專利名稱：卡式電子教學(xué)玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種卡式電子教學(xué)玩具，屬于一種智能型多功能電腦控制的電子教學(xué)裝置。
現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利號(hào)94223876.1公開的“語(yǔ)音智能玩具”，僅是一可發(fā)音的電子玩具，不方便教學(xué)；中國(guó)專利號(hào)93246755.5公開的“語(yǔ)音教學(xué)玩具”，其不足是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，功能單一。
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種把趣味性與益智教學(xué)相結(jié)合的卡式電子教學(xué)玩具。
本實(shí)用新型的卡式電子教學(xué)玩具，將教學(xué)內(nèi)容制成圖象或文字形式的卡片，通過卡片接口與微處理器相連，微處理器上連有語(yǔ)音輸出電路和發(fā)聲裝置，按下教學(xué)內(nèi)容所對(duì)應(yīng)的按鍵，即可發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音，并在液晶顯示器上顯示出結(jié)果。
本實(shí)用新型的卡式電子教學(xué)玩具，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電腦控制、功能強(qiáng)大、圖文并茂、聲像結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容更新容易、操作方便、集教學(xué)與娛樂為一體，特別適于幼兒使用。
本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具的
如下圖1是本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具殼體的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具電子電路的原理框圖；圖3是本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具的第一實(shí)施例的電路圖；圖4是本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具的第二實(shí)施例的電路圖；圖5是本實(shí)用新型卡式電子教學(xué)玩具的第三實(shí)施例的電路圖。
為詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的卡式電子教學(xué)玩具，
以下結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明由圖1所示的結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型的殼體由卡片接插口11、存儲(chǔ)器插卡座12、電源插孔13、顯示器14、鍵盤15、發(fā)聲孔16、卡片面板17組成。
由圖2所示的電子電路原理框圖，主要由電源電路1、微處理器2、IC卡座和存儲(chǔ)器(IC卡)3、鍵盤管理電路4、鍵盤5、語(yǔ)音合成器6、音頻功放7、液晶顯示器8、卡片座9和卡片10組成。
1.電源電路電源可由穩(wěn)壓電源供電，也可由電池供電，當(dāng)用穩(wěn)壓電源供電時(shí)，電池自動(dòng)斷開。電源電路為整機(jī)提供5v電源。
2.微處理器微處理器用于語(yǔ)音合成、液晶顯示及鍵盤的管理與控制，微處理器可采用公知的單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
3.IC卡座和存貯器存貯器用于存放程序、語(yǔ)音和音樂數(shù)據(jù)。存貯器可以與微處理器相連，固定在存貯器作成插卡形式(IC卡)。微處理器與IC卡座相連，IC卡再通過IC卡座與微處理器相連。可以根據(jù)不同的內(nèi)容制成不同的IC卡和相應(yīng)的卡片，更換IC卡即可更新內(nèi)容。
4.鍵盤管理電路它作為鍵盤與微處理器的一個(gè)接口，完成對(duì)鍵盤的管理。
5.鍵盤所有的命令均由鍵盤輸入。鍵盤按鍵分成三組。一組為編碼按鍵用以識(shí)別卡片；第二組按鍵為圖形按鍵或數(shù)字按鍵，按下卡片圖形上標(biāo)示的按鍵符號(hào)或?qū)?yīng)的數(shù)字鍵即可發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音；第三組按鍵為功能按鍵，包括有時(shí)鐘、重復(fù)、調(diào)節(jié)、工作方式等，用以控制語(yǔ)音的重復(fù)、工作方式、調(diào)節(jié)時(shí)鐘等。
6.語(yǔ)音合成器由語(yǔ)音合成芯片和隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM組成。相應(yīng)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)由微處理器3控制從存儲(chǔ)器2中提取出來，送到RAM中，再由語(yǔ)音合成芯片合成出語(yǔ)音信號(hào)。
7.音頻功放用于對(duì)語(yǔ)音合成器合成的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大。
8.液晶顯示器用以顯示時(shí)鐘，計(jì)分等，液晶顯示器可采用字符型的，也可采用點(diǎn)陣型的，前者結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，后者則可顯示圖形和文字，顯示內(nèi)容豐富。
9.卡片座為插入卡片的卡片槽，內(nèi)置編碼按鍵。當(dāng)卡片插入后，編碼按鍵根據(jù)卡片上的編碼閉合或斷開，微處理器讀取該編碼即可識(shí)別為哪一張卡片插入。
10.卡片每張卡片由兩部分構(gòu)成，一部分為編碼孔，位于卡片一側(cè)。按二進(jìn)制編碼，打孔對(duì)應(yīng)為數(shù)碼“0”，不打孔對(duì)應(yīng)為數(shù)碼“1”。卡片的另一部分為圖案或文字，其上標(biāo)有標(biāo)示符號(hào)或數(shù)字。
本實(shí)用新型的工作原理是這樣的通上電源后，顯示器即可顯示時(shí)間。按功能鍵可以進(jìn)行時(shí)間的調(diào)整和工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)換至閱讀卡片狀態(tài)時(shí)，插入一張卡片于卡片座中，微處理器根據(jù)卡片的編碼確定插入了哪一張卡片，從而轉(zhuǎn)至相應(yīng)該卡片的程序段。按下卡片上圖案上或文字上所標(biāo)示的符號(hào)，圖形按鍵開關(guān)動(dòng)作，微處理器據(jù)此將存于存貯器中相應(yīng)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)提取出來，送至語(yǔ)音合成器的RAM中，語(yǔ)音合成芯片將該RAM中的數(shù)據(jù)合成為語(yǔ)音信號(hào)輸出，經(jīng)過音頻功放放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。
根據(jù)上述工作原理，卡片上圖案或文字的識(shí)別可以采取兩種方式，一種是在卡片座的面板下安放圖形按鍵矩陣，卡片上的圖案或文字上標(biāo)有標(biāo)示符號(hào)，每個(gè)符號(hào)下面對(duì)應(yīng)著一個(gè)圖形按鍵，按下標(biāo)示符號(hào)即可按下其下的圖形按鍵。按照這種方式構(gòu)成的第一種實(shí)施例詳細(xì)電路如圖3所示。在該實(shí)施例中，微處理器采用了MES-51系列單片機(jī)，如8031(U1)；存貯器采用27256(U4)；鍵盤管理電路采用了8279芯片(U3)實(shí)現(xiàn)，最大按鍵數(shù)可達(dá)8×8＝64個(gè)，8279采用的是中斷掃描方式；語(yǔ)音合成芯片采用了東芝TC8830AF(U6)，靜態(tài)存儲(chǔ)器SRAM采用TC55257(U7)，256K位；音頻功放采用LM386(U9)實(shí)現(xiàn)；液晶顯示器的型號(hào)為L(zhǎng)CM-10(U8)，它是10位液晶，工作電壓僅1.5V，功耗極低，內(nèi)含時(shí)鐘電路，與微處理器相連接僅需三條I/O口線。
卡片上圖案或文字識(shí)別的另一種方式是，在卡片上的圖案或文字上標(biāo)出數(shù)字，通過按動(dòng)鍵盤上相應(yīng)數(shù)字鍵來確定發(fā)出相應(yīng)的語(yǔ)音。這種方式下，圖形按鍵不放在卡座面板下，可以減少圖形按鍵矩陣數(shù)，簡(jiǎn)化操作和電路設(shè)計(jì)，同時(shí)也可減小卡片的尺寸。按此方式構(gòu)成的第二種實(shí)施例電路圖如圖4所示。該實(shí)施例中采用了并行接口8255作為鍵盤管理和液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)，其中8255的PA口8位用于驅(qū)動(dòng)液晶；液晶顯示器采用GM-D40D，為4位LCD；鍵盤采用行列掃描方式識(shí)別，8255的PB口8位作為鍵盤的行掃描線，PC口中的3位作為鍵盤的列掃描線，組成8×3＝24個(gè)鍵，其中數(shù)字鍵0～9共10個(gè)，編碼鍵8個(gè)其余6個(gè)為方式選擇鍵。
采用微處理器自身的定時(shí)器，固然可以確定時(shí)鐘，但若要精確地顯示出時(shí)間，可以采用日歷時(shí)鐘芯片5832，本實(shí)用新型的第三種實(shí)施例如圖5所示，其中采用8255作為并行接口，8255的PA口和部分PC口用以驅(qū)動(dòng)5832，PB口和PC口部分作為鍵盤掃描線；液晶顯示器采用TMM3 1/2-009，利用串并轉(zhuǎn)換移位寄存器74LS164做為串并轉(zhuǎn)換，用C306 BCD一七段液晶顯示驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)液晶，這樣只需二條I/O口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與四位液晶顯示器的連接。
權(quán)利要求1.一種卡式電子教學(xué)玩具，包括殼體、線路板、鍵盤、顯示裝置，線路板上裝有電源電路、微處理器、存儲(chǔ)器，其特征在于殼體上具有一卡片接插口，卡片接插口的識(shí)別端線直接連接至微處理器或通過接口擴(kuò)展電路與微處理器相連，卡片上的教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)于鍵盤上的按鍵，微處理器上連有語(yǔ)音輸出電路和發(fā)聲裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的存儲(chǔ)器裝在一插卡座(IC卡座)中，插卡座與殼體相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的微處理器上或接口擴(kuò)展上連液晶顯示裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的鍵盤為位于卡片下的矩陣排列的按鍵開關(guān)或?yàn)槲挥跉んw上的按鍵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的鍵盤還包括至少一個(gè)功能鍵。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的殼體上裝有撥算機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的卡片識(shí)別端線與卡片一側(cè)的穿孔相配合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的微處理器上接有時(shí)鐘電路。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的卡式電子教學(xué)玩具，其特征在于上述的微處理器、接口電路、語(yǔ)音輸出電路集成為一塊集成塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種卡式電子教學(xué)玩具,包括殼體、線路板、鍵盤、顯示裝置,線路板上裝有電源電路、微處理器、存儲(chǔ)器,其中殼體上具有一卡片接插口和一存儲(chǔ)器插卡座,卡片識(shí)別端線直接連接至微處理器或通過接口擴(kuò)展電路與微處理器相連,卡片上的教學(xué)內(nèi)容對(duì)應(yīng)于鍵盤上的按鍵,微處理器上連有語(yǔ)音輸出電路和發(fā)聲裝置,以及顯示裝置,本教學(xué)玩具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電腦控制、功能強(qiáng)大、圖文并茂、聲像結(jié)合、教學(xué)內(nèi)容更新容易、操作方便、集教學(xué)與娛樂為一體,特別適于幼兒使用。
文檔編號(hào)G09B5/00GK2282712SQ96251888
公開日1998年5月27日 申請(qǐng)日期1996年11月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月28日
發(fā)明者林建敏, 沈翔 申請(qǐng)人:林建敏