专利名称：一种用于代替手语进行教学及交流的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种短距离(约IO米)的无线文字通信装置，其技术领域属于通信技
术和汉字的计算机输入技术。这种装置用于在聋哑学校中进行教学，以及代替聋哑人之间 的手语交流。
背景技术：
本发明的思想是基于聋哑人之间在近距离交流时，多使用手语，这会带来一些问 题，譬如会引起旁人的注意，这是聋鹏人想避免的；手语交流毕竟不够精确。在聋鹏学校 的教学过程中，手语的局限性更加明显地表现了出来。短距离文字无线通信的方案已十分 成熟；汉字的计算机笔划输入方法已广泛使用，其特别适宜于基本不懂拼音的聋哑人应用。 因此可以实现一种短距离的文字通信装置，用于代替聋哑人之间的手语交流；并使这种装 置具有一定的组网的能力，以便在聋哑学校的教学过程中，由老师通过此装置组织学生进 行更有效，更精确的学习活动。 现在的主要目的是帮助聋鹏人进行信息交流的发明，集中于对手机的利用和改 进，如CN101132436， C訓1115088， CN101145807。显然，手机，特别是手机短信可以大大地 帮助聋哑人和聋哑人，聋哑人和正常人之间的信息交流。但聋哑人更多地是和聋哑人进行 面对面的交流，特别是在教学活动中，靠用手机是不现实的。因此完全有必要设计一种不需 要第三方(如手机基站)进行中继的仅供聋哑人短距离地进行信息交流的文字通信装置。 该装置不必像手机那样追求小巧，其输入键和显示面都可以做得大一些，但要求文字输入 方便快捷，显示清晰大方，并具有一定的组网的功能。
发明内容
本发明提供一种短距离(约IO米)的无线文字通信装置，用于帮助聋哑人的信息 交流，以替代聋哑人的手语。 本发明所采用的技术方案是以微处理器为核心，外接无线电通信模块，字库信息 存储模块，液晶显示模块，USB模块，LED显示灯和键盘输入模块；当聋鹏人要进行思想交流 时，可采用发送文字信息的方式，首先在输入模块上输入信息内容，这些内容同时显示在显 示模块上，信息输入完毕后，按一下控制发射的按钮，这些信息就通过无线通信模块，发射 到另一个同类装置上，并且在另一个同类装置的显示模块上显示出来，还可以用装置上的 LED显示灯的闪烁来提醒新信息的到达，这样就可以避免使用手语而进行复杂的思想交流。 加入USB模块是为了聋鹏学校的教学，使得聋鹏学校的教师可以通过USB接口 ，将本发明装 置和PC机连接起来，形成一个由PC机为控制中心的网络。PC机通过USB接口和老师的本 发明装置连接，然后通过无线链路和学生手上的本发明装置连接，老师就可以把PC机上的 教学内容传发到学生手上的本发明装置的显示屏上，并可以完成提问，学生应答等教学活 动。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 图1是本发明装置的面板示意图，其中1为LED灯，2为按键组，3为USB接口 ， 4为 内置式2. 4Ghz无线电天线，5为液晶显示屏。
图2是实施例2的电路原理图。
图3是实施例3的电路原理图。
具体实施例方式
实施例1微处理器和一些模块的选取 可选用的微处理器主要有8位的单片机和ARM处理器，主要考虑的方面是价格和 性能。如以低价位为目标，应选用8位的单片机，对于本发明中的装置，其速度和存储容量 都是足够的。针对一些对价格不敏感的用户可以选用ARM处理器，ARM处理器有很强的图 形处理能力。可选用的显示模块有黑白点阵液晶模块和彩色图形液晶模块，同样是价格因 数。ARM处理器搭配彩色图形液晶模块，可以使本发明在具有基本的文字通信的功能的同 时，还可增加一些其它的功能，如游戏。可选用的输入模块可以是按键模块，或触摸屏，也还 是价格考虑，可以说按键输入是最便宜的一种选择，但触摸屏输入也有其鲜明的特色。可选 用的无线通信模块有315MHZ或433MHZ无线电通信模块，2. 4GHZ无线电通信模块，蓝牙模 块。本发明推荐2. 4GHZ无线电通信模块为优选的选项，理由是2. 4GHZ频段中的一部分为 全球通用免费频段，有可选用的成熟的商用模块，比同为全球通用，频段免费的蓝牙模块要 便宜；2. 4GHZ无线电通信模块虽然比315MHZ无线电通信模和433MHZ无线电通信模块要贵 一些，但所贵不多，而且315MHZ无线电通信模和433MHZ无线电通信模块不是全球通用的。
实施例2按键式输入键盘的设计及功能说明，参看图2。 在图2中使用了三片74HC165芯片，电路图标号为SN1，SN2和SN3。 74HC165的功 能是将并行输入转为串行输入，可以大大节省微处理器的I/O 口资源。每个74HC165可以 接8个输入，三个串接之后可以处理24个输入。但74HC165的每个输入需外接上拉电阻， 这就是上拉电阻排PAI1，PAI2，PAI3的作用。经实测，排阻的阻值选10K欧姆是恰当的。两 个管脚的按键，一个接地，另一个接在INX，如IN0上，就可以完成按键的电气连接。
图2中24个键的功能可以这样安排四个方向键用于控制本发明中的显示光标的 位置，包括上移，下移，左移，右移。 一个菜单键，用于控制菜单。 一个确认键，用于确认某个 选择，特别地，当按住确认键一秒后，发射模块开始发射信息。 一个取消键，用于取消和删除 某些输入。 本发明装置的信息输入有两种的输入方法笔划输入法和拼音输入法，选用何种 输入法可在菜单中确定。聋鹏人之间的信息交流用笔划输入法，聋鹏人和非聋鹏人，如亲 戚，朋友和老师等的交流，非聋鹏人可选用拼音输入法。拼音输入为全拼输入法。笔划输入 采用5笔笔划输入法。这两种输入法的实现，可安排于十三个按键上，这十三个键分别标识 为，0/a/b键，l/c/d键，2/e/f键，3/g/h键，4/i/j键，5/k/1键，6/m/n键，7/o/p键，8/q/r 键，9/s/t键，./u/v键，! /w/x键， /y/z键。 0/a/b的标识表示键的复用，在数字的菜单选项下，按一下表示O，连按两下表示 a，连按三下表示b，然后循环。在按了键之后，或按了其它的键(取消键除外)，或在规定的时间内，譬如O. 2秒，没有再出现按键动作，之后，按键选择内容确定。键中只用了三个标点 符号，"."，"！ "， " ？"，因为在实验中感到，作为一般性的交谈，用这三个符号就够了
在全拼输入法的菜单选项下，按一下表示a，连按两下表示b，然后循环。在按了键 之后，或按了其它的键(取消键除外)，或在规定的时间内，譬如0.2秒，没有再出现按键动 作，之后，按键选择内容确定。 在笔划输入法的菜单选项下，l/c/d键表示从左到右(一)横，2/e/f键表示从上
到下(l )竖，3/g/h键表示从右上到左下(j )撇，4/i/j键表示从左上到右下(、)点
(包括"捺")，5/k/l键表示所有带转折弯钩的笔画(乙)折。 四个快捷键，用于存储常用语，如"再见"等，只要一按，就发射信息。 实施例3 —个整体实施例，参看图3 。 图3中，MCU是微处理器，使用STC89LE58单片机，电阻RS1和电容ES1构成其复
位电路，晶体振荡器CR1和电容Cl和C2构成其振荡电路，R_LA是10K的上拉电阻排。 2.4GHZ的无线电模块部分用方框括起，芯片选用nrf2401，其中元件虽不多，但
2. 4GHZ的频率已经非常高了，自己实施比较困难，建议选用成熟的商用模块。 LCD为液晶显示接口 ，现在大部分的不同点阵数的液晶显示的接口是通用的。液晶
为128*64点阵，汉字字库用16*16点阵字库，这样就可显示4行，每行8个汉字，这对于一
般的交谈性通信，是恰当的。 W25Q16，为16Mbit的串行存储器，用于存汉字字库。 24C00是128bit的小容量FALSH，用于存储一串数字，本发明的每一个装置，都有 与之对应的唯一的一串数字存储于电路板上，类似于每一台PC机都有一个唯一的主板号。
S_PORT 口和图2的S_PORT可直接电气相连，完成微处理器对按键的控制。
LAMP为发光二极管，用于在本发明装置的使用过程中对聋哑人进行提醒，R_LED 为LAMP的限流电阻。 USB接口部分用方框括起，芯片型号为CH374，可用标准的USB连接线和PC机连 接。USB_E1是USB电源的滤波电容，CTU是去耦电容，晶体振荡器CR3和电容C5和C6构 成CH374的振荡电路。这一部分只用于老师使用的本发明装置，学生的不加。老师使用的 带USB接口的本发明装置具有通信的优先权，并可控制学生使用的不带USB接口的本发明 装置。这种优先权和控制权编制于STC89LE58的软件中。
整个电路由电池提供的3V电压作为电源。
实施例4使用高端模块进行实施。 实施例3说明了应用实施例1中低端模块进行实施的情况。聋鹏人群体中会有一 部分对使用功能有所要求的人，则可选用高端模块进行实施。譬如微处理器使用ARM9处理 器，其有较强的图形处理功能；显示模块采用带触摸功能的彩色液晶屏，这样本发明的实施 就可以具备两个很有用的功能，一是可使用手写体识别的方式输入文字，二是可以增加游 戏功能，在对残联的走访中，了解到，一些聋鹏人喜欢玩手持式电子游戏机；可在电路板上 增加GSM模块，就可以使本发明装置在完成本说明书中所描述的功能的同时，还具备手机 短信的功能。
权利要求
一种短距离的文字无线电通信装置，其特征是在可手持的外壳内安装有电路板，电路板由电池供电。
2. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，有一微处理器作为主要的控制单元，优选 的种类是8位的单片机。
3. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有小功率短距离(约10米)的无线电收发模块，优选的无线频段是2. 4GHZ频段。
4. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有液晶显示模块，优选的种类是黑白点阵式液晶模块，模块的显示的一面通过外壳上的孔露 出于壳外。
5. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有用于存储汉字字库数据的FLASH芯片。
6. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有输入模块，优选的种类是按键式输入模块，按键输入模块的可按压部分通过外壳上的孔露 出于壳外。
7. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有LED显示灯，其发光部分通过外壳上的孔露出于壳外。
8. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有USB接口模块，其标准的USB接口通过外壳上的孔露出于壳外。
9. 根据权利要求l，其特征是在电路板上，和作为主要控制单元的微处理器相连的有一起标示作用的小容量FLASH存储器。
10. 本发明所表述的短距离的文字无线电通信装置，适用于汉字信息和英语文字的通 信，但显然地可以改造成适用于其它语言的文字的信息通信，如日语文字，阿拉伯语文字等，因此在此声明以不同语种的文字为区别，而只要整体的主要特征与本权利要求书所描述的相同的短距离的文字无线通信装置，属于本专利之保护范畴。
全文摘要
一种短距离(约10米)的无线文字通信装置，具有一定的组网功能，可应用于聋哑学校的教学活动中，以及代替聋哑人之间的手语交流。手语的局限性，特别是在聋哑学校的教学中，是显然的。本发明以微处理器为核心，外接无线电通信模块，字库信息存储模块，USB接口，显示模块和键盘输入模块。当聋哑人要进行思想交流时，首先在输入模块上输入信息内容，这些内容同时显示在显示模块上，信息输入完毕后，将其发射到另一个同类装置上，并显示出来。加入USB模块就可将本发明装置和PC机连接起来，形成一个由PC机为控制中心的网络，以帮助聋哑学校的进行更方便，更精确的教学。
文档编号G09B21/04GK101770711SQ20081018746
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者不公告发明人 申请人:姜为民