专利名称：卡式电子教学玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种卡式电子教学玩具，属于一种智能型多功能电脑控制的电子教学装置。
现有技术中，中国专利号94223876.1公开的“语音智能玩具”，仅是一可发音的电子玩具，不方便教学；中国专利号93246755.5公开的“语音教学玩具”，其不足是结构复杂，功能单一。
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足而提供一种把趣味性与益智教学相结合的卡式电子教学玩具。
本实用新型的卡式电子教学玩具，将教学内容制成图象或文字形式的卡片，通过卡片接口与微处理器相连，微处理器上连有语音输出电路和发声装置，按下教学内容所对应的按键，即可发出相应的语音，并在液晶显示器上显示出结果。
本实用新型的卡式电子教学玩具，结构简单、电脑控制、功能强大、图文并茂、声像结合、教学内容更新容易、操作方便、集教学与娱乐为一体，特别适于幼儿使用。
本实用新型卡式电子教学玩具的
如下图1是本实用新型卡式电子教学玩具壳体的立体结构示意图；图2是本实用新型卡式电子教学玩具电子电路的原理框图；图3是本实用新型卡式电子教学玩具的第一实施例的电路图；图4是本实用新型卡式电子教学玩具的第二实施例的电路图；图5是本实用新型卡式电子教学玩具的第三实施例的电路图。
为详细介绍本实用新型的卡式电子教学玩具，
以下结合附图进行详细说明由图1所示的结构示意图，本实用新型的壳体由卡片接插口11、存储器插卡座12、电源插孔13、显示器14、键盘15、发声孔16、卡片面板17组成。
由图2所示的电子电路原理框图，主要由电源电路1、微处理器2、IC卡座和存储器(IC卡)3、键盘管理电路4、键盘5、语音合成器6、音频功放7、液晶显示器8、卡片座9和卡片10组成。
1.电源电路电源可由稳压电源供电，也可由电池供电，当用稳压电源供电时，电池自动断开。电源电路为整机提供5v电源。
2.微处理器微处理器用于语音合成、液晶显示及键盘的管理与控制，微处理器可采用公知的单片机实现。
3.IC卡座和存贮器存贮器用于存放程序、语音和音乐数据。存贮器可以与微处理器相连，固定在存贮器作成插卡形式(IC卡)。微处理器与IC卡座相连，IC卡再通过IC卡座与微处理器相连。可以根据不同的内容制成不同的IC卡和相应的卡片，更换IC卡即可更新内容。
4.键盘管理电路它作为键盘与微处理器的一个接口，完成对键盘的管理。
5.键盘所有的命令均由键盘输入。键盘按键分成三组。一组为编码按键用以识别卡片；第二组按键为图形按键或数字按键，按下卡片图形上标示的按键符号或对应的数字键即可发出相应的语音；第三组按键为功能按键，包括有时钟、重复、调节、工作方式等，用以控制语音的重复、工作方式、调节时钟等。
6.语音合成器由语音合成芯片和随机存储器RAM组成。相应的语音数据由微处理器3控制从存储器2中提取出来，送到RAM中，再由语音合成芯片合成出语音信号。
7.音频功放用于对语音合成器合成的语音信号进行放大。
8.液晶显示器用以显示时钟，计分等，液晶显示器可采用字符型的，也可采用点阵型的，前者结构简单，控制方便，后者则可显示图形和文字，显示内容丰富。
9.卡片座为插入卡片的卡片槽，内置编码按键。当卡片插入后，编码按键根据卡片上的编码闭合或断开，微处理器读取该编码即可识别为哪一张卡片插入。
10.卡片每张卡片由两部分构成，一部分为编码孔，位于卡片一侧。按二进制编码，打孔对应为数码“0”，不打孔对应为数码“1”。卡片的另一部分为图案或文字，其上标有标示符号或数字。
本实用新型的工作原理是这样的通上电源后，显示器即可显示时间。按功能键可以进行时间的调整和工作状态的转换。当转换至阅读卡片状态时，插入一张卡片于卡片座中，微处理器根据卡片的编码确定插入了哪一张卡片，从而转至相应该卡片的程序段。按下卡片上图案上或文字上所标示的符号，图形按键开关动作，微处理器据此将存于存贮器中相应的语音数据提取出来，送至语音合成器的RAM中，语音合成芯片将该RAM中的数据合成为语音信号输出，经过音频功放放大，推动扬声器发出声音。
根据上述工作原理，卡片上图案或文字的识别可以采取两种方式，一种是在卡片座的面板下安放图形按键矩阵，卡片上的图案或文字上标有标示符号，每个符号下面对应着一个图形按键，按下标示符号即可按下其下的图形按键。按照这种方式构成的第一种实施例详细电路如图3所示。在该实施例中，微处理器采用了MES-51系列单片机，如8031(U1)；存贮器采用27256(U4)；键盘管理电路采用了8279芯片(U3)实现，最大按键数可达8×8＝64个，8279采用的是中断扫描方式；语音合成芯片采用了东芝TC8830AF(U6)，静态存储器SRAM采用TC55257(U7)，256K位；音频功放采用LM386(U9)实现；液晶显示器的型号为LCM-10(U8)，它是10位液晶，工作电压仅1.5V，功耗极低，内含时钟电路，与微处理器相连接仅需三条I/O口线。
卡片上图案或文字识别的另一种方式是，在卡片上的图案或文字上标出数字，通过按动键盘上相应数字键来确定发出相应的语音。这种方式下，图形按键不放在卡座面板下，可以减少图形按键矩阵数，简化操作和电路设计，同时也可减小卡片的尺寸。按此方式构成的第二种实施例电路图如图4所示。该实施例中采用了并行接口8255作为键盘管理和液晶显示器的驱动，其中8255的PA口8位用于驱动液晶；液晶显示器采用GM-D40D，为4位LCD；键盘采用行列扫描方式识别，8255的PB口8位作为键盘的行扫描线，PC口中的3位作为键盘的列扫描线，组成8×3＝24个键，其中数字键0～9共10个，编码键8个其余6个为方式选择键。
采用微处理器自身的定时器，固然可以确定时钟，但若要精确地显示出时间，可以采用日历时钟芯片5832，本实用新型的第三种实施例如图5所示，其中采用8255作为并行接口，8255的PA口和部分PC口用以驱动5832，PB口和PC口部分作为键盘扫描线；液晶显示器采用TMM3 1/2-009，利用串并转换移位寄存器74LS164做为串并转换，用C306 BCD一七段液晶显示驱动芯片驱动液晶，这样只需二条I/O口线即可实现微处理器与四位液晶显示器的连接。
权利要求1.一种卡式电子教学玩具，包括壳体、线路板、键盘、显示装置，线路板上装有电源电路、微处理器、存储器，其特征在于壳体上具有一卡片接插口，卡片接插口的识别端线直接连接至微处理器或通过接口扩展电路与微处理器相连，卡片上的教学内容对应于键盘上的按键，微处理器上连有语音输出电路和发声装置。
2.根据权利要求1所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的存储器装在一插卡座(IC卡座)中，插卡座与壳体相连。
3.根据权利要求1所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的微处理器上或接口扩展上连液晶显示装置。
4.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的键盘为位于卡片下的矩阵排列的按键开关或为位于壳体上的按键。
5.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的键盘还包括至少一个功能键。
6.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的壳体上装有拨算机构。
7.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的卡片识别端线与卡片一侧的穿孔相配合。
8.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的微处理器上接有时钟电路。
9.根据权利要求1或2或3所述的卡式电子教学玩具，其特征在于上述的微处理器、接口电路、语音输出电路集成为一块集成块。
专利摘要本实用新型涉及一种卡式电子教学玩具,包括壳体、线路板、键盘、显示装置,线路板上装有电源电路、微处理器、存储器,其中壳体上具有一卡片接插口和一存储器插卡座,卡片识别端线直接连接至微处理器或通过接口扩展电路与微处理器相连,卡片上的教学内容对应于键盘上的按键,微处理器上连有语音输出电路和发声装置,以及显示装置,本教学玩具结构简单、电脑控制、功能强大、图文并茂、声像结合、教学内容更新容易、操作方便、集教学与娱乐为一体,特别适于幼儿使用。
文档编号G09B5/00GK2282712SQ96251888
公开日1998年5月27日 申请日期1996年11月28日 优先权日1996年11月28日
发明者林建敏, 沈翔 申请人:林建敏