具有投影功能的辅助学习机系统的制作方法

专利名称：具有投影功能的辅助学习机系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于辅助学习机技术领域，更明确地说涉及具有投影功能、而且辅助学习、辅助记忆性能更完善的学习机系统的设计。
背景技术：
学习中总是有许许多多的内容需要记忆，以备以后使用及考试。传统的学习内容的载体为印刷品，如书籍、词典、各种学习资料等浩如烟海，可供随时阅览和学习、记忆。电子技术应用以后出现的电脑词典、网上词典、电子词典等电子工具大都具有显示和发声功能，查询方便。如专于发声的录音机、MD、MP3、CD、复读机等等发音标准可靠，不胜枚举。但是，上述各种学习工具都具有如下一些缺点1.对印刷品来说，学习者需借助足够强的光线来查阅、学习。
2.电子词典、语言复读机等一些小型产品虽然兼有视、听等功能，但仍不便于在夜间或微弱的光照条件下使用，尽管有些产品配备了辅助光源。而且，使用者需要不停地操作，以手持的方式进行学习。这些动作除了分散使用者的注意力外，对于学习本身并没有实质性的帮助。

发明内容
本实用新型的目的，就在于克服上述缺点和不足，提供一种具有投影功能的辅助学习机系统。它不但兼有视、听功能，而且便于在夜间或光线较暗的环境中学习，可免除在光线不足的环境中的摸索操作之苦；它不仅可以将使用者要查询的内容显示在显示器上，而且可以将其投影在墙上、天花板上以及任何其它平坦的地方；它不但可以手持使用，而且可以遥控操作。它配以同步发声装置，使用者可以更充分地利用时间，更科学地提高学习效率，可以在短期内迅速扩充词汇量，迅速提高语言或其它学科的水平。
为了达到上述目的，本实用新型包括由机壳以及安装在机壳中的电子线路所组成的手持机。手持机的电子线路包括控制单元，与控制单元连接的存储器、按键阵列、面板显示器、发声器、拾音装置、两个I/O接口以及供电电源。其中一个I/O接口可与PC机连接，另一个I/O接口可与投影显示装置连接，该投影显示装置还与遥控器以无线或有线连接。
当然，也可以去掉一个I/O接口，将手持机唯一的I/O接口与投影显示装置连接，PC机则与投影显示装置的I/O接口连接。
投影显示装置既可以与手持机分为两体、以导线连接；也可以安装在手持机中，合二为一。又因投影显示装置与遥控器连接，均以遥控器控制。
投影显示装置是一种可选择性发出/透过/反射光线的装置，采用CRT、LCD、DLP中之一种投影方式。
投影显示装置安装在壳体中，壳体安装在手持机的机壳中。投影显示装置包括与控制单元连接的电发光器件、安装在电发光器件前面并以控制单元控制连接的投影显示器以及安装在投影显示器前面的透镜光具组。也就是说，这种结构将投影显示装置安装在手持机中，亦即合二为一。
投影显示装置包括与控制单元连接的、可直接发光显示的投影显示器以及安装在投影显示器前面的透镜光具组。
面板显示器用于显示本装置的工作状态。显示器的显示内容受控于控制单元。按键阵列通过控制单元用于设置、操控。例如选择想要投影学习的词汇、语句、投影系统的开关、设定投影时间、发声时间的长度、次数等。
投影显示器是一种可选择性透过光线的装置，通过控制单元的控制，该显示器可生成相应的图形、字符等，当有光线照射时，可以选择性地让光线透过或遮挡，从而在背光面显现所要显示的图形或字符等。
控制单元可以是单片机、微处理器、MCU、DSP、其它可编程控制器或专用芯片之一种。控制单元硬件应结合其程序软件使用。
存储器可以是闪存、RAM、EPROM、PROM或EEROM中之一种。存储器用于存储数码信息，用于存储单词、语句、语音、图像信息等需要学习、记忆的内容。存储器还可以是专用的单词、语句、或语音存储芯片。
面板显示器可以采用液晶显示器、数码管或其它显示文字图形的显示器件之一种。面板显示器用于显示本装置的工作状态。可以采用液晶显示器/液晶触摸屏显示器、数码管以或任何其他的可以显示文字及图形的显示部件，显示器的显示内容受控于控制单元。当使用液晶触摸屏显示器时，可将按键阵列设置成触摸式按键阵列，以取代图中有形的按键阵列。
按键阵列通过控制单元用于设置、操控手持机，用于实现所有的操作。
控制单元通过拾装置拾取声音信号，用于声音输入及其后的比较、判别等功能，还可用于数码录音I/O接口用于实现该装置与其他装置的通讯功能。它可以采用电磁、红外、射频等任何一种无线传出方式，也可以采用任何一种有线传输方式。例如通过并/串/USB口与PC联机进行数据传输，从而实现与上位机、特别是投影显示装置进行通讯和数据交换的功能，也可用于与特定的其他外部设备进行通讯。
投影显示装置同样包括壳体以及安装在壳体中的电子线路。电子线路包括控制单元，与控制单元连接的存储器、按键阵列、面板显示器、发声系统、I/O接口、遥控接口以及供电电源，控制单元还与投影显示器连接。
投影显示装置的壳体中还包括与控制单元连接的电发光器件光源、安装在电发光器件前面/侧面并与控制单元连接的投影显示器以及安装在投影显示器前面/侧面的透镜光具组。投影显示装置安装在壳体中，壳体安装在机壳中。
投影显示装置的控制单元可以是单片机、微处理器、MCU、DSP、其它可编程控制器或专用芯片之一种。控制单元硬件应结合其程序软件使用。其存储器可以是闪存、RAM、EPROM、PROM或EEROM之一种。存储器用于存储数码信息，亦即用于存储单词、语句、语音信息等需要学习、记忆的内容。存储器可以是专用的单词、语句、或语音存储芯片。
投影显示装置的面板显示器用于显示本装置的工作状态。可以采用液晶显示器、数码管以及任何其他的可以显示文字及图形的显示部件，显示器的显示内容受控于控制单元。
投影显示装置的按键阵列通过控制单元用于设置、操控。例如选择想要投影学习的词汇、语句、投影系统的开关、设定投影时间、发声时间的长度、次数等。
投影显示器是一种可选择性发出/透过/反射光线的装置，采用CRT、LCD、DLP等任何一种可以达到投影显示目的的投影技术，影像可以是单色或彩色。通过控制单元的控制，该显示器可通过光学透镜组生成相应的图形、字符的投影显示。另外，该装置也可以使用可发光的显示单元阵列，该阵列可由控制器控制直接发光显示相应的图形和字符，再由光学透镜组将发光显示阵列显示的内容投影出去。
光学透镜用于将投影显示器上显示的内容放大并投射到投影载体上。投影光源用于将投影显示器显示的内容投影到载体上，可以是任何一种可控的电发光器件，可以通过光学组件预分光，它的开/关及亮度受控于控制单元或电位器等。
透镜光具组由一片或多片光学透镜组成。投影显示器通过光学透镜组，可将图形、字符等投射到墙上、天花板上以及任何其它平坦的载体上。该透镜可以是一组，也可以是单独的一个透镜，可以根据投影质量、放大倍数要求的高低来确定。透镜可以用玻璃、树脂等任何满足投影要求的材料制作。
投影显示装置的光学系统与控制单元、显示器、投影显示器、存储器共同实现该装置“可视”的功能。该装置可以配备多个投影系统，以同时在不同的位置投影不同或相同的内容。
加上有线/无线形式的音频/视频/射频接收系统，构成可以接收音频/视频/射频信号，并对接收到的信息作投影显示和声音播放的投影学习系统。
发声系统用于发出语音、音乐等声音，可以只由一个电发声器件组成，可以与投影或/及显示器同步/异步发出声音。控制单元、存储器及电发声器件共同实现该装置“听”的功能。
I/O接口电路用于实现该装置与其他装置的通讯功能。它可以采用电磁、红外、射频等任何一种无线传出方式，也可以采用任何一种有线传输方式。例如通过并/串/USB口与PC联机进行数据传输，从而实现与上位机以及其他外设进行数据交换的功能，也可用于与特定的外部设备进行通讯。
有线/无线遥控输入接口，用于由遥控器取代本机的操作按键阵列，对投影显示装置进行全方位的操控。
拾音系统由与控制单元连接的驻极体话筒等类别的器件组成，用于跟读、跟唱，并由本装置正误判断、打分等功能，还可以用于数码录音。加装手写板，还可识别手写输入添加新词汇，以及对使用者词汇、语句记忆情况进行手写输入测试检验，从而实现使用者手口并用的功能。
由于本实用新型的面板显示器和投影显示装置的显示效果十分醒目，除开机需光照或摸索外，尤其适用于在夜间或光线较暗的环境中的学习。
该装置的工作方式也可以完全从上位机获得，实现通过输入/输出系统执行上位机指令的目的。
遥控器包括外壳以及安装在外壳中的电子线路。其电子线路包括控制单元、与控制单元连接的按键阵列、与控制单元连接的遥控信号发送单元和电池。发送单元可以是红外线、射频电磁波、超声波、有线等方式中的一种。为方便在光线不足的环境中操作，按键阵列可以只设5个键。
总体而言，本实用新型主要包括三部分手持机、投影显示装置和遥控器。手持机的功能与市场上的电子辞典、PDA、早教机等工具性产品类似，可用于查询、演示、发声、跟读/唱、复读、提醒、记事等；输入和操作使用键盘、触摸屏等方式。但它具有通讯口，可以与PC机、投影显示装置或其他外设通讯，以上/下载选择的信息或进行功能升级等。具有拾音系统，可实现跟读、口语等级评测等功能。
投影显示装置包括面板显示器和投影显示器，选定的内容可以显示在面板的显示器上，还可以将其投影在墙上、天花板上以及任何其它平坦的地方，便于在夜间或光线较暗的环境中学习；具有通讯口，用于与电脑、手持机、遥控器及其他外部设备进行通讯，以更新其内容/功能；具有发声系统，用于朗读/拼读、跟读、复读等；具有拾音系统，可实现跟读、口语等级评测等功能。具有对遥控器的有线/无线接收系统，可由遥控器取代本机的键盘阵列，对投影显示装置进行操控。
遥控器用于对投影显示装置的有线/无线操控。可以只配备非常少量的几个按键，方便地在光线不足的环境里，根据投影显示装置的投影系统投影的内容对投影显示装置进行全方位的操控。
本实用新型包括功能强大的、类似市场上现有的电子词典形式的手持机，便于白天需要移动的场合查阅使用。手持机可与PC联机通讯，为手持机输入、更新内容。手持机还可以直接与投影显示装置联机通讯，为投影显示装置输入、更新显示投影内容。投影显示装置也可与PC联机通讯，为投影显示装置输入、更新显示投影内容。投影显示装置兼有视、听功能，便于在夜间或光线较暗的环境中学习，可免除在光线不足的环境中的摸索操作之苦；它不仅可以将使用者需要内容显示在显示器上，而且可以将其投影在墙上、天花板上以及任何其它平坦的地方。它配以同步发声装置，使用者可以更充分地利用时间(如晚上熄灯后、入睡前的20分钟)，更科学地提高学习效率。具有简洁投影显示装置遥控器，便于根据投影显示装置投影的内容，用遥控器操控投影显示装置。它可广泛应用于家庭、宿舍、宾馆等场所中。


图1为本实用新型的手持机的电气原理图。
图2为投影显示装置的电气原理图。
图3为投影显示装置的结构示意图。
图4为实施例2的电子线路原理图。
图5为投影显示装置的示意图。
图6为实施例3的电子线路原理图。
图7为遥控器的电气原理框图。
图8为实施例6的电气原理框图。
具体实施方式
实施例1。一种具有投影功能的辅助学习机系统，如图1～图3、图5所示。它包括由机壳以及安装在机壳中的电子线路组成的手持机。手持机的电子线路包括控制单元1，与控制单元1连接的存储器2、按键阵列3、面板显示器4、发声器5、拾音装置6、两个I/O接口15和16以及供电电源7。其中一个I/O接口15与PC机17连接，另一个I/O接口16与投影显示装置11连接，该投影显示装置11还与遥控器18无线连接。
投影显示装置11包括与控制单元1连接的电发光器件光源8、安装在电发光器件8前面并以控制单元1控制连接的投影显示器9以及安装在投影显示器9前面的透镜光具组10。13为投影面。参阅图5，投影显示装置11安装在壳体12中，壳体12安装在机壳中。
投影显示装置11的电子线路包括控制单元19，与控制单元19连接的存储器20、按键阵列21、面板显示器22、发声系统23、I/O接口24、遥控接口25以及供电电源26，控制单元19还与投影显示器9连接。
实施例1的控制单元1是单片机、存储器2是闪存、面板显示器4采用液晶显示器、透镜光具组10由一片光学透镜组成。
实施例2。一种具有投影功能的辅助学习机系统，如图4～图5所示。它是一种从PC机下载英语单词拼写及读音的英语单词投影学习装置。该装置的控制单元1采用一片MCU，该片可直接译码驱动液晶显示器(前面板液晶显示器4及投影液晶显示器9)，使其显示所需的内容。投影光源采用发光二极管8，输出引脚P2.1可直接驱动投影发光二极管8发光。通过地址及数据总线，对闪存2内数字信息进行读写操作。用3个I/O口实现单片机MCU与PDIUSBD11USB接口芯片间的IIC通讯，该芯片的另一端与PC相连，实现该机与PC联机进行数据传输的功能。具有AUD音频输出脚，通过一个三极管，可直接驱动扬声器5发声。其按键阵列3中的MODE、UP、DOWN和START 4个按键用于使用者与该装置之间通过面板上的液晶显示器4进行交互设置。
实施例2的工作过程如下使用者购买该装置后，闪存2内只有演示用的少量内容，使用者可根据自己的需要，通过随机提供的USB线缆与PC连接，用随机提供的软件，将选定的学习内容下载到该装置的闪存2内。内容下载完成后，脱机，再用MODE、UP、DOWN和START 4个按键，根据需要对投影内容、发声的时间、长度、次数等参数进行设置。然后将该装置摆放到适当的位置，调整好投影的方向(投影系统的光学和显示部分设置在一个封闭的投影体内，该投影体可以自由地在二维平面上做旋转运动来调整投影角度和方向)。这时，按下start按钮，学习机将按用户设定的工作方式进行投影、发声操作，每个单词的投影时间长度，人声朗读的次数、单词的个数、学习时间的延续时间均可设定。
该机在黑暗的环境中，投影清晰，字符大，真人发声清楚标准，坚持每天睡前10-20分钟使用，可快速扩充词汇量。
实施例3。一种具有投影功能的辅助学习机系统，如图6所示。它是一种可红外下载学习内容的英语单词学习机。
图6为省略系统中与图1类同部分的电路图，该系统具有两套光学投影系统(两个投影显示器9)，可同时将不同的信息投影到不同的墙面及屋顶。其中的一路可专门用来记忆单词，用时开启，不用时关闭，另一路可用于投影其他内容。除英语学习外，该机还是一台非常实用的投影表，常年在选定的墙面上保留时间的映像。
该机采用了红外通讯方式与PC机，手持机及其他外设进行通讯、下载/交换信息。该机作为主机向外部传送数据时，首先将一个字节的内容送到D0-D7，该数据经过红外传输调制解调器的调制，将一系列方波脉冲输出给红外发光二极管L1，使其发光，将包含有数据内容的调制光波发射给与之配对的设备，进行数据及指令的外传；而反方向的数据及指令传输，则是该机的配对设备以上述方式将相应的串行光波发送给B1，B1接收到光波后，其集电极将产生与收到的红外光波的波形相对应的脉冲，这一系列的脉冲经红外传输调制解调器14解调后，再以字节的形式将收到的数据以并行的方式送到DSP的D0～D7端，最后由DSP接收存储在相应的存储单元中。如此，该机便可实现与上位机或其他设备的数据交换。
实施例4。一种具有投影功能的辅助学习机系统，它是一种手持式电子词典，如图1所示。它除了具备传统电子辞典所具有的所有功能之外，它还是一种可直接同投影显示装置11联机通讯的手持式电子辞典。它同投影显示装置11通过I/O接口16连接，可以将手持机中的单词拼写、发声、图片等数码信息下传给投影显示装置11，用于投影、显示、复读跟读，是外语学习中很好的辅助工具。
实施例5。一种具有投影功能的辅助学习机系统，其可直接操控投影显示装置11的是遥控器18。如图7所示。遥控器18包括外壳以及安装在外壳中的电子线路。该电子线路包括控制单元27，与控制单元27连接的按键阵列28、遥控信号发送单元30、发送状态显示灯29，以及供电电池31。遥控信号发送单元30采用射频发射技术，由一个三极管以及三极管集电极回路中的发射线圈组成。使用该遥控器，可实现在半径为10米的范围内，对投影显示装置11进行全方位的操控。
实施例6。一种具有投影功能的辅助学习机系统，如图8。
它包括机壳以及安装在机壳中的电子线路。电子线路的控制单元1还与视频接收模块32连接。其余同实施例1。
本实施例的控制单元1是一片可处理视频信号的高性能的DSP、存储器2是闪存、面板显示器4采用液晶显示器、透镜光具组10由两片光学透镜组成。本实施例所示的投影显示装置11，可帮助使用者完成所有的辅助学习功能。另外，还可以使用该学习机直接收看有线/无线电视节目。
实施例1～6组合的学习系统包括功能强大的、类似市场上现有的电子词典形式的手持机，便于日间、需要移动的场合查阅使用。手持机可与PC联机17通讯，为手持机输入、更新内容。手持机还可以直接与投影显示装置11联机通讯，为投影显示装置11输入、更新显示投影内容。投影显示装置11也可与PC联机通讯，为投影显示装置11输入、更新显示投影内容，从而构成一个可以单独使用的、具有投影功能的学习机。投影显示装置11兼有视、听功能，便于在夜间或光线较暗的环境中学习，可免除在光线不足的环境中的摸索操作之苦；它不仅可以将使用者需要内容显示在显示器上，而且可以将其投影在墙上、天花板上以及任何其它平坦的地方。有简洁投影显示装置遥控器18，便于根据投影显示装置11投影的内容，用遥控器18操控投影显示装置11。实施例1～6可广泛应用于家庭、宿舍、宾馆等场所中。
权利要求1.一种具有投影功能的辅助学习机系统，它包括由机壳以及安装在机壳中的电子线路所组成的手持机，其特征在于手持机的电子线路包括控制单元，与控制单元连接的存储器、按键阵列、面板显示器、发声器、拾音装置、一或两个I/O接口以及供电电源，两个I/O接口时其中一个I/O接口可与PC机连接，另一个I/O接口可与投影显示装置连接，该投影显示装置还与遥控器以无线或有线连接；一个I/O接口时，该I/O接口与投影显示装置连接，PC机则与投影显示装置的I/O接口连接。
2.按照权利要求1所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的投影显示装置是一种可选择性发出/透过/反射光线的装置，采用CRT、LCD、DLP中之一种投影方式。
3.按照权利要求1或2所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的投影显示装置安装在壳体中，壳体安装在手持机的机壳中，投影显示装置包括与控制单元连接的电发光器件、安装在电发光器件前面并以控制单元控制连接的投影显示器以及安装在投影显示器前面的透镜光具组。
4.按照权利要求1或2所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的投影显示装置包括与控制单元连接的、可直接发光显示的投影显示器以及安装在投影显示器前面的透镜光具组。
5.按照权利要求3所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的控制单元可以是单片机、微处理器、MCU、DSP、可编程控制器或专用芯片之一种。
6.按照权利要求3所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的存储器是闪存、RAM、EPROM、PROM或EEROM中之一种。
7.按照权利要求3所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的面板显示器采用液晶显示器、数码管或显示文字图形的显示器件之一种。
8.按照权利要求3所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的透镜光具组由一片或多片光学透镜组成。
9.按照权利要求4所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的控制单元可以是单片机、微处理器、MCU、DSP、可编程控制器或专用芯片之一种。
10.按照权利要求4所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的存储器是闪存、RAM、EPROM、PROM或EEROM中之一种。
11.按照权利要求4所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的面板显示器采用液晶显示器、数码管或显示文字图形的显示器件之一种。
12.按照权利要求1或2所述的具有投影功能的辅助学习机系统，其特征在于所说的遥控器为红外线、射频电磁波、超声波传输之一种。
专利摘要一种具有投影功能的辅助学习机系统。包括由机壳及电路组成的手持机。电路包括控制单元、存储器、按键阵列、面板显示器、发声器、拾音装置、两个I/O接口以及供电电源，其中一个I/O接口可与PC机连接，另一个I/O接口可与投影显示装置连接。投影显示装置还与遥控器连接。投影显示装置可选择性发出/透过/反射光线，采用CRT、LCD、DLP中之一种投影方式。它兼有视、听功能，便于在夜间或较暗的环境中学习。内容可显示在显示器上，也可投影在墙、天花板等平坦处，并可同步发声。还可与PC联机通讯，输入、更新显示投影内容。并可根据投影的内容，用遥控器操控投影显示装置。它可广泛应用于家庭、宿舍、宾馆等场所中。
文档编号G09B5/00GK2837954SQ20052008540
公开日2006年11月15日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者童伟 申请人:童伟