专利名称：通用型多语种电子讲解机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电子讲解机及其使用方法，特别是一种通用型多语种电子讲解机。
目前，在旅游名胜景区往往有导游小姐来引道和讲解，由于受人员及语言的限制，往往不能满足旅游者的要求，这是现有的人工导游讲解方法的不足。
本实用新型的目的是实用新型一种通用型多语种电子讲解机及其使用方法，这种讲解机有八种语言可供旅游者选择，并且在景区大门口及各个景点均设有含不同语言内容的讲解机，使旅游者有秩序地游览、观光，并能听到适合自己语言的详细讲解，使旅游者游兴倍增，用以克服现有人工导游讲解方法的不足。
本实用新型的目的可以通过下述实施方案来实现本实用新型的电子讲解机由电源部分、控制部分、信号发生部分、语音部分、音频功放部分及外壳组成，电源部分有变压器及整流电路、充电电路和蓄电池，充电电路中有用电变换电路，用电变换电路的变换通过继电器J2来实现；控制部分有人体接近感应开关电路、光控开关电路、方位指示灯和键盘显示器电路；信号发生部分有非易失存储器电路、单片机电路；语音部分有语音IC集成块电路、伴音IC集成块电路；音频功放部分上有三级放大器电路和喇叭插座电路。其连接关系为变压器及整流电路首端接外接交流电源，其输出端通过电解电容C9、继电器J1接充电电路，通过集成块稳压器7812、电容C10和人体接近感应开关电路、光控开关电路并接，变压器及整流电路的输出端通过集成块稳压器7812输出12V电压，通过集成块稳压器7805输出5V电压，12V电压端接音频功放部分的三级放大器电路、语音IC集成块电路和伴音IC集成块电路，5V电压端接非易失存储器电路、单片机电路和键盘显示电路，喇叭插座电路接在音频功放部分三级放大器电路输出端。
本实用新型主要电路的工作原理为交流外接电源加到变压器及整流电路的输入端经其降压、整流后变成脉动直流电压，再经过集成块稳压器7812稳压后输出稳定的12V直流电压即UDD，供给音频功放部分三级放大器电路、语音IC集成块电路、伴音IC集成块电路做为工作电压，同时12V电压即UDD又经集成块稳压器7805降压稳压后输出5V直流电压即UCC，UCC供给单片机电路，非易失存储器电路和键盘显示电路。正常情况下，电源接通，没有人时人体接近感应电路中的BG1没有接收红外光，BG2截止，BG3导通，BG4导通，其中的集成块IC26脚有一高电位，3脚无输出，继电器J4不动，J4的常开触点不接通，电路不工作。
当有人时，光敏管D9发出的红外光经人身反射后，被接收光敏管BG1接收到，BG1内阻变小，BG2导通，BG3、BG4截止，集成块IC2的2脚为低电位，3脚输出高电平，继电器J4动作，J4的常开触点接通，电路处于待机工作状态，此时键盘显示电路中的按键K1～K8中的任一按键接通，单片机电路中的U15便得到一脉冲信号，经过处理后送到U8，U8对该信号进行确认，识别出此对应的非易失存储器电路中的相应存储器，通过控制U9～U14，从非易失存储器电路中取出数据，进行处理，然后送到语言IC集成块电路和伴音IC集成块电路，进行语音数据处理，输出语言信号到音频功放部分的三级放大器电路中进行功率放大，从U20的5脚输出放大后的音频信号，经电容C3耦合后推动扬声器发音。
本实用新型的充电电路中的工作电源取自蓄电池，正常情况下，通过充电电路的电位器W1、W2取样，自动判断是否对蓄电池充电，当电池电压降至10.5V时，集成块IC12脚电位小于3伏，3脚输出一高电平，继电器J1动作，J1的常开触点接通，对蓄电池进行充电。当蓄电池充足电后，电压升高至12V时，集成块IC1的6脚电位大于6伏，3脚无输出，继电器J1释放，J1的常开触点断开，停止充电。
本实用新型的用电变换电路的工作电源取自蓄电池，正常时，交流工作，通过电容C7、电阻R13降压、限流，发光二极管D5有电流通过，光敏电阻GR2接收到D5发出的光，呈低阻状态，集成块IC46脚为高电位，3脚无输出。当交流不工作时，D5不发光，GR2呈高阻状态，集成块IC42脚为低电位，3脚输出一高电平，继电器J2吸合，J2常开触点接通，整体电路的工作电源此时全部由蓄电池提供。
本实用新型的光控开关电路的工作原理是正常时，光敏电阻GR1在白天有光时，呈低阻状态，集成块IC36脚为高电平，3脚无输出，继电器J3不动作。黑夜或无光时，GR1呈高阻，集成块IC32脚为低电位，3脚输出高电平，继电器J3吸合，J3常开触点接通，点亮指示灯ZD。
本实用新型非易失存储器电路用于存放语言数据，它由八片集成块组成，即U0～U7，每片存放一种语音文件，共有八种语言，U0～U7的型号为27C080系列，也可用单片64M非易失存储器28F640系列代替。单片机电路由U8～U15和U21构成，U8用于键盘管理、语音数据调用、发音控制，是本机的CPU即中央除理器，U8的型号为AT89C51系列或8051系列单片机。U9用于CPU外围器件的地址空间分配，其型号为74HC138系列，U10用于U8外围数据总线和低8位地址总线的分离，其型号为74HC373系列，U11用于增强U8的PO口的驱动能力，其型号为74HC245系列，U12用于增强U8的P2口的驱动能力，其型号为74HC245系列。U13用于扩展U8外部寻址空间的范围，使其可以寻址64M位的数据存贮器空间，其型号为74HC374系列。U14用于将扩展后的8M字节存贮空间分配成8个1M字节空间，以对应非易存储器电路中的U0～U7。U15用于扩展输入出口、键盘扫描等外部控制功能，其型号为8155系列。U21为逻辑门电路，其型号为74HCOO系列。语音IC集成块电路中的U16用于主发音，其为语音芯片，型号为MSP50C32N及派生型号或CSM32003N或MSP53C3PN。U17用于播放伴音，其为语音芯片，型号同U16。音频功入部分的三级放大器电路中的U18～U20为音频功率放大器，用于将语言信号与伴音信号混合后产大，驱动扬声器，其型号为LM386系列，喇叭插座电路中的电容C3为电解电容，插座为一般插座。
本实用新型的整体装在一个外壳里，外壳为圆柱形、半圆柱形、椭圆形和长方形，外壳可以将箱体为主体，制做成壁挂式、台式和落地式。外壳的面板上上部为铭牌，铭牌下面为盛放喇叭窗，喇叭窗下面为八种语言的按键和显示，外壳右侧为使用需知或广告，其后侧为本讲解机所辖范围的游览图，其左侧为名景名句。外壳如为壁挂式时，其后面有挂钩，没有游览图。外壳如为落地式时，其底座为倒喇叭花形、圆柱形或方碑形，其上部为平面和弧形面，上部也可带防雨罩和方位指示灯，防雨罩为方板形、伞形或蘑茹形。
本实用新型的使用方法为在景区的大门口及各个景点设有注满不同解说内容的讲解机，讲解机有八种语言可供游览者按键选择，讲解机在各个游区按游区内容起名或编号，讲解机解说词的开头和结尾有模式性语句，比如导游词1各位先生、女士、小姐你好！欢迎来×××观光旅游，这里是×××区讲解向您介绍...。现介绍到此结束，请您继续游览下一个景点，由此向前为×××讲解机，由此向左或右为×××讲解机为您服务，请您走好！导游词2邯郸市安通电子有限公司是一家集开发生产销售为一体的民营科技单位，最近开发生产了HDAT-1型讲解机，它具有…，欢迎前来咨询、洽谈。导游词3欢迎光临广州白云机场，售票处由此向…，海关检查由此向…，祝您旅途愉快！本实用新型的优点为结构简单，集成化程度高、使用方便，有八种语言可供游客选择，是人工导游无法实现的，本讲解机能独立应用，也能组成系统，适用于旅游景点、博物馆、政府机关、学校、企业、机场、车站、宾馆、商场、医院等公共场所的咨询、解答，是一种理想的电子讲解机。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图1为本实用新型的原理方框图。
图2为变压器及整流电路、充电电路、蓄电池、人身感应开关电路、光控开关电路电原理图。
图3为非易失存储器电路原理图。
图4为单片机电路原理图。
图5为音频功放电路、喇叭插座电路、语音IC集成块电路、伴音IC集成块电路电原理图。
图6为键盘显示电路电原理图。
图7为外壳是落地式、底座为喇叭花形的整体立体图。
图8为外壳是落地式、底座为方碑形的整体立体图。
图9为外壳是壁挂式的整体立体图。
图10为外壳是台式的整体立体图。
如图1～6所示，本实用新型的电子讲解机由电源部分、控制部分、信号发生部分、语音部分、音频功放部分及外壳组成，电源部分有变压器及整流电路1、充电电路2和蓄电池11，充电电路2中有用电变换电路，用电变换电路的变换通过继电器J2来实现；控制部分有人体接近感应开关电路10、光控开关电路3、方位指示灯和键盘显示器电路9；信号发生部分有非易失存储器电路4、单片机电路5；语音部分有语音IC集成块电路6、伴音IC集成块电路8；音频功放部分上有三级放大器电路7和喇叭插座电路12。其连接关系为变压器及整流电路1首端接外接交流电源，其输出端通过电解电容C9、继电容器J1接充电电路2，通过集成块稳压器7812、电容C10和人体接近感应开关电路10、光控开关电路3并接，变压器及整流电路1的输出端通过集成块稳压器7812输出12V电压，通过集成块稳压器7805输出5V电压，12V电压端接音频功放部分的三级放大器电路7、语音IC集成块电路6、伴音IC集成块电路8，5V电压端接非易失存储器电路4、单片机电路5和键盘显示电路9，喇叭插座电路12接在音频功放部分三级放大器电路7的输出端。
本实用新型主要电路的工作原理为交流外接电源加到变压器及整流电路1的输入端经其降压、整流后变成脉动直流电压，再经过集成块稳压器7812稳压后输出稳定的12V直流电压即UDD供给音频功放部分的三级放大器电路7、语音IC集成块电路6、伴音IC集成块电路8做为工作电压，同时12V电压即UDD又经集成块稳压器7805降压稳压后输出5V直流电压即UCC，UCC供给非易失存储器电路4、单片机电路5和键盘显示电路9。正常情况下，电源接通，没有人时，人体接近感应开关电路10中的BG1没有接收红外光，BG2截止，BG3导通，BG4导通，其中的集成块IC2的6脚有一高电位，3脚无输出，继电器J4不动，J4的常开触点不接通，电路不工作。当有人时，光敏管D9发出的红外光经人身反射后，被收光敏管BG1接收到，BG1内阻变小，BG2导通，BG3、BG4截止，集成块IC2的2脚为低电位，3脚输出高电平，继电器J4动作，J4的常开触点接通，电路处于待机工作状态，此时，键盘显示器电路9中的按键K1～K8中的任一按键接通，单片机电路5中和U15便得到一脉冲信号，经过处理后送到U8，U8对该信号进行确认，识别出所对应的非易失存储器电路中的相应存储器，通过U9～U14，从非易失存储器电路4中取出数据，进行处理，然后送到语言IC集成块电路6和伴音IC集成块电路8，进行语音数据处理，输出语言信号到音频功放部分的三级放大器电路7进行功率放大，从U20的5脚输出放大后的音频信号，经电容C3耦合后推动扬声器发音。
本实用新型的充电电路的工作电源取自蓄电池11，正常情况下，通过充电电路2的电位器W1、W2取样，自动判断是否对蓄电池11充电。当电池电压降至10.5V时，集成块IC12脚电位小于3伏，3脚输出一高电平，继电器J1动作，J1的常开触点接通，对蓄电池11进行充电。当蓄电池充足电后，电压升高至12V时，集成块IC1的6脚电位大于6伏，3脚无输出，继电器J1释放，J1常开触点断开，停止充电。
本实用新型的充电电路2中的用电变换电路的工作电源取自蓄电池11，正常时，交流工作，通过电容C7、电阻R13降压、限流，发光二极管D5有电流通过发光，光敏电阻GR2接收到D5发出的光，集成块6脚为高电位，3脚无输出。当交流不工作时，D5不发光，GR2呈高阻状态，集成块IC42脚为低电位，3脚输出一高电平，继电器J2吸合，J2常开触点接通，整体电路的工作电源此时全部由蓄电池提供。
本实用新型的光控开关电路3的工作原理是正常时，光敏电阻GR1在白天有光时，呈低阻状态，集成块IC36脚为高电位，3脚无输出，继电器J3不动作。黑夜或无光时，GR1呈高阻，集成块IC32脚为低电位，3脚输出高电平，继电器J3吸合，J3常开触点接通，点亮指示灯ZD。
下边继续介绍一下其他情况，非易失存储器电路4用于存放语言数据，它由八片集成块组成，即U0～U7，每片存放一种语音文件，共有八种语言，U0～U7的型号为27C080系列。单片机电路5由U8～U15和U21构成，U8用于键盘管理、语音数据调用、发音控制，是本机的CPU即中央除理器，U8的型号为AT89C51系列或8051系列单片机。U9用于CPU外围器件的地址空间分配，其型号为74HC138系列。U10用于U8外围数据总线和低8位地址总线的分离，其型号为74HC373系列，U11用于增强U8的PO口的驱动能力，其型号为74HC245系列，U12用于增强U8的P2口的驱动能力，其型号为74HC245系列。U13用于扩展U8外部寻址空间的范围，使其可以寻址64M位的数据存贮器空间，其型号为74HC374系列。U14用于将扩展后的8M字节存贮空间分配成8个1M字节空间，以对应非易失存储器电路4的U0～U7。U15用于扩展输入输出口、键盘扫描等外部控制功能，其型号为8155系列。U21为逻辑门电路，其型号为74HC00系列。语音IC集成块电路6中的U16用于主发音，其为语音芯片，型号为MSP50C32N及派生型号或CSM32003N或MSP53C3PN，伴音IC集成块电路8中的集成块U17用于播放伴音，其为语音芯片，型号同U16。音频功放部分三级放大器电路7中的U18～U20为音频功率放大器，用于将语音信号与伴音信号混合后放大，驱动扬声器，其型号为LM386系列。喇叭插座电路12中的电容C3为电解电容，插座为一般插座。
本实用新型电路的其它连接关系为变压器及整流电路1中的UDD、UCC已如前述接相应电路中的UDD和UCC。非易失存储器电路4中的ABUS-L、ABUS-M、ABUS-H、DBUS线分别接单片机电路5上边的相应线，CSO、CS1、CS2、CS3、CS4、CS5、CS6、CS7线分别接单片机电路5中的U14集成块右侧的相应线。单片机电路5中的集成块U15的PA0～PA7脚分别接键盘显示器电路9中的线PA0～PA7，集成块U8左侧的SR-1、SR-2、DATA0、DATA1、DATA3、HR-1、HR-2脚分别接伴音IC集成块电路8中的U17和语音IC集成块电路6中的U16相应线脚。非易失存储器电路4中的RD接线端子即U0～U7的24脚与单片机电路5中的集成块的READ端和RD端相连接。单片机电路5中的ALE/P接线端子即U8的30脚与本电路中其它集成块的ALE端子相连接，IOCS6接线端子即U9的9脚和U13的11脚相连接，U8的16脚WRITE接线端子与本电路中其它集成块的WR端和WRITE端相连接。在整体电路中，各接线端子的连接以相同字母或序号相连接为原则。
如图7～10所示本实用新型的整体装在一个外壳里，外壳为圆柱形、半圆柱形、椭圆形和长方形，外壳可以将箱体式壳19为主体，制做成壁挂式、台式和落地式。外壳的面板上上部为铭牌15，铭牌下面为盛放喇叭窗16，喇叭窗16下面为八种语言的按键和显示17，外壳左侧为使用需知或广告18，其后侧为本讲解机所辖范围的游览图，其左侧为名景名句。外壳如为壁挂式时，其后面有挂钩，设有游览图。外壳如为落地式时，其底座21为倒喇叭花形、圆柱形或方碑形，其上部为平面和弧形面，上部也可带防雨罩13和方位指示灯14，防雨罩13为方板形、伞形或蘑茹形。
权利要求1.一种通用型多语种电子讲解机，由电源部分、控制部分、信号发生部分、语音部分、音频功放部分及外壳组成，其特征是A、电源部分有变压器及整流电路(1)、充电电路(2)和蓄电池(11)，充电电路(2)中有用电变换电路，用电变换电路的变换通过继电器J2来实现；B、控制部分有人体接近感应开关电路(10)、光控开关电路(3)、方位指示灯和键盘显示器电路(9)；C、信号发生部分有非易失存储器电路(4)、单片机电路(5)；D、语言部分有语音IC集成块电路(6)、伴音IC集成块电路(8)；E、音频功放部分上有三级放大器电路(7)和喇叭插座电路(12)；F、其连接关系为变压器及整流电路(1)首端接外接交流电源，其输出端通过电解电容C9、继电器J1接充电电路(2)，通过集成块稳压器7812、电容C10和人体接近感应开关电路(10)、光控开关电路(3)并接，变压器及整流电路(1)的输出端通过集成块稳压器7812输出12V电压，通过集成块稳压器7805输出5V电压，12V电压端接音频功放部分的三级放大器电路(7)、语音IC集成块电路(6)和伴音IC集成块电路(8)，5V电压端接非易失存储器电路(4)、单片机电路(5)和键盘显示电路(9)，喇叭插座(12)接在音频功放电路(7)输出端。
2.根据权利要求1所述的讲解机，其特征是非易失存储器电路(4)上有八片集成块，即U0～U7，U0～U7的型号为27C080系列或28F640。
3.根据权利要求1所述的讲解机，其特征是单片机电路(5)由U8～U15和U21构成，U8是中央除理器，U8的型号为AT89C51单片机；U9～U15用于配合U8工作，其相应的型号为U9为74HC138、U10为74HC373、U11为74HC245、U12为74HC245、U13为74HC374、U14为74LS138、U15为8155，U21为逻辑门电路，其型号为74HC00。
4.根据权利要求1所述的讲解机，其特征是语音IC集成块电路(6)中的U16为语音芯片，其型号为MSP50C32N及其派生型号或MSP50C39N或CSM32003N，伴音IC集成块电路(8)中的U17也为语音芯片，其型号同U16。
5.根据权利要求1所述的讲解机，其特征是音频功放部分的三级放大器电路(7)中的U18～U20为音频功率放大器，其型号为LM386。
6.根据权利要求1所述的讲解机，其特征是外壳为圆柱形、半圆柱形、椭圆形和长方形，外壳可以将箱体式为主体，制做成壁挂式、台式和落地式，外壳的面板上上部为铭牌(15)，铭牌(15)下面为盛放喇叭窗(16)，喇叭窗(16)下面为八种语言的按键(17)和显示，外壳右侧为使用需知(18)，其后侧为本讲解机所辖范围的游览图，其左侧为名景名句。
7.根据权利要求6所述的讲解机，其特征是其外壳为壁挂式时，其后有挂钩，没有游览图。
8.根据权利要求6所述的讲解机，其特征是其外壳为落地式时，其底座(21)为倒喇叭花形、圆柱形或方碑形，其箱体顶部为平面和弧形面，顶部也可带有防雨罩(13)和方位指示灯(14)，防雨罩(13)为方板形、伞形或蘑菇形。
专利摘要一种通用型多语种电子讲解机,讲解机由电源部分、控制部分、信号发生部分、语音部分、音频功放部分及外壳组成,其特点是信号发生部分的非易失存储器电路上有八片语音集成块,即U
文档编号G11C7/00GK2389409SQ9924617
公开日2000年7月26日 申请日期1999年10月10日 优先权日1999年10月10日
发明者罗云潮 申请人:罗云潮