专利名称：多功能教学心算语音机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适合儿童用的语音机，特别是一种能锻练儿童练习心算用的多功能教学心算语音机；本实用新型的多功能教学心算语音机是在小型计算器的基础上发展起来的，其是将各种运算规则的程序存储在中心处理器的存储器中，并利用相应的语音电路，使计算结果答案以声信号表示给进行练习的儿童，使儿童对教学更加感兴趣。
现有可进行四则运算的计算器，仅能通过按键进行简单计算，其计算结果仅能显示在计算器的现示屏上，计算结果易产生视觉错误，作为教学用时，更不能适应幼儿的心理特点。
本实用新型的目的在于提供一种便于携带、具有语音报数功能的教学机，特别是一种适合儿童自学用的教学机；其可设置多种语言，例如中文及英文，或根据需要而设置其它国语言。
本实用新型的另一目的在于提供一种可以读出数字位数单位的儿童用教学机，例如，计算结果为“567”，其输出读音为“五佰六拾七”。
本实用新型的再一目的在于提供一种多功能教学心算语音机，其具有多种功能，例如心算练习功能、顺向及逆向九九表乘法运算、可自动乱数出题、自动显示答案、备有测验题、提示回答是否正确、闹铃设定、自动报时、设有商用十位数计算器功能以及马表功能等；以适应多种用途。
为达到上述目的，本实用新型的多功能教学心算语音机采取以下技术措施本实用新型的多功能教学心算语音机是在一般计算器的基础上，采用微处理器及语音电路技术相组合的方法使计算结果数据转换为语言播放出来。本机是利用微处理器内部的时基产生器分别产生7.8125ms及500ms的中断信号来执来执行语音输出键盘界面与每秒时间自动加1的功能；在键盘部分设置相应功能键以实现以下功能1.语音功能有多国语言同步发音、重复语音、语音报数报时；2.有顺逆向乘法，九九乘法，可顺向与逆向背诵，乘法自动语音读出；3.心算训练功能自动乱数出题，有1～3位数任意输入，三次答错，自动显示正确答案；4.测验功能，可输入计算题，并自动解答；5.有时钟功能自动整点报时及闹铃设定；6.有商用十位数计算功能；7.有马表功能，本机有分段计时、累进计时、倒数计时功能。
本实用新型的多功能教学心算语音机由外壳、其中的电路以及与电路连接的键盘组成，其电路部分包括一微处理器、按键电路、显示电路、语音电路、电源电路及扬声器；语音电路与微处理器CPU之间联有控制、数据及地址总线；语音电路包括英文语音电路及中文语音电路；语音电路包括语音存储器、语音合成单元及D/A转换电路；微处理器CPU是语音报数的主控制单元，每触发一次功能键中的＂TALK＂键后，CPU开始进入工作状态，并发出指令将计算结果数字读进CPU内部寄存器中，CPU再对该数据进行处理判断，然后，CPU依据处理结果，从语音电路的存储器中提取语音数据，送到语音合成单元进行D/A转换，合成后的语音，经放大后推动扬声器放音。
本实用新型具有如下效果由于本实用新型的多功能教学心算语音机增加了语音电路，可根据需要配合各国语音设定并存放各国语音；可配合数字计算给予完整的计算结果答案，例如，对数字结果，可给出带有数字单位的语音输出；本实用新型可作成体积小便于携带的儿童用教学机；因有语音的配合，使用时，不必专门注视显示屏，以免按错按键及避免视觉误差，使用方便；特别适合儿童使用。
结合附图及实施例对本实用新型的特点说明如下附图简要说明
图1本实用新型的较佳实施例的立体图；图2本实用新型的较佳实施例的面板平面图；图3本实用新型的较佳实施例的电路原理框图；图4本实用新型的较佳实施例的电路图；图5本实用新型的较佳实施例的程序流程图。
如
图1所示，其为本实用新型的较佳实施例的立体图，本实用新型的较佳实施例由外壳及装于其中的电路组成，外壳1采用盒式结构，其由盒盖2、盒体3及位于盒体3上边缘的面板4组成；盒盖2一边枢接于盒体3上，盒盖2的左上角开设有一窗口6，以使盖合后显示屏显示的时间便于观察；使用时将盒盖2掀起，不使用时将其盖合，便于携带，并可避免盒内的按键被碰触。
如图2所示，其为本实用新型的较佳实施例的面板平面图，面板4的上部设置一液晶显示屏5，右上角设有放置扬声器声音输出孔7；面板4的左下部设置数字键8，其中间位置设有各种功能键10，如练习题、测验题功能键、四则运算功能键及数字清除键等，顺逆向乘法功能键11及“TALK”键(语音键)设于功能键10的右边，其它功能键12，如语音切换、马表状态、时钟设定等设于面板的右边。
如图3所示，其为本实用新型的较佳实施例的电路原理框图，本实用新型的电路主要包括微处理器31、英文语音电路32、中文语音电路33(本实施例中，语音电路分为英文语音电路及中文语音电路)、液晶显示电路34、按键部分35以及电源电路36；其中，微处理器31是语音报数的主控单元，用于本机所需工作程序的存储及执行，各种功能的切换及控制；语音电路32、33用于存储预先设定的中、英文语音信号及合成语音，并在微处理器31的控制下将相应的语音信号经放大器放大由扬声器输出；液晶显示器34用于在微处理器31的控制下显示运算过程中及计算结果的数字、时间及马表数字的显示；按键部分35用于将练习者键入信号输入微处理器31；电源电路36将本机所需工作电压联入电路各部分。
如图4所示，其为本实用新型的较佳实施例的电路图，其中，微处理器31由集成电路41及其周边的元件所组成，集成电路41的型号为KSS6C820；英文语音电路32及中文语音电路33分别由集成电路42、43及其周边的元件所组成，集成电路42、43的型号分别为MSS3201-09及MSS3201-11；该语音集成电路的主要功能是将计算结果的信息数据转换为相应的中、英文语音信号，推动扬声器发出相应的中、英文语音信号；集成电路41的管脚P30、P60、P70分别连接键盘按键；集成电路42、43左边的管脚TG0～7连接到集成电路41的相应管脚P20、P50、P40，以接收来自微处理器31的相应语音信号的地址数据及控制相应语音信号的输出数据；分别连接在集成电路42、43输出端的三极管45、46为声频信号放大器，经其放大的语音信号由与其相连接的扬声器47转换为声音信号；集成电路41的管脚P01、P02连接入开关SW1、SW2为设置在机内的保护开关，用以防止整机装配中人体感应对对本机的影响；位于集成电路41的上部两边的管脚连接到显示电路34；位于集成电路41右侧管脚的电路44为时钟电路与滤波电路。
如图5所示，其为本实用新型的较佳实施例的程序流程图，当电源接通时，程序进入初始阶段，接着作一些初值设定，即将液晶显示器34全部点亮约3～4秒，以示各字节位是否正常；然后，进入下一步--等待状态M，在此状态微处理器31是非常省电的，如果没有任何中断请求发生，微处理器31永远处于此状态；在此程序中共设定了三个时基中断请求，即在设定的时基中断信号的规定时间终了时刻，等待状态会自动结束并自动清除，进入该时基中断副程序，执行相应功能。
以下说明每个中断请求发生后，进一步的程序1. 15.625ms中断微处理器31在经15.625ms时会自动开始键盘扫描功能，检查是否有按键操作，按键扫描是利用矩阵式扫描方式，若扫到其中有任何一个按键被按下，微处理器31即可利用预先设定的数值，处理相应按键的功能；完成该步骤后，仍回到等待状态M；2. 0.5sec中断该中断程序为时钟控制程序，每进入0.5sec中断一次，可设定一个RAM自动加1，若RAM的此数为奇数，则作SEC＋1的动作，若为偶数，则微处理器跳回等待状态M，如此，时钟就可以每秒加1，并且作时、分、秒的判断，之后，再将所作RAM的数值经由显示器的RAM传送到液晶显示屏M瓿筛貌街韬仍回到等待状态M；3. 7.8125ms中断此程序包括4个流程A.当微处理器31在执行马表计时功能时，因此马表具有1/100秒的计时功能，还可有倒数功能，微处理器31利用此7.8125ms中断分频达到1/100秒的功能，完成该步骤后，仍回到等待状态M；B.语音选择在语音集成电路有一触发管脚(连接＂TALK＂键)，若此管脚被触发后，此语音电路即根据微处理器31送到语音电路的地址信号将相应语音内容提出来，等待下一信号进入时，输出相应语音信号；C.语音输出当语音电路找寻到相应语音信号的地址而等待信号时，再接收到来自微处理器31的一连串的信号时，语音集成电路42、43即会根据这些信号，顺序地发出相应语音信号；D.此流程为计算机处理流程此流程是执行计算机的计算功能，在此步骤中不仅在显示屏上显示数字，而且又有语音输出。
权利要求1.一种多功能教学心算语音机，其由外壳、装于外壳中的电路以及与电路相连接的键盘组成，电路部分包括一微处理器、一按键电路、一显示电路及一电源电路，其特征在于，其还包括一语音电路及扬声器；语音电路及扬声器间连接一放大器；语音电路包括语音存储器、语音合成单元及D/A转换电路；微处理器CPU是语音报数的主控制单元，其用于发出指令将计算结果数字读进CPU内部寄存器中，CPU再对该数据进行处理判断该数字位数，CPU依据处理结果，从语音存储器中提取预先存入的语音数据，送到语音合成单元进行D/A转换，合成后的语音，经放大器放大后推动扬声器放音。
2.根据权利要求1所述的多功能教学心算语音机，其特征在于，所述语音电路包括英文语音电路及中文语音电路；英文语音电路及中文语音电路分别包括用于存储语音数据的语音存储器、语音合成单元及D/A转换电路。
3.根据权利要求1所述的多功能教学心算语音机，其特征在于，所述外壳由盒盖、盒体及位于盒体上边缘的面板组成；盒盖一边枢接于盒体上，盒盖的左上角开设有一窗口，以使盖合后显示屏显示的时间数字便于观察，所述面板上组装有与所述按键电路连接的键盘、与所述显示电路连接的显示屏以及按装有扬声器发声孔；键盘上设有数字键功能键以及用于控制播音的语音键。
4.根据权利要求1所述的多功能教学心算语音机，其特征在于，所述微处理器CPU采用型号为KSS6C820集成电路。
5.根据权利要求2所述的多功能教学心算语音机，其特征在于，所述英文语音电路采用型号为MSS3201-09的集成电路，其输出端连接一由三极管构成的放大电路，其射极端连接一扬声器。所述中文语音电路采用型号为MSS3201-11的集成电路，其输出端连接一由三极管构成的放大电路，其射极端与所述扬声器连接。
专利摘要本实用新型提供一种适合儿童用的多功能教学心算语音机；其是在计算器基础上改进的；是采用微处理器及语音电路技术相组合的方法使计算结果转换为语言播放出来。其由外壳、相应电路及键盘组成，其电路部分主要包括微处理器、按键电路、显示电路及语音电路；微处理器是语音报数的主控制单元，其将计算结果读进CPU，再对该数据进行处理判断，依据处理结果，从语音存储器中提取语音数据，再送到语音合成单元进行D/A转换，合成后的语音放大后播出。
文档编号G09B5/06GK2221803SQ94219628
公开日1996年3月6日 申请日期1994年8月16日 优先权日1994年8月16日
发明者黎文雄 申请人:黎文雄