，包括筆尖1、筆芯3和筆體2，筆體2內設有電子元件腔，腔內包括由微型攝像頭41、陀螺儀42、加速度傳感器43、壓力傳感器44組成的筆尖位置傳感裝置、由控制器51、運算器52和比較器53組成的微處理器、存儲器9、顯示器6、震動器7、由電源管理器81和充電電池82組成的電源、數據接口11，所述壓力傳感器44位于筆芯3末端，所述加速度傳感器43緊鄰壓力傳感器44，所述陀螺儀42緊鄰加速度傳感器43，所述微型攝像頭41一端緊鄰陀螺儀42，鏡頭一端對準筆尖1方向，電源和存儲器9分別與數據接口11相連，顯示器6設置于筆體2表面。控制器51通過電路控制多功能筆各電子部件統一協調工作，電源管理器81通過電路為多功能筆各電子部件提供電能。

寫字時，筆尖位置傳感裝置將書寫的文字筆跡信息傳送至微處理器，微處理器內運算器52解碼后將信息發送至顯示器6，同時，控制器51調取存儲器9中文字數據庫信息，通過比較器53，選擇與書寫信息文字最接近的文字進行比對，如果筆畫出現缺失或多余，則由控制器51向震動器7發送震動信號，震動器7震動，從而提示書寫者，書寫者通過觀察顯示器6提示進行改正。

優選的，所述顯示器6的屏幕形狀為長條形，其左右劃分為2個正方形顯示區，顯示區內隱含“米”字格，文字居中浮現在字格上。

一種多功能筆，可實現書法練習功能，包括筆尖1、筆芯3和筆體2，筆體2內設有電子元件腔，腔內包括由微型攝像頭41、陀螺儀42、加速度傳感器43、壓力傳感器44組成的筆尖位置傳感裝置、由控制器51、運算器52和比較器53組成的微處理器、存儲器9、顯示器6、震動器7、由電源管理器81和充電電池82組成的電源、數據接口11、無線通信模塊10（如藍牙），以及與之配合的無線外置顯示器61，所述無線外置顯示器61包括無線通信接受器63和顯示屏62，所述壓力傳感器44位于筆芯3末端，所述加速度傳感器43緊鄰壓力傳感器44，所述陀螺儀42緊鄰加速度傳感器43，所述微型攝像頭41一端緊鄰陀螺儀42，鏡頭一端對準筆尖1方向，電源和存儲器9分別與數據接口11相連，顯示器6設置于筆體2表面。控制器51通過電路控制多功能筆各電子部件統一協調工作，電源管理器81通過電路為多功能筆各電子部件提供電能。

練習硬筆書法前，先通過數據接口11，下載需要臨摹的字體庫（楷書、行書等），書寫時，筆尖位置傳感裝置將書寫者書寫的文字筆跡信息傳送至微處理器，運算器52解碼后將信息發送至無線通信模塊10，同時，控制器51調取存儲器9字體庫信息，通過比較器53，選擇與書寫信息文字最接近的字體，并將字體信息發送至無線通信模塊10，無線通信模塊10將上述2個信號傳輸給外置顯示器6，無線外置顯示器61上的無線通信接受器63接收文字信號并列顯示在顯示屏62上，從而提示書寫者對比字帖差異并修正。

一種多功能筆，可實現語音轉換提示功能，包括筆尖1、筆芯3和筆體2，筆體2內設有電子元件腔，腔內包括由微型攝像頭41、陀螺儀42、加速度傳感器43、壓力傳感器44組成的筆尖位置傳感裝置、由控制器51、運算器52和比較器53組成的微處理器、存儲器9、顯示器6、震動器7、由電源管理器81和充電電池82組成的電源、數據接口11、麥克風13，開關按鈕12，所述壓力傳感器44位于筆芯3末端，所述加速度傳感器43緊鄰壓力傳感器44，所述陀螺儀42緊鄰加速度傳感器43，所述微型攝像頭41一端緊鄰陀螺儀42，鏡頭一端對準筆尖1方向，電源和存儲器9分別與數據接口11相連，顯示器6設置于筆體2表面。控制器51通過電路控制多功能筆各電子部件統一協調工作，電源管理器81通過電路為多功能筆各電子部件提供電能。

在練習漢字的過程中，如果忘記某個漢字的書寫方式時，只需按住開關按鈕12，并對著麥克風13念出該漢字發音，麥克風13即將語音信號傳輸至微處理器，微處理器內運算器52解碼，同時，控制器51調取存儲器9與該碼相同的中文字符信息，微處理器再將中文字符信息發送至顯示器6，書寫者查看顯示信息，從而及時完成書寫任務。

一種多功能筆，可實現數據統計功能，包括筆尖1、筆芯3和筆體2，筆體2內設有電子元件腔，腔內包括由微型攝像頭41、陀螺儀42、加速度傳感器43、壓力傳感器44組成的筆尖位置傳感裝置、由控制器51、運算器52和比較器53組成的微處理器、存儲器9、顯示器6、震動器7、由電源管理器81和充電電池82組成的電源、數據接口11，顯示器6設置于筆體2表面，在顯示器6的背對面設置有計時計數器64和調控按鈕65，通過調控按鈕65調整時間日期和清零字數信息，所述壓力傳感器44位于筆芯3末端，所述加速度傳感器43緊鄰壓力傳感器44，所述陀螺儀42緊鄰加速度傳感器43，所述微型攝像頭41一端緊鄰陀螺儀42，鏡頭一端對準筆尖1方向，電源和存儲器9分別與數據接口11相連。控制器51通過電路控制多功能筆各電子部件統一協調工作，電源管理器81通過電路為多功能筆各電子部件提供電能。

書寫時，微處理器接收壓力傳感器44傳送的文字字數信息，并將書寫的文字筆跡和時間信息捆綁傳送到存儲器9中存儲，從而逐個記錄每個文字的書寫時間狀態信息，計時計數器64還能顯示每次書寫的總字數，以協助書寫者實現每次目標的達成。書寫者還可以將存儲器9中存儲的數據通過數據接口11傳輸到電腦，通過電腦分析每天、每月的書寫錯誤率、錯誤類型并獲取訓練期間的字體變化等情況，從而總結經驗并適時調整學習計劃。

一種輔助書寫筆，可實現糾錯、書法練習、語音轉換提示及數據統計功能，包括筆尖1、筆芯3和筆體2，筆體2內設有電子元件腔，腔內包括由微型攝像頭41、陀螺儀42、加速度傳感器43、壓力傳感器44組成的筆尖位置傳感裝置，由控制器51、運算器52和比較器53組成的微處理器，存儲器9，顯示器6，振動器7，麥克風13，開關按鈕12，無線通信模塊10（如藍牙），以及與之配合的無線外置顯示器61，所述無線外置顯示器61包括無線通信接受器63和顯示屏62，由電源管理器81和充電電池82組成的電源，usb接口11，顯示器6設置于筆體2表面，在顯示器6的背對面設置有計時計數器64和調控按鈕65，通過調控按鈕65調整時間日期和清零字數信息，所述壓力傳感器44位于筆芯3末端，所述加速度傳感器43緊鄰壓力傳感器44，所述陀螺儀42緊鄰加速度傳感器43，所述微型攝像頭41一端緊鄰陀螺儀42，鏡頭一端對準筆尖1方向，電源和存儲器9分別與usb接口11相連。控制器51通過電路控制輔助書寫筆各電子部件統一協調工作，電源管理器81通過電路為輔助書寫筆各電子部件提供電能。

以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。