专利名称：利用偏旁部首识别汉字的发音教具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及教学用具，尤其是一种利用偏旁部首识别汉字的发音教具。适用于儿童初学汉字。
背景技术：
在教育界，特别是儿童初学汉字，将会越来越多地采用寓教于乐的自动化、智能化的教学用具，但是现在小孩玩的普通识字板和识字卡缺少趣味性，吸引力不够；电脑上的教学系统价格高、设备体积大，不利于普及和应用，小孩子玩电脑还会影响视力，存在安全隐患。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用偏旁部首识别汉字的发音教具，该教具调动了操作者的手、眼、耳，集学习和娱乐于一体，在玩耍的同时学会了汉字；该教具还应体积小、重量轻、价格便宜、易于推广。
本实用新型所采用的技术方案是利用偏旁部首识别汉字的发音教具，具有镶嵌偏旁部首的框架，框架周边的挡条高于中间的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸台，而在偏旁部首的内面制有与所述空心凸台相匹配的卡块，其特征在于所述框架的左下角为用于拼字的操作区，其内镶嵌左右两个偏旁部首，框架左下角的挡条凹槽中竖向装有一组、横向装有二组光发射管，每个光发射管所对应的挡条上开有挡条配合孔；位于顶角的左偏旁的内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管且所对应的壁上开有左偏旁编码孔，左偏旁的内面右侧竖向装有一组光发射管且所对应的壁上开有左偏旁配合孔；相邻的右偏旁其内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管且所对应的壁上开有右偏旁编码孔；操作区内左右偏旁部首的下面设有电路板，所述光发射管和光接收管与该电路板电连接并受电路板控制。
所述电路板上包括电源电路、传感器组、按键组、单片机、声音数据库、功率放大电路和扬声器，电源电路由三节电池供电，电压为4.5V，经电源开关S4连接到三端稳压块U1，经稳压输出3.6V的电源供各部分电路使用；传感器组包括光发射电路和光接收电路，光发射电路由电阻和一组并联的发光二极管组成，光接收电路分别由二组排电阻和光敏三极管组成，排电阻一端并联连接到电源，另一端分别连接各个光敏三极管，同时连接到单片机的输入端；按键组包括S1、S2、S3三个按键，它们一端并联连接到电源，另一端分别连接到单片机的脚49、45、43；单片机由单片机集成电路U3和外围电路组成；声音数据库主要是用来存储声音的集成电路U2，其脚1连接电源，脚7连接单片机的脚8，脚6连接单片机的脚9，脚7同时还连接上拉电阻R6、R7，后者的另一端接电源；功率放大电路由三极管Q1和电阻R2、可调电阻R3，滤波器R10、C2组成，由单片机输出的声音信号送到Q1基极，经放大后由集电极输出至扬声器。
本实用新型的有益效果是本发音教具基于偏旁部首组合为汉字的原理，利用光电传感元件组成输入系统，利用单片机系统完成偏旁的识别和组合运算，最后经数据库的检索，得到数字化的声音数据，然后由D/A转换器完成声音信号还原，经电子线路放大后，推动喇叭播放相应的录音。该教具调动了操作者的手、眼、耳，集学习和娱乐于一体，在玩耍的同时学会了汉字，框架及偏旁部首均采用注塑件，符合儿童使用的安全标准，具有体积小、重量轻、价格便宜、易于推广的特点。
图1是本实用新型带局部剖的主视图。
图2是图1中拼字区域的放大图。
图3是图1中一个偏旁部首的剖视图(在安装位置上剖)。
图4是图1中另一个偏旁部首的剖视图(在安装位置上剖)。
图5是本实用新型的电路框图。
图6是本实用新型的电原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实施例包括塑料制的可镶嵌偏旁部首的框架1和活动的偏旁部首(以下简称部首)，框架周边的挡条1-1高于中间的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸台1-2，而在部首的内面制有与所述空心凸台相匹配的卡块，每个空心凸台上都活动地嵌装一个部首，本例共有部首136个，可以组成大约1000个汉字。所述框架的左下角为用于拼字的操作区，其内可镶嵌左右两个部首2、3，框架左下角的挡条1-1凹槽中竖向装有5个、横向装有3个一组，共二组光发射管4，每个光发射管所对应的挡条1-1上开有挡条配合孔1-1-1。位于顶角的左偏旁2的内面左侧竖向装有5个光接收管5，内面底部横向装有3个光接收管5，每个光接收管所对应的左偏旁2壁上开有左偏旁编码孔2-1，碥码孔是为了识别部首而设计的，根据不同的部首开设相应的编码孔，每个部首的开孔数量和位置是唯一的，左偏旁2的内面右侧竖向装有5个光发射管4，每个光发射管所对应的壁上开有左偏旁配合孔2-2，配合孔全部贯穿是为了识别右边部首的编码而设计的，因为一个部首内部的位置空间不够安装光电传感器的发射和接收两个元件，所以右边的开孔是为了配合而设计的。相邻的右偏旁3其内面左侧竖向装有5个光接收管5，内面底部横向装有3个光接收管5，每个光接收管所对应的右偏旁3壁上开有右偏旁编码孔3-1。操作区内左右偏旁部首的下面设有电路板6，所述光发射管4和光接收管5焊接在该电路板上并受电路板控制。
所述电路板6上包括电源电路6-1、传感器组6-2、按键组6-3、单片机6-4、声音数据库6-5、功率放大电路6-6和扬声器LS1。
电源电路6-1由三节电池供电，电压为4.5V，经电源开关S4连接到三端稳压块U1，经稳压输出3.6V的电源供各部分电路使用，C10和C1是滤波和去耦电容。
传感器6-2组包括光发射电路和光接收电路，光发射电路由电阻R1和一组并联的发光二极管A1～A16组成；光接收电路由排电阻RP1和光敏三极管Q10～Q17及排电阻RP2和光敏三极管Q2～Q9组成，排电阻一端并联连接到电源，另一端分别连接各个光敏三极管，同时连接到单片机的输入端。在发光二极管正常发光的情况下，插入带有编码孔的部首会使光敏三极管按照编码规则分别导通或截止，这样就把编码信号转换为电平的高低信号，编码的电平信号经单片机的输入端输入到单片机中。
按键组6-3包括S1、S2、S3三个按键，它们一端并联连接到电源，另一端分别连接到单片机的脚49、45、43，当按钮分别被按下时，改变了单片机对应输入的电平，从而把按键信号输入到单片机中。
单片机6-4由单片机集成电路U3和外围电路组成，本例单片机的型号为SPCE061A。
声音数据库6-5主要是用来存储声音的集成电路U2，使用II C总线连接到单片机系统，其脚1连接电源，脚7连接单片机的脚8，脚6连接单片机的脚9，脚7同时还连接上拉电阻R6、R7，后者的另一端接电源。
功率放大电路6-6由三极管Q1和电阻R2、可调电阻R3(用来调节音量)，滤波器R10、C2组成，由单片机输出的声音信号送到Q1基极，经放大后由集电极输出至扬声器LS1，推动扬声器发出对应的声音。
本实用新型的工作原理是打开电源开关后，发光二极管发光，单片机系统上电复位，复位后运行程序。等待部首的插入，部首插入后，光敏三极管按照编码孔的规则分别导通和截止，把部首的编码信号输入到单片机系统中，程序根据插入部件的不同组合，分别形成不同的地址信号，发送给声音存储电路，声音存储电路返回对应的声音数据信号，经数模转换后送给Q1放大，推动扬声器发出对应的声音。
权利要求1.一种利用偏旁部首识别汉字的发音教具，具有镶嵌偏旁部首的框架(1)，框架周边的挡条(1-1)高于中间的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸台(1-2)，而在偏旁部首的内面制有与所述空心凸台相匹配的卡块，其特征在于所述框架的左下角为用于拼字的操作区，其内镶嵌左右两个偏旁部首(2、3)，框架左下角的挡条(1-1)凹槽中竖向装有一组、横向装有二组光发射管(4)，每个光发射管所对应的挡条(1-1)上开有挡条配合孔(1-1-1)；位于顶角的左偏旁(2)的内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管(5)且所对应的壁上开有左偏旁编码孔(2-1)，左偏旁(2)的内面右侧竖向装有一组光发射管(4)且所对应的壁上开有左偏旁配合孔(2-2)；相邻的右偏旁(3)其内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管(5)且所对应的壁上开有右偏旁编码孔(3-1)；操作区内左右偏旁部首的下面设有电路板(6)，所述光发射管(4)和光接收管(5)与该电路板电连接并受电路板控制。
2.根据权利要求1所述的利用偏旁部首识别汉字的发音教具，其特征在于所述电路板(6)上包括电源电路(6-1)、传感器组(6-2)、按键组(6-3)、单片机(6-4)、声音数据库(6-5)、功率放大电路(6-6)和扬声器(LS1)，电源电路(6-1)由三节电池供电，电压为4.5V，经电源开关S4连接到三端稳压块U1，经稳压输出3.6V的电源供各部分电路使用；传感器(6-2)组包括光发射电路和光接收电路，光发射电路由电阻和一组并联的发光二极管组成，光接收电路分别由二组排电阻和光敏三极管组成，排电阻一端并联连接到电源，另一端分别连接各个光敏三极管，同时连接到单片机的输入端；按键组(6-3)包括S1、S2、S3三个按键，它们一端并联连接到电源，另一端分别连接到单片机的脚49、45、43；单片机(6-4)由单片机集成电路U3和外围电路组成；声音数据库(6-5)主要是用来存储声音的集成电路U2，其脚1连接电源，脚7连接单片机的脚8，脚6连接单片机的脚9，脚7同时还连接上拉电阻R6、R7，后者的另一端接电源；功率放大电路(6-6)由三极管Q1和电阻R2、可调电阻R3，滤波器R10、C2组成，由单片机输出的声音信号送到Q1基极，经放大后由集电极输出至扬声器(LS1)。
专利摘要本实用新型涉及利用偏旁部首识别汉字的发音教具。本实用新型所要解决的技术问题是提供一种集学习和娱乐于一体的发音教具。其技术方案是框架的左下角为操作区，其内镶嵌两个偏旁部首，框架左下角的挡条凹槽中竖向装有一组、横向装有二组光发射管，每个光发射管所对应的挡条上开有挡条配合孔；顶角的左偏旁的内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管且所对应的壁上开有左偏旁编码孔，左偏旁的内面右侧竖向装有一组光发射管且所对应的壁上开有左偏旁配合孔；相邻的右偏旁其内面左侧竖向和内面底部横向各装有一组光接收管且所对应的壁上开有右偏旁编码孔；操作区下设有电路板，光发射管和光接收管与电路板连接。本实用新型用于儿童初学汉字。
文档编号G09B5/00GK2872503SQ20062010062
公开日2007年2月21日 申请日期2006年1月20日 优先权日2006年1月20日
发明者梁铭 申请人:梁铭