点读笔的制作方法

专利名称：点读笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教育电子产品，具体地说，涉及一种可配合书本教材 播放与书本中文字或图片内容相对应的音频文件的点读笔，该点读笔可以和专 门配备的多功能无线音箱一起使用。
背景技术：
目前市面上出现不少新型的儿童助学工具——点读机。其特点是，在一个 和笔记本电脑相似的壳体的内部敷设纵横交错的导电网膜，外配一只可以发射 电磁信号的点击笔。使用时把课本平置在展开的壳体上，用点击笔点击课本上 有文字的位置，点击笔发出的无线信号就会被机壳内部敷设的导电网板所接
受。经过处理，机壳内的CPU就可得到点击位置的坐标值，进而根据坐标值把
存储在语音数据存储器里的对应于该坐标的语音数据读取出来，送到语音处理 电路发出该位置文字或图片对应的声音，起到读书(或点读)的作用。 由于点读机体积过于笨重，使用多有不便。近期又推出一种基于光学识别
码(OID)的点读笔。采用0ID原理，将肉眼不易察觉的OID码印刷在普通印 刷物上，点读笔用摄像头识别拍照位置的OID编码，再根据OID编码找到对应 的声音文件，进而实现点读。
OID点读笔结构简单、成本低廉、使用方便，目前正处于市场发展的上升 势头，国内不少出版单位都在尝试采用OID点读笔发行有声读物。
但是，由于现有OID点读笔上安装有摄像头和喇叭，体积较大，以至于不 象一只"笔"。对于其目标群体——幼儿来说，拿玩起来实在勉为其难。
为此，中国专利200620106929. X公开了一种无线分体式点读笔，其中只 包含0ID识别、解码和将编码调制后发射出去的蓝牙电路，所以体积可以设计 得很小。而蓝牙信号的接受、解码、对应的声音数据的检索、MP3数据的解码
4与发声电路都设计在与点读笔分离的盒式壳体内，以此达到把点读笔做到很小 的目的。
但是，此方案的缺陷是，由于点读笔本身不能发声，所以任何时候都必须 和专门配备的"盒式壳体"一起使用，这又增加了另一种不便，尤其是在户外 使用时更为不便。

实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的OID点读笔体积大、使用 不便的缺陷，提供一种同时带有耳机插口及无线发射电路的点读笔。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案为，提供一种点读笔，包括壳 体，壳体上设置有光学传感头、USB插口、耳机插口及至少一个按键，壳体内 设置有图像处理电路、主控电路、FLASH存储器及供电电池；其中，所述图像 处理电路分别与所述光学传感头和所述主控电路通信连接，所述主控电路还与 所述FLASH存储器、所述USB插口、所述耳机插口及所述至少一个按键通信连 接，所述FLASH存储器中存储有系统程序和数据文件，所述数据文件包括音频 数据文件，所述主控电路是包括音频数据解码、DAC转换和耳机功放在内的多 媒体SoC芯片；还包括与所述主控电路相连的无线发射电路，其中，所述无线 发射电路包括用于将主控电路输出的声音信号调制成无线信号并发射出去的 第一发射通道。
在本实用新型所述的点读笔中，所述数据文件包括与所述音频数据文件配 套的文字编码数据文件，所述主控电路包括用于将所述文字编码数据转换成与 所述声音信号相对应的文字编码信号的转换模块，所述无线发射电路包括用于 将所述主控电路输出的文字编码信号调制成无线信号并与所述第一通道中调 制后的声音信号同步发射出去的第二发射通道。
在本实用新型所述的点读笔中，配备有卡片或笔盒或笔架，其上印制有代 表快进、快退、停止、MP3、听力、前曲、后曲、点读、词典和/或游戏操作 模式的图标，且所述图标上加印有与各图标对应的光学识别隐形码。
在本实用新型所述的点读笔中，配备有无线音箱，其包括音箱壳体、设置
5在壳体内的无线接收电路及与所述无线接收电路连接的喇叭，其中所述无线接 收电路包括用于解调所述无线信号从而生成音频信号的电路、用于放大音频信 号并驱动所述喇叭的音频功放电路。
在上述的点读笔中，所述无线音箱还包括显示屏、时钟、闹钟和钟控开关 电路。
在本实用新型所述的点读笔中，配备有无线音箱，其包括音箱壳体、设置 在壳体内的双通道无线接收电路及与所述双通道无线接收电路连接的喇叭和 显示屏；所述双通道无线接收电路包括用于解调并分离所述无线信号从而生成 音频信号的第一接收通道、用于解调并分离所述无线信号从而生成与所述音频 信号同步配套的文字编码信号的第二接收通道；所述第一接收通道包括放大音 频信号并驱动所述喇叭的音频功放电路，所述第二接收通道包括用于根据文字 编码在显示屏上显示文字的显示驱动电路以及用于存储字库数据的存储器。
在上述的点读笔中，所述无线音箱包括时钟、闹钟和钟控开关电路。
在本实用新型所述的点读笔中，所述无线发射电路为FM信号发射电路， 所述无线信号为FM信号，所述无线接收电路为FM信号接收电路。
在本实用新型所述的点读笔中，所述无线发射电路为FM信号发射电路， 所述无线信号为FM信号，所述无线音箱是能够接收FM电台广播信号的FM收 音机。
在本实用新型所述的点读笔中，包括一个与所述耳机插口及所述无线发射 电路相连、用于在耳机插入期间关断所述无线发射电路的开关装置。
本实用新型的点读笔即可通过耳机收听、也可通过配套的接收装置(例如 无线音箱或普通FM收音机)收听与书本中文字或图片内容相对应的音频内容。 点读笔体积小巧，象普通钢笔一样，携带非常方便，不但适于小朋友使用，也 适合成人使用。
配套的接收装置可以具有多样功能，即可作为装饰，又可作为钟控收音机 等日用电器，还可以作为点读笔的发声部件， 一举数得。此外，接收装置还可 以显示与音频同步配套的文字内容，有助于语音学习。
以下结合
本实用新型的实施例
图1是本实用新型一个实施例的点读笔的外观示意图2是本实用新型一个实施例的只具有收音功能的无线音箱的示意图3是本实用新型一个实施例的具有收音和时钟功能的无线音箱的示意
图4是本实用新型一个实施例的具有收音和同步文字显示功能的无线音 箱的示意图5是本实用新型一个实施例的点读笔的结构示意图6是本实用新型一个实施例的点读笔的电路原理框图7是本实用新型一个实施例的印有OID隐形码的功能图标示意图8是本实用新型一个实施例的具有收音功能的无线音箱的工作原理框
图9是本实用新型一个实施例的具有收音和时钟功能的无线音箱的工作 原理框图10是本实用新型一个实施例的具有收音和同步文字显示功能的无线音 箱的工作原理框图。
具体实施方式
本实用新型的构思是设计一种点读笔，将OID码的识别、MP3数据的检索、 发声电路等都放在笔体里面，单独使用时可插入耳机听到播放的声音，但不带 喇叭。在笔体里设置FM或蓝牙等无线发射电路，将声音信号调制后发射出去。 声音的接收电路设计在分离的盒式壳体里。对于FM传输方案，接收端的盒式 壳体可以是一个FM收音机。这样，插入耳机其笔体可以单独使用，不插耳机 时可以由分离的盒式壳体接收点读笔发射的无线信号解调后发出声音。
盒式壳体可以设计成小朋友喜欢的动物或植物造型，功能上可以是FM收 音机，也可以是带有时钟、闹钟功能的钟控收音机，还可以包括具有同步显示 MP3歌词文字功能的多功能处理电路。本实用新型显示同步歌词文字的方法是这样实现的由于FM发射、接收 的是立体声双通道信号，可以将声音信号从一个通道(第一通道)发射，而将同
步的歌词文字编码调制在另一个通道(第二通道)上，同时发射出去。接收端的 接收电路接收后，将解调后的音频信号送到喇叭发出声音，将解调的文字信号 送到显示屏显示。
图1中的点读笔可以单独工作，点击后根据解码得到的OID码检索出对应 的MP3声音数据发出声音。由于笔内没有喇叭，必须插入耳机才能听到声音。 没有插入耳机时，发射电路进入工作状态，声音信号被调制为FM信号发射出 去。
图2是一款只具有收音功能的无线音箱，它可以接收点读笔发射的FM信 号，从中解调出声音信号，通过内置喇叭发出声音。同时，它还是一个标准的 FM收音机，可以接收任何电台(包括校园广播电台)发射的FM收音机信号。
图3是具有时钟功能的无线音箱，除具有图2音箱的所有功能外，由于采 用了带有时钟功能的电路，因而可以同时显示时间，还具有闹钟、定时开关机 等功能，对小朋友来说更为实用。
图4所示的音箱除具有图3所示的钟控音箱的所有(或部分)功能外，还 具有显示同步文字的功能，更适合于学唱MP3歌曲、练习听力口语。
图5是点读笔的结构示意图。由图5看出，点读笔包括壳体501、传感头 502、电路板503、 USB插座504、按键505、耳机插座506以及电池507。电 池在电路板的另一面，图中没有显示出来。
图6是点读笔的电路框图。由图6看出其工作原理，传感头601对着含有 OID隐形码的图像拍摄，把得到数据送到图像处理电路602处理，得到解析后 的OID码送到SoC型的主控电路603，主控电路603根据解析的OID码的数值 在FLASH存储器604里取出对应的MP3声音数据解码、数模转换(MC)后经耳 机607发出声音。解码、DAC转换后的声音信号还经过开关606送到无线发射 电路605发射出去，由无线接收部分接收后发声。开关606由耳机607是否插 入控制，耳机607没有插入时开关606是接通的，声音信号可以经过无线发射 电路605发射出去。插入耳机607期间，开关606断开，无线发射电路605不工作，只可从耳机607听到声音。
FLASH存储器604里存储有系统程序和若干声音数据文件，每个声音数据 文件对应于一本有声图书，其中按OID码存储有各OID码对应的声音数据，主 控电路603可以根据0ID码在选定的有声图书的数据文件里找到对应的声音数 据，解码后发出声音，实现有声图书的点读发声功能。主控电路603还可以根 据OID码在选定的有声图书的数据文件里找到与声音数据对应的文字编码数 据。
将点读笔经设在其上面的USB从设备插口和PC连接起来，点读笔就成了 PC的移动硬盘，可以方便地从电脑里下载或上传有声图书对应的点读文件、 MP3文件或其他数据文件。
点读笔一般由内置的电池610供电，插入USB线也可由USB主设备供电工 作，同时可以通过USB插座608对电池610进行充电。当然，充电时使用的电 池必须是可充电电池。
按键609可以控制点读笔按不同模式、不同功能工作。功能和模式的切换 也可以用OID码控制。比如，可以在有声图书、卡片、点读笔笔盒或笔架上印 刷图7所示的图标群，每一个图标加印不同的OID隐形码，用点读笔点击不同 图标即选择了不同OID码，主控电路603根据得到的OID码切换到该OID码对 应的功能或模式。这样，带有OID隐形码的图标就相当于点读笔的按键，点读 笔点击功能图标就相当于按了功能按键。由此得到的好处是，即可使点读笔的 功能随意扩展，又不必在笔身上设置过多按键，可以使笔做得功能很强而体积 很小。
无线接收部分的工作原理由图8、图9和图10说明
图8是只具有无线接收与发声功能的接收电路原理框图由天线801接收 的无线信号，经过FM收音电路802解调、放大后送到喇叭803发出声音。由 于其本身也是一个标准的FM收音机，所以可以接收任何FM电台(包括流行的 校园广播电台)的FM广播节目。对于FM接收、发射电路，目前市面上有很多 标准产品，比如深圳迈威公司的MW2701、 MW2702、 MW2703、 MW3368等，其工 作原理已非常成熟，不再赘述。图9是具有无线接收发声和时钟功能的接收电路原理框图，和图8的差别 只是FM接收电路采用了具有时钟功能的接收电路，因而成为具有时钟、闹钟、 定时开关机功能的FM收音机。由天线901接收的无线信号，经过FM收音电路 902解调、放大后送到喇叭903发出声音。显示屏906用于显示时钟。
图IO是具有同步文字显示功能的无线接收电路原理示意图由天线1001 接收的双通道FM信号，经FM收音电路1002解调、放大后， 一个通道的声音 信号送到喇叭1003发出声音。另一个通道输出的文字编码信号送到CPU 1004， 再由CPU 1004解调出调制在文字编码信号里的文字编码数据，根据文字编码 数据从存储在存储器1005里的字库中找到对应的文字字型送到显示屏1006 显示出来。由于发射端调制时文字编码和声音信号是同步调制的，接收端解调 后显示的文字和声音也是同步的。调制的文字可以包括歌词、说明文字、功能 标示、状态信息等所有需要显示的文字，甚至可以通过命令控制CPU 1004显 示一些简单图标或专用图形。没有声音的时候，文字通道的信号发射不受影响。 没有文字需要显示时，发射文字编码信号的通道发射没有文字信息的空码信 号。
存储器1005里存储有系统软件、字库和必要的数据。接收端也可以在壳 体上设置按键1007，以便进行功能设置、切换、音量控制、时间调整等等。
关于调制和解调的模式，不限于FM (调频)模式，也可以采用其他无线 发射和接收模式，如蓝牙、调幅收音机、手机传输模式等。对于FM模式，可 将文字编码的0、 1和空码信号分别调制为不同频率的正弦波，比如"0"调制 为2个周期的4800Hz正弦波，"1"调制为1个周期的2400Hz正弦波，"空码" 调制为1个周期的1200Hz正弦波等等。这种调制技术早在80年代单板计算机 使用音频磁带作为外存介质的技术中己有成熟运用，这里不再赘述。
权利要求1、一种点读笔，包括壳体，壳体上设置有光学传感头、USB插口、耳机插口及至少一个按键，壳体内设置有图像处理电路、主控电路、FLASH存储器及供电电池；其中，所述图像处理电路分别与所述光学传感头和所述主控电路通信连接，所述主控电路还与所述FLASH存储器、所述USB插口、所述耳机插口及所述至少一个按键通信连接，所述FLASH存储器中存储有系统程序和数据文件，所述数据文件包括音频数据文件，所述主控电路是包括音频数据解码、DAC转换和耳机功放在内的多媒体SoC芯片；其特征在于，还包括与所述主控电路相连的无线发射电路，其中，所述无线发射电路包括用于将主控电路输出的声音信号调制成无线信号并发射出去的第一发射通道。
2、 根据权利要求1所述的点读笔，其特征在于，所述数据文件包括与所 述音频数据文件配套的文字编码数据文件，所述主控电路包括用于将所述文字 编码数据转换成与所述声音信号相对应的文字编码信号的转换模块，所述无线 发射电路包括用于将所述主控电路输出的文字编码信号调制成无线信号并与 所述第一通道中调制后的声音信号同步发射出去的第二发射通道。
3、 根据权利要求1或2所述的点读笔，其特征在于，配备有卡片或笔盒 或笔架，其上印制有代表快进、快退、停止、MP3、听力、前曲、后曲、点读、 词典和/或游戏操作模式的图标，且所述图标上加印有与各图标对应的光学识 别隐形码。
4、 根据权利要求1所述的点读笔，其特征在于，配备有无线音箱，其包 括音箱壳体、设置在壳体内的无线接收电路及与所述无线接收电路连接的喇 叭，其中所述无线接收电路包括用于解调所述无线信号从而生成音频信号的电 路、用于放大音频信号并驱动所述喇叭的音频功放电路。
5、 根据权利要求4所述的点读笔，其特征在于，所述无线音箱还包括显 示屏、时钟、闹钟和钟控开关电路。
6、 根据权利要求2所述的点读笔，其特征在于，配备有无线音箱，其包 括音箱壳体、设置在壳体内的双通道无线接收电路及与所述双通道无线接收电路连接的喇叭和显示屏；所述双通道无线接收电路包括用于解调并分离所述无 线信号从而生成音频信号的第一接收通道、用于解调并分离所述无线信号从而 生成与所述音频信号同步配套的文字编码信号的第二接收通道；所述第一接收 通道包括放大音频信号并驱动所述喇叭的音频功放电路，所述第二接收通道包 括用于根据文字编码在显示屏上显示文字的显示驱动电路以及用于存储字库 数据的存储器。
7、 根据权利要求6所述的点读笔，其特征在于，所述无线音箱包括时钟、 闹钟和钟控开关电路。
8、 根据权利要求4至7中任一项所述的点读笔，其特征在于，所述无线 发射电路为FM信号发射电路，所述无线信号为FM信号，所述无线接收电路为 FM信号接收电路。
9、 根据权利要求4所述的点读笔，其特征在于，所述无线发射电路为FM 信号发射电路，所述无线信号为FM信号，所述无线音箱是能够接收FM电台广 播信号的FM收音机。
10、 根据权利要求1或2所述的点读笔，其特征在于，包括一个与所述耳 机插口及所述无线发射电路相连、用于在耳机插入期间关断所述无线发射电路 的开关装置。
专利摘要本实用新型涉及一种点读笔，包括壳体、光学传感头、USB插口、耳机插口、按键、图像处理电路、主控电路、FLASH存储器、无线发射电路及供电电池；FLASH存储器中存储有系统程序和数据文件，主控电路是包括音频数据解码、DAC转换和耳机功放在内的多媒体SoC芯片。无线发射电路包括用于将声音信号调制成无线信号并发射出去的第一发射通道、用于将文字编码信号调制成无线信号并与第一通道中调制后的声音信号同步发射出去的第二发射通道。本实用新型的点读笔体积小巧，象普通钢笔一样，携带非常方便，不但适于小朋友使用，也适合成人使用。配套的接收装置具有多样功能，既可作为装饰，又可作为钟控收音机等日用电器，还可以作为点读笔的发声部件，一举数得。
文档编号G09B5/04GK201285551SQ20082021304
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月31日 优先权日2008年10月31日
发明者刘建生 申请人:刘建生