专利名称：数码学习机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种英语学习的手持式全数字化的数码学习机，属用数码记录或重现的记录载体领域。
目前，市场上出现的英语学习机，一般都是用磁带作音源的电子、机械混合式的结构，且绝大多数无文本显示，只有少量带有液晶显示器，其屏幕较小，每屏显示内容很少。另外，其体积较大，不便于携带，致使学习效率不高。
本实用新型的目的，在于提供一种采用CPU、DSP及flash芯片的三片式结构，外配少量元件，配合相应时软件支持，就可完成强大的学习机功能；并可同时听与看，可任意切换英汉显示状态，发声具有高保真音质，4.0mos以上，信息压缩比高。1kbps，一次性素材存贮量达30小时，且可随时更换，掉电后，资料永不丢失，全数字化设计，方便携带的手持式数码学习机。
本实用新型是通过如下技术方案来实现其目的的，该数码学习机由外壳1和装在其中的电子部件组成，其特征在于外壳1的上部装有电源插座2和耳机插座3，一侧装有单指操作按键4和电源开关5，正面下部装有按键6、7、8、10、11、12、13，正面上部装有液晶显示器9，背面装有复位按键14，下部装有连接器插座15，电子部分包括CPU主控电路A、按键电路B、语音处理电路C、数据存贮电路D、LCD显示电路E及信号输入电路F。
CPU主控电路A包括单片机U1，其端点25、26接工作电压Vcc+3V，端点7接地，端点4、5经晶振接电容C14、C16接地，端点6经电容C15接地，晶振频率为32.678K，以保证CPU在安全温度运行下，达到最佳运行频率。为提高素材下载速度打下基础，其端点9、10、11、12、13、14、15、16(P8口)为数据信号端口，接信号输入电路F，端点17、18、20、21、22、23、24，分别接闪存U3的端点3、2、5、4、41、42、43。端点28、29、30、31、分别接到电路F，端点30、31还接到显示器的20、19端，端点32、33、34、35、36、38、37、39(P6口)接数据闪存器U3的18、19、20、21、24、25、26、27端，同时连接显示器L的21、22、23、24、25、26、27、28端，并且32、33、34、35、36还分别与U2的39、38、37、36、35端相连，端点40、41、42、43分别接数据信号处理器U2的7、5、4、3端，端点44、1、3接显示器L的17、16、18端，27端通过上拉电阻R22接电源正电压Vcc，同时接复位按键13的一端，而复位按键13的另一端接地，其余端点悬空。
语音处理电路C包括DSP数字信号处理器U2，端点1、2、31、46、41接电源正电压Vcc，端点16、48、49、44接地，端点7、5、4、3接U1。端点14、15接晶振Y2及并联电阻R24，再经电阻R23和其并联电容C11接地，Y2的另一端经电容C12接地，端点13经电容C13接地，端点47接耳机插座3的2、3端点，端点45经电阻R25接耳机插座3的1端，端点39、38、37、36、35接闪存U3和U1，端点12接U1的2端，其余端点悬空。
数据存贮电路D包括闪存flash U3。其端点2、3、4、5、41、42、43接主控电路U1，端点44、23并联后接电源正电压端Vcc。端点1、22接地。端点18、19、20、21、24、25、26、27接主控电路A和显示器电路E，其中端点18、19、20、21、24还接到U2，其余端点悬空。
显示器电路E包括以μPD16682A为显示驱动芯片的标准LCD显示器，电容C2至C10，其端点1接电源正电压Vcc，端点3、4接电容C3，端点3接其正极，端点5、6接电容C4，端点5接其正极，端点7、8接电容C5，端点7接其正极，端点10经电容C6接地，端点11经电容C7接地，端点12经电容C8接地，端点13经电容C9接地，端点14经电容C10接地，端点21、22、23、24、25、26、27、28接主控电路A和语音处理电路C以及数据存贮电路D。端点16、17、18、19、20接主控电路A。
面板按键电路B包括按键6、7、8、10、11、12、13、14、电源开关5以及单指操作按键4，按键10接在U1的9、16端，按键6与电阻与电阻R13串联后，接连U1的11、16端，按键7与电阻R11串联后接到U1的12、16端，按键11与电阻R12串联后，接到U2的15、16端。按键8与电阻R14串联后，接到U2的13、16端。按键13与电阻R15串联后接到U2的10、16端，按键12与电阻R16串联后接到U2的14、16端。按键14一端接U2的27端，另一端接地，按键4的1端经电阻R17接U1的33端，其3端经电阻R18接U1的34端。其5端经电阻R19接U1的35端，其2、4、6端并联后接到U1的39端。电源开关5一端接R29、电容G17和U1的37端，其另一端接地，C17的另一端接地，R29的另一端接电源插座2的1端和电源Vcc，电源插座2的2端接地。
信号输入电路F包括连接器插座15，电阻R1到R10、R20、R26至R28，连接器插座15的2、3、4、5、6、7、8、9分别经电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7接到主控电路A中U1的9、10、11、12、13、14、15、16端，端点1经电阻R26接U1的28端，端点10经电阻R9接U1的29端，端点11接电阻R27接U1的30端和显示器电路L的20端，端点12经电阻R28接U1的31端和显示电路的19端，端点13经电阻R10接U1的33端，端点14经电阻R20接U1的34端。端点15接地，其余端点悬空。
本实用新型的优点是全数字化设计，方便携带，外配少量原件，配合相应的软件支持，就可完成强大的学习机功能。可同时听与看，一次性素材存贮量达30小时，且可随时更换，掉电后，资料永不丢失。结构简单，功耗低，性价比高。本机除了按键电路B中的按键可直接选择完成某项功能外，还具有软件菜单功能的选择方式，通过预先的功能选择设定，CPU会在程序执行中，作出相应的处理。
以下结合附图对本实用新型作进一步地描述如下附
图1为数码学习机的正视图附图2为数码学习机的后视图附图3为数码学习机电路方框图附图4为数码学习机电路原理图附图中的代号为U1为CPU单片机Emc567，U2为数字闪存flash K9 F6408.C1至C17为电容，R1至R29为电阻，Y1、Y2为晶振，L为以μPD16682A为驱动芯片的LCD液晶显示器标准模块。
该数码学习机由外壳1和装在其中的电子部件组成，其特征在于外壳1的上部装有电源插座2和耳机插座3，一侧装有单指操作按键4和电源开关5，正面下部装有按键6、7、8、10、11、12、13，正面上部装有液晶显示器9，背面装有复位按键14，下部装有连接器插座15，电子部分包括CPU主控电路A、按键电路B、语音处理电路C、数据存贮电路D、LCD显示电路E及信号输入电路F。
电子部件的电路如图3所示，主控电路A包括单片机U1，其端点25、26接工作电压Vcc+3V，端点7接地，端点4、5经晶振接电容C14、C16接地，端点6经电容C15按地，晶振频率为32.678K，以保证CPU在安全温度运行下，达到最佳运行频率。为提高素材下载速度打下基础，其端点9、10、11、12、13、14、15、16(P8口)为数据信号端口，接信号输入电路F，端点17、18、20、21、22、23、24，分别接闪存U3的端点3、2、5、4、41、42、43。端点28、29、30、31、分别接到电路F，端点30、31还接到显示器的20、19端，端点32、33、34、35、36、37、38、39(P6口)接数据闪存器U3的18、19、20、21、24、25、26、27端，同时连接显示器L的21、22、23、24、25、26、27、28端，并且32、33、34、35、36还分别与U2的39、38、37、36、35端相连，端点40、41、42、43分别接数据信号处理器U2的7、5、4、3端，端点44、1、3接显示器L的17、16、18端，27端通过上拉电阻R22接电源正电压Vcc，同时接复位按键13的一端，而复位按键13的另一端接地，其余端点悬空。
语音处理电路C包括DSP数字信号处理器U2，端点1、2、31、46、44接电源正电压Vcc，端点16、48、49、44接地，端点7、5、4、3接U1。端点14、15接晶振Y2及并联电阻R24，再经电阻R23和其并联电容C11接地，Y2的另一端经电容C12接地，端点13经电容C13接地，端点47接耳机插座3的2、3端点，端点45经电阻R25接耳机插座3的1端，端点39、38、37、36、35接闪存U3和U1，端点12接U1的2端。其余端点悬空。
数据存贮电路D包括闪存flash U3。其端点2、3、4、5、41、42、43接主控电路U1，端点44、23并联后接电源正电压端Vcc。端点1、22接地。端点18、19、20、21、24、25、26、27接主控电路A和显示器电路E，其中端点18、19、20、21、24还接到U2，其余端点悬空。
显示器电路E包括以μPD16682A为显示驱动芯片的标准LCD显示器，电容C2至C10，其端点1接电源正电压Vcc，端点3、4接电容C3，端点3接其正极，端点5、6接电容C4，端点5接其正极，端点7、8接电容C6，端点7接其正极，端点10经电容C6接地，端点11经电容C7接地，端点12经电容C8接地，端点13经电容C9接地，端点14经电容C10接地，端点21、22、23、24、25、26、27、28接主控电路A和语音处理电路C以及数据存贮电路D。端点16、17、18、19、20接主控电路A。
面板按键电路B包括按键6、7、8、10、11、12、13、14、电源开关6以及单指操作按键4，按键10接在U1的9、16端，按键6与电阻与电阻R13串联后，接连U1的11、16端，按键10与电阻R11串联后接到U1的12、16端，按键11与电阻R12串联后，接到U2的15、16端。按键8与电阻R14串联后，接到U2的13、16端。按键13与电阻R15串联后接到U2的10、16端，按键14与电阻R16串联后接到U2的14、16端。按键14一端接U2的27端，另一端接地，按键4的1端经电阻R17接U1的33端，其3端经电阻R18接U1的34端。其5端经电阻R19接U1的35端，其2、4、6端并联后接到U1的39端。电源开关5一端接R29、电容C17和U1的37端，其另一端接地，C17的另一端接地，R29的另一端接电源插座2的1端和电源Vcc，电源插座2的2端接地。
信号输入电路F包括连接器插座15，电阻R1到R10、R20、R26至R28，连接器插座15的2、3、4、5、6、7、8、9分别经电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7接到主控电路A中U1的9、10、11、12、13、14、15、16端，端点1经电阻R26接U1的28端，端点10经电阻R9接U1的29端，端点11接电阻R27接U1的30端和显示器电路L的20端，端点12经电阻R28接U1的31端和显示电路的19端，端点13经电阻R10接U1的33端，端点14经电阻R20接U1的34端。端点15接地，其余端点悬空。
该数码学习机的工作原理播放素材的制作用二根信号连接线，将收录机的语音输出端连到电脑的声卡信号输入端，将语音信号及相应的英语文本及汉语文本，按素材录入格式VCEMS格式录入电脑，语音信号经声卡处理，将模拟信号转换为数字信号，然后进行滤波处理消除背景噪声，再综合使用LPC-10、celp、melp等算法压缩处理，最后，将压缩处理后的语音信号和录入文本信号混合处理后，存放到光碟上或Internet网站中。(该项工作，用电脑完成)素材的下载用电脑从光盘或Internet网上下载素材信号，经电脑LPT并口输入到学习机的信号输入连接器插座15，经主控电路A控制处理后，将混合的素材信号存入数据存贮电路D中。
信号的播放主控电路A接收到播放指令(即按键电路B中的播放按键信号)就立刻从存贮电路D中取出素材混合信号，经主控电路A处理，将混合信号分离后，语音信号送DSP语音处理电路C解码，将还原后的语音信号输出到耳机或外接嗽叭上。同时文本数据经主控电路A再处理后，输出到LCD液晶显示电路，与语音信号进行同步显示，只需要切换“英文/中文”显示按键，就可迅速改变中、英文本的显示状态。
权利要求1.一种数码学习机，由外壳(1)和装在其中的电子部件组成，其特征在于外壳(1)的上部装有电源插座(2)和耳机插座(3)，一侧装有单指操作按键(4)和电源开关(5)，正面下部装有按键(6)、(7)、(8)、(10)、(11)、(12)、(13)，正面上部装有液晶显示器(9)，背面装有复位按键(14)，下部装有连接器插座(15)，电子部分包括CPU主控电路A、面板按键电路B、语音处理电路C、数据存贮电路D、LCD显示电路E及信号输入电路F。
2.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于CPU主控电路A，包括单片机U1，其端点(25)、(26)接工作电压Vcc+3V，端点(7)接地，端点(4)、(5)经晶振接电容C14、C16接地，端点(6)经电容C15接地，晶振频率为32.678K，端点(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)<P8口>为数据信号端口，接信号输入电路F，端点(17)、(18)、(20)、(21)、(22)、(23)、(24)，分别接闪存U3的端点(3)、(2)、(5)、(4)、(41)、(42)、(43)，端点(28)、(29)、(30)、(31)、分别接到电路F，端点(30)、(31)还接到显示器的(20)、(19)端，端点(32)、(33)、(34)、(35)、(36)、(37)、(38)、(39)接数据闪存器U3的(18)、(19)、(20)、(21)、(24)、(25)、(26)、(27)端，同时连接显示器L的(21)、(22)、(23)、(24)、(25)、(26)、(27)、(28)端，并且(32)、(33)、(34)、(35)、(36)还分别与U2的(39)、(38)、(37)、(36)、(35)端相连，端点(40)、(41)、(42)、(43)分别按数据信号处理器U2的(7)、(5)、(4)、(3)端，端点(44)、(1)、(3)接显示器L的(17)、(16)、(18)端，(27)端通过上拉电阻R22接电源正电压Vcc，同时接复位按键(13)的一端，而复位按键(13)的另一端接地，其余端点悬空。
3.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于语音处理电路C包括DSP数字信号处理器U2，端点(1)、(2)、(31)、(46)、(41)接电源正电压Vcc，端点(16)、(48)、(49)、(44)接地，端点(7)、(5)、(4)、(3)接U1，端点(14)、(15)接晶振Y2及并联电阻R24，再经电阻R23和其并联电容C11接地，Y2的另一端经电容C12接地，端点(13)经电容C13接地，端点(47)接耳机插座(3)的(2)、(3)端点，端点(45)经电阻R25接耳机插座(3)的(1)端，端点(39)、(38)、(37)、(36)、(35)接闪存U3和U1，端点(12)接U1的(2)端，其余端点悬空。
4.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于数据存贮电路D包括闪存flashU3，其端点(2)、(3)、(4)、(5)、(41)、(42)、(43)接主控电路U1，端点(44)、(23)并联后接电源正电压端Vcc。端点(1)、(22)接地，端点(18)、(19)、(20)、(21)、(24)、(25)、(26)、(27)接主控电路A和显示器电路E，其中端点(18)、(19)、(20)、(21)、(24)还接到U2，其余端点悬空。
5.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于显示器电路E包括以μPD16682A为显示驱动芯片的标准LCD显示器，电容C2至C10，其端点(1)接电源正电压Vcc，端点(3)、(4)接电容C3，端点(3)接其正极，端点(5)、(6)接电容C4，端点(5)接其正极，端点(7)、(8)接电容C5，端点(7)接其正极，端点(10)经电容C6接地，端点(11)经电容C7接地，端点(12)经电容C8接地，端点(13)经电容C9接地，端点(14)经电容C10接地，端点(21)、(22)、(23)、(24)、(25)、(26)、(27)、(28)接主控电路A和语音处理电路C以及数据存贮电路D，端点(16)、(17)、(18)、(19)、(20)接主控电路A。
6.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于面板按键电路B包括按键(6)、(7)、(8)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)以及单指操作按键(4)，按键(10)接在U1的(9)、(16)端，按键(6)与电阻与电阻R13串联后，接连U1的(11)、(16)端，按键(7)与电阻R11串联后接到U1的(12)、(16)端，按键(11)与电阻R12串联后，接到U2的(15)、(16)端，按键SW14与电阻R14串联后，接到U2的(13)、(16)端，按键(13)与电阻R15串联后接到U2的(10)、(16)端，按键(12)与电阻R16串联后接到U2的(14)、(16)端，按键(14)一端接U2的(27)端，另一端接地，按键(4)的(1)端经电阻R17接U1的(33)端，其(3)端经电阻R18接U1的(34)端，其(5)端经电阻R19接U1的(35)端，其(2)、(4)、(6)端并联后接到U1的(39)端，电源开关(5)一端接R29、电容C17和U1的(37)端，其另一端接地，C17的另一端接地，R29的另一端接电源插座的(1)端和电源Vcc，电源插座的(2)端接地。
7.根据权利要求1所述的数码学习机，其特征在于信号输入电路F包括连接器插座(15)，电阻R1到R10、R20、R26至R28，连接器插座(15)的(2)、(3)、(4)、(5)、(6)、(7)、(8)、(9)分别经电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7接到主控电路A中U1的(9)、(10)、(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)端，端点(1)经电阻R26接U1的(28)端，端点(10)经电阻R9接U1的(29)端，端点(11)接电阻R27接U1的(30)端和显示器电路L的(20)端，端点(12)经电阻R28接U1的(31)端和显示电路的(19)端，端点(13)经电阻R10接U1的(33)端，端点(14)经电阻R20接U1的(34)端，端点(15)接地，其余端点悬空。
专利摘要一种数码学习机,属用数码记录或重现的记录载体领域。它由外壳1和装在其中的电子部件组成,其特征在于:外壳1的上部装有电源插座2和耳机插座3,一侧装有单指操作按键4和电源开关5,正面下部装有按键6、7、8、10、11、12、13,正面上部装有液晶显示器9,背面装有复位按键14,下部装有连接器插座15,电子部分包括CPU主控电路A、按键电路B、语音处理电路C、数据存贮电路D、LCD显示电路E及信号输入电路F。解决了现有学习机采用磁带作音源,其体积大,不便携带,存贮量小及资料易丢失的问题。可同时听与看,一次性存贮量可达30小时,且能随时更换的优点,适用于各种学习场所使用。
文档编号G06F15/18GK2518161SQ0125178
公开日2002年10月23日 申请日期2001年9月6日 优先权日2001年9月6日
发明者张业平 申请人:张业平