專利名稱：信號接收筆裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種信號接收筆裝置，具體而言，通過學(xué)習(xí)人員的操作把該裝置接收到的信號經(jīng)過處理后輸出到定位MCU，再經(jīng)過定位MCU的處 理找出該裝置的點(diǎn)擊位置的信號接收筆裝置。
背景技術(shù)：
對國人而言，為了提高學(xué)習(xí)的效率和提高學(xué)習(xí)的興趣，業(yè)內(nèi)人士開發(fā)了 一種點(diǎn)擊書本發(fā)音的學(xué)習(xí)裝置(也叫點(diǎn)讀機(jī)、讀書機(jī)等)來解決這些問題， 它能夠跟書本密切配合、同步發(fā)聲，對提高口語和學(xué)習(xí)成績有幫助，而目 前市場上的點(diǎn)讀機(jī)，都是用筆點(diǎn)擊書本，通過硬件和軟件的處理，在揚(yáng)聲器上發(fā)相應(yīng)的內(nèi)容的語音，對筆點(diǎn)擊位置的實(shí)現(xiàn)原理主要有以下兩類1，有線方案固定在機(jī)器上的導(dǎo)電薄膜線路發(fā)射信號，通過感應(yīng)筆前 端的金屬感應(yīng)頭感應(yīng)電信號，對信號進(jìn)行處理后由定位MCU判斷出感應(yīng)筆 的點(diǎn)擊位置，這類機(jī)器在書本受潮或者點(diǎn)擊含碳較多的黑白書時(shí)點(diǎn)擊沒反 應(yīng)或者點(diǎn)擊發(fā)音出錯(cuò)(發(fā)的非點(diǎn)擊處的語音而是其它地方的語音)，甚至受 到日光燈的干擾，而這些問題的產(chǎn)生主要是因?yàn)楣P感應(yīng)的是電信號，而電 信號容易受到干擾和屏蔽；2、無線方案固定在機(jī)器上的導(dǎo)電薄膜線路接收信號，而信號發(fā)射通過筆來實(shí)現(xiàn)(見中國專利200420004504. 2)，這種實(shí)現(xiàn)方法能改善書本受潮 或者點(diǎn)擊含碳較多的黑白書點(diǎn)擊沒反應(yīng)或者點(diǎn)擊發(fā)音出錯(cuò)的問題，但這個(gè) 方案的電路較為復(fù)雜、成本較高，對于點(diǎn)讀機(jī)的大面積推廣會有較大的影 響。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種使用過程中不受書本是否潮濕、書本是否含碳的導(dǎo)體之限制以及不受日光燈 干擾，點(diǎn)擊放在點(diǎn)讀機(jī)上面的書本時(shí)能夠正確發(fā)音、準(zhǔn)確性高、成本相對 低廉的信號接收筆裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過以下措施來達(dá)到這種信號接收筆裝置，包括一柱形殼體及嵌裝在該柱形殼體內(nèi)部一端 設(shè)有的電磁信號接收線圈、中部卡裝有與電磁信號接收線圈連接的信號處 理電路及開關(guān)，開關(guān)觸動(dòng)桿穿入電磁信號接收線圈之中，其一端延伸出柱 形殼體，其另一端與開關(guān)相接觸，柱形殼體內(nèi)部另一端端部設(shè)有與信號處 理電路相連接且穿設(shè)殼體外部的導(dǎo)線或無線收發(fā)模塊，其特殊之處在于 信號接收電路A中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖放大電 路B緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D進(jìn)行信 號放大，整流及濾波電路E對該信號進(jìn)行整流濾波，最后緩沖放大輸出電路F輸出信號到通訊接口 K，所述開關(guān)電路I接入通訊接口 K，該通訊接口 K另接有電源電路H，該電源電路H給各模塊供電，通訊接口通過有線通訊 方式或無線通訊方式接入到外部的定位MCU及電源供應(yīng)，定位MCU根據(jù)接 收到的導(dǎo)電薄膜所有導(dǎo)線的信號通過一系列的運(yùn)算處理后確定出筆點(diǎn)擊的 具體位置坐標(biāo)。在柱形殼體設(shè)有的電磁信號接收線圈的一端到中部卡裝有信號處理電 路的這一段內(nèi)部空間上，設(shè)有屏蔽體，能屏蔽電信號對信號接收電路A和 緩沖放大電路B的影響。所述信號接收電路A中設(shè)有一個(gè)電磁信號接收線圈，筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或 點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，該電磁信號接收線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號。所述增益控制及放大電路包括增益自動(dòng)控制電路和信號放大電路，增 益自動(dòng)控制電路與放大電路相連接；通過該增益自動(dòng)控制電路能使接收到 的從濾波電路出來的信號按照設(shè)定的放大倍數(shù)進(jìn)行放大，同時(shí)可消除放大電路中元器件參數(shù)不一致的影響。所述信號處理電路接收處理的電磁信號頻率范圍為10KHZ 1MHZ，使用 到信號接收裝置的最優(yōu)頻率范圍為50KHZ 500KHZ。 所述濾波電路C采用高Q值濾波電路。所述電源電路H給各電路模塊供電或提供參考電壓，電源的供給可以 通過通訊接口由點(diǎn)讀機(jī)提供，也可在筆內(nèi)設(shè)置電池倉由干電池供電。所述開關(guān)電路I中的開關(guān)選用輕觸開關(guān)、碳接觸導(dǎo)通的硅膠開關(guān)、利 用光信號組成的開關(guān)中的一種。本實(shí)用新型的目的還可以通過以下措施來達(dá)到這種信號接收筆裝置，包括一柱形殼體及嵌裝在該柱形殼體內(nèi)部一端 設(shè)有的電磁信號接收線圈、中部卡裝有與電磁信號接收線圈連接的信號處 理電路及開關(guān)，開關(guān)觸動(dòng)桿穿入電磁信號接收線圈之中，其一端延伸出柱 形殼體，其另一端與開關(guān)相接觸，柱形殼體內(nèi)部另一端端部設(shè)有與信號處理電路相連接穿設(shè)殼體外部的導(dǎo)線或無線收發(fā)模塊，其特殊之處在于信號接收電路A中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖放大電路B 緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D進(jìn)行信號放 大，整流電路E對該信號進(jìn)行整流，由積分電路G對整流后的信號進(jìn)行積 分處理，最后緩沖放大輸出電路F輸出信號到通訊接口 K，所述開關(guān)電路I 接入通訊接口K，該通訊接口 K另接有電源電路H，該電源電路H給各模塊 供電，通訊接口通過有線通訊方式或無線通訊方式接入到外部的定位MCU 及電源。本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、 可有效改善書本受潮或點(diǎn)擊含碳較多的黑白書點(diǎn)擊沒有反應(yīng)或者點(diǎn) 擊發(fā)音出錯(cuò)的問題。2、 可接收處理任何頻率的電磁信號。3、 濾波電路可選用集成器件以獲得最佳的性能。4、 不管在任何條件下均可準(zhǔn)確地判斷出點(diǎn)擊筆點(diǎn)擊的位置。5、 方案成本相對低廉。


圖1是本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路框圖。 圖3是本實(shí)用新型第一實(shí)施例的電路原理圖。 圖4是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路框圖。 圖5是本實(shí)用新型第二實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型下面將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳述圖l、圖2、圖3示出了本實(shí)用新型的第一個(gè)實(shí)施例。請參閱圖1所示，該信號接收筆裝置，包括一柱形殼體1及嵌套在該柱形殼體1內(nèi)部一端設(shè)有的電磁信號接收線圈2，中部卡裝有與電磁信號接 收線圈2連接的信號處理電路4及開關(guān)3，開關(guān)觸動(dòng)桿5穿入電磁信號接收 線圈2中，其一端延伸出柱形殼體1，其另一端與開關(guān)3相接觸，柱形殼體 1內(nèi)部另一端端部與信號處理電路4相連接穿設(shè)殼體1外部的導(dǎo)線6或無線 收發(fā)模塊(圖中未示)。在柱形殼體1設(shè)有的電磁信號接收線圈2的一端到 中部卡裝有信號處理電路4的這一段內(nèi)部空間上，設(shè)有屏蔽體，能屏蔽電 信號對信號接收電路A和緩沖放大電路B的影響。請參閱圖2、圖3所示，筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，信號處 理電路的開關(guān)電路I中的開關(guān)接通或閉合，P0RT2由低電平變?yōu)楦唠娖交蛘?由高電平變?yōu)榈碗娖?，定位MCU開始給點(diǎn)讀機(jī)上的導(dǎo)電薄膜輸出信號產(chǎn)生 磁場，信號接收電路A中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖 放大電路B緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D進(jìn)行信號放大，整流及濾波電路E對該信號進(jìn)行整流濾波，最后緩沖放大輸出電路F輸出信號到通訊接口 K，所述開關(guān)電路I接入通訊接口 K，該通 訊接口 K另接有電源電路H，該電源電路H給各模塊供電，通訊接口通過有 線通訊方式或無線通訊方式接入到外部的定位MCU及電源，定位MCU根據(jù) 接收到的導(dǎo)電薄膜所有導(dǎo)線的信號通過一系列的運(yùn)算處理后確定出筆點(diǎn)擊 的具體位置坐標(biāo)。請參閱圖3所示，所述信號接收電路A中設(shè)有一個(gè)電磁信號接收線圈， 筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，該電磁信號接收線圈切割磁力線產(chǎn) 生感應(yīng)電壓信號。所述增益控制及放大電路D包括增益自動(dòng)控制電路和信號放大電路， 增益自動(dòng)控制電路與放大電路相連接；通過該增益自動(dòng)控制電路能使接收 到的從濾波電路C出來的信號按照設(shè)定的放大倍數(shù)進(jìn)行放大，同時(shí)可消除 放大電路中元器件參數(shù)不一致的影響。所述信號處理電路接收處理的電磁信號頻率范圍為10KHZ 1MHZ，使用 到信號接收裝置的最優(yōu)頻率范圍為50KHZ 500KHZ。所述濾波電路C采用高Q值濾波電路。所述電源電路H給各電路模塊供電或提供參考電壓，電源的供給可以 通過通訊接口 K由點(diǎn)讀機(jī)提供，也可在筆內(nèi)設(shè)置電池倉由干電池供電。所述開關(guān)電路I中的開關(guān)選用輕觸開關(guān)、碳接觸導(dǎo)通的硅膠開關(guān)、利 用光信號組成的開關(guān)中的一種。圖l、圖4、圖5示出了本實(shí)用新型的第二個(gè)實(shí)施例。請參閱圖1所示，該信號接收筆裝置，包括一柱形殼體1及嵌套在該 柱形殼體1內(nèi)部一端設(shè)有的電磁信號接收線圈2，中部卡裝有與電磁信號接 收線圈2連接的信號處理電路4及開關(guān)3，開關(guān)觸動(dòng)桿5穿入電磁信號接收 線圈2中，其一端延伸出柱形殼體l，其另一端與開關(guān)3相接觸，柱形殼體1內(nèi)部另一端端部與信號處理電路4相連接穿設(shè)殼體1外部的導(dǎo)線6或無線 收發(fā)模塊(圖中未示)。在柱形殼體1設(shè)有的電磁信號接收線圈2的一端到 中部卡裝有信號處理電路4的這一段內(nèi)部空間上，設(shè)有屏蔽體，能屏蔽電 信號對信號接收電路A和緩沖放大電路B的影響。請參閱圖4、圖5所示，筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，信號處 理電路的開關(guān)電路I中的開關(guān)接通或閉合，P0RT2由低電平變?yōu)楦唠娖交蛘?由高電平變?yōu)榈碗娖?，定位MCU開始給點(diǎn)讀機(jī)上的導(dǎo)電薄膜輸出信號產(chǎn)生 磁場，信號接收電路A中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖 放大電路B緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D 進(jìn)行信號放大，整流電路E對該信號進(jìn)行整流，由積分電路G對整流后的 信號進(jìn)行積分處理，最后緩沖放大輸出電路F輸出信號到通訊接口K，所述 開關(guān)電路I接入通訊接口 K，該通訊接口 K另接有電源電路H，該電源電路 H給各模塊供電，通訊接口通過有線通訊方式或無線通訊方式接入到外部的 定位MCU及電源，定位MCU根據(jù)接收到的導(dǎo)電薄膜所有導(dǎo)線的信號通過一 系列的運(yùn)算處理后確定出筆點(diǎn)擊的具體位置坐標(biāo)。請參閱圖5所示，所述信號接收電路A中設(shè)有一個(gè)電磁信號接收線圈， 筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，該電磁信號接收線圈切割磁力線產(chǎn) 生感應(yīng)電壓信號。所述增益控制及放大電路D包括增益自動(dòng)控制電路和信號放大電路， 增益自動(dòng)控制電路與放大電路相連接；通過該增益自動(dòng)控制電路能使接收 到的從濾波電路C出來的信號按照設(shè)定的放大倍數(shù)進(jìn)行放大，同時(shí)可消除 放大電路中元器件參數(shù)不一致的影響。所述信號處理電路接收處理的電磁信號頻率范圍為10KHZ 1MHZ，使用 到信號接收裝置的最優(yōu)頻率范圍為50KHZ 500KHZ。所述濾波電路C采用高Q值濾波電路。所述積分電路G，使輸出到定位MCU的信號轉(zhuǎn)換為一定時(shí)間內(nèi)的電壓信號，從而不受定位MCU的A/D轉(zhuǎn)換精度的影響，并且也能得到準(zhǔn)確的點(diǎn)擊 筆點(diǎn)擊位置坐標(biāo)。所述電源電路H給各電路模塊供電或提供參考電壓，電源的供給可以 通過通訊接口 K由點(diǎn)讀機(jī)提供，也可在筆內(nèi)設(shè)置電池倉由干電池供電。所述開關(guān)電路I中的開關(guān)選用輕觸開關(guān)、碳接觸導(dǎo)通的硅膠開關(guān)、利 用光信號組成的開關(guān)中的一種。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型權(quán)利要求范 圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型權(quán)利要求的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1、一種信號接收筆裝置，包括一柱形殼體及嵌裝在該柱形殼體內(nèi)部一端設(shè)有的電磁信號接收線圈、中部卡裝有與電磁信號接收線圈連接的信號處理電路及開關(guān)，開關(guān)觸動(dòng)桿穿入電磁信號接收線圈之中，其一端延伸出柱形殼體，其另一端與開關(guān)相接觸，柱形殼體內(nèi)部另一端端部設(shè)有與信號處理電路相連接且穿設(shè)殼體外部的導(dǎo)線或無線收發(fā)模塊，其特征在于信號接收電路A中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖放大電路B緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D進(jìn)行信號放大，整流及濾波電路E對該信號進(jìn)行整流濾波，最后緩沖放大輸出電路F輸出信號到通訊接口K，所述開關(guān)電路I接入通訊接口K，該通訊接口K另接有電源電路H，該電源電路H給各模塊供電，通訊接口通過有線通訊方式或無線通訊方式接入到外部的定位MCU及電源供應(yīng)，定位MCU根據(jù)接收到的導(dǎo)電薄膜所有導(dǎo)線的信號通過一系列的運(yùn)算處理后確定出筆點(diǎn)擊的具體位置坐標(biāo)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述信號接收筆裝置，其特征在于在柱形殼體設(shè)有的 電磁信號接收線圈的一端到中部卡裝有信號處理電路的這一段內(nèi)部空間上，設(shè) 有屏蔽體，能屏蔽電信號對信號接收電路A和緩沖放大電路B的影響。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述信號接收筆裝置，其特征在于所述信號接收電路 A中設(shè)有一個(gè)電磁信號接收線圈，筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)或點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，該電磁 信號接收線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述信號接收筆裝置，其特征在于所述增益控制及放 大電路包括增益自動(dòng)控制電路和信號放大電路，增益自動(dòng)控制電路與放大電路 相連接；通過該增益自動(dòng)控制電路能使接收到的從濾波電路出來的信號按照設(shè) 定的放大倍數(shù)進(jìn)行放大，同時(shí)可消除放大電路中元器件參數(shù)不一致的影響。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述信號接收筆裝置，其特征在于所述信號處理電路 接收處理的電磁信號頻率范圍為10KHZ 1MHZ，使用到信號接收裝置的最優(yōu)頻率 范圍為50KHZ 500KHZ。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述信號接收筆裝置，其特征在于所述濾波電路C采 用高Q值濾波電路。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述信號接收筆裝置，其特征在于所述電源電路H給 各電路模塊供電或提供參考電壓，電源的供給可以通過通訊接口由點(diǎn)讀機(jī)提供， 也可在筆內(nèi)設(shè)置電池倉由干電池供電。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述信號接收筆裝置，其特征在于所述開關(guān)電路I中 的開關(guān)選用輕觸開關(guān)、碳接觸導(dǎo)通的硅膠開關(guān)、利用光信號組成的開關(guān)中的一 種。
9、 一種信號接收筆裝置，包括一柱形殼體及嵌裝在該柱形殼體內(nèi)部一端設(shè) 有的電磁信號接收線圈、中部卡裝有與電磁信號接收線圈連接的信號處理電路 及開關(guān)，開關(guān)觸動(dòng)桿穿入電磁信號接收線圈之中，其一端延伸出柱形殼體，其 另一端與開關(guān)相接觸，柱形殼體內(nèi)部另一端端部設(shè)有與信號處理電路相連接穿 設(shè)殼體外部的導(dǎo)線或無線收發(fā)模塊，其特征在于信號接收電路A中的線圈切 割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，并經(jīng)緩沖放大電路B緩沖放大，再經(jīng)濾波電路C濾波，送到增益控制及放大電路D進(jìn)行信號放大，整流電路E對該信號進(jìn)行整 流，由積分電路G對整流后的信號進(jìn)行積分處理，最后緩沖放大輸出電路F輸 出信號到通訊接口 K，所述開關(guān)電路I接入通訊接口 K，該通訊接口 K另接有電 源電路H，該電源電路H給各模塊供電，通訊接口通過有線通訊方式或無線通訊 方式接入到外部的定位MCU及電源。
專利摘要本實(shí)用新型涉及信號接收筆裝置。當(dāng)筆點(diǎn)擊點(diǎn)讀機(jī)上面的教材時(shí)，所述信號處理電路開關(guān)接通或閉合，定位MCU開始給導(dǎo)電薄膜輸出信號產(chǎn)生磁場，信號接收電路中的線圈切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號，經(jīng)緩沖放大、濾波、增益控制及放大電路對信號放大，整流及濾波電路對信號進(jìn)行整流濾波，緩沖放大輸出電路輸出信號，經(jīng)通訊接口輸出到定位MCU，定位MCU依收到導(dǎo)電薄膜所有導(dǎo)線的信號經(jīng)運(yùn)算處理后確定出筆點(diǎn)擊的位置坐標(biāo)。
文檔編號G06F3/033GK201159886SQ20082009261
公開日2008年12月3日 申請日期2008年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者李良朝, 昭 陸 申請人:東莞市步步高教育電子產(chǎn)品有限公司