专利名称：一种带折叠标准键盘的电子记事本的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备记录功能的便携式电子设备，具体涉及一种带有标准键盘，尤其是折叠式标准键盘的电子记事本。
背景技术：
随着电子技术和控制技术的飞速发展，越来越多的电子记事本可供消费者选择。目前的电子记事本的输入装置，通常有机械键盘结构和触摸屏结构两类。由于电子记事本为便携式设备，要求体积不能太大，因此，其配置的机械键盘一般 为数字小键盘或者是微尺寸的全字母键盘，数字小键盘在录入汉字时，不能使用常用的输入法，而全字母键盘虽然可以采用PC机上的常用输入法，但是由于尺寸太小，无法使用双手正常录入，文字录入速度慢。随着技术的进步，现有的触摸屏可以采用手写输入和虚拟键盘输入，功能上比较方便，但是，同样存在录入方式与PC机兼容性差，录入速度慢的问题。除了专用的电子记事本外，目前，大多掌上电子设备都能够实现记事的功能，但是通常也不能实现通过标准键盘输入。外接标准键盘不便于携带。折叠键盘的问世带来了技术的革新，人们可以随身携带折叠键盘，通过有线方式或者无线方式(比如蓝牙、红外线)将键盘与某些设备(如手机)连接，大大提升了用户体验。但是，很多用户需要一款专用的电子记事本设备，用于记录瞬间的灵感或者重要的信息。并且，用户要求该设备具备价格低廉、体积较小、重量较轻、便于携带、使用方便等特点。因此，仍需要对现有的电子记事本进行改进。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种体积小、便于携带、可操作性强的电子记事本。为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是一种带折叠标准键盘的电子记事本，包括主控模块、显示模块、输入模块和电源模块，所述输入模块为可折叠标准键盘，键盘经主控模块上的接口与主控模块连接；所述主控模块和电源模块设置在一壳体内；所述显示模块为IXD显示屏模块，所述壳体上设置有插拔接口，IXD显示屏模块经插拔接口与主控模块连接。上述技术方案中，由主控模块完成电子记事本的程序引导、数据处理、存储和读出等功能，输入模块为可折叠标准键盘，展开后是一个标准的全键盘，适合于习惯采用标准键盘录入的用户使用，同时，LCD显示屏模块为可插拔式，使用时插上，用于实时显示输入的信息，在键盘需要折叠时，可将LCD显示屏拔出，固定在折叠键盘的一边，便于携带。进一步的技术方案中，所述壳体上设有IXD显示屏收纳部，在收藏状态下，IXD显示屏模块置于IXD显示屏收纳部内。可以采用滑槽方式进行收纳。优选的技术方案，所述壳体与所述可折叠标准键盘的其中一个折叠部分为一体结构。这样，在折叠状态下，整机体积小，一体性强，便于携带。上述技术方案中，所述主控模块包括主控芯片、实时时钟模块、存储单元、键盘接口模块和USB接口模块。主控芯片能够将用户通过键盘输入所记录的字符信息保存到存储模块，当用户需要查看信息时，只需要将该装置与上位机(如PC)连接，上位机在安装完驱动后，即可查看存储的信息。实时时钟模块能够为本装置记录的文件提供正确的时间邮戳。USB接口模块既可用于对机内电池充电，也可用于连接上位机进行数据传输。在实际使用时，盲打爱好者可以选择不使用IXD显示屏。所述可折叠标准键盘可以是编码式的键盘，也可以是非编码式的键盘；键盘可以是两折、三折或者四折的折叠键盘；键盘上可以设置电源开关按键、文件保存按键以及相应的发光二极管指示。所述电源模块包括可充电电池以及电源调理电路，以便给整个装置供电。所述的充电电池可以是锂离子电池(包含锂聚合物电池)，镍氢电池，镍镉电池，铅酸免维护电池等。所述的电源调理电路将通过USB连接线对所述的可充电电池进行充电。所述可插拔的IXD显示屏模块，可以是扭曲向列型液晶显示器(TN-IXD)，超扭曲 向列型液晶显示器(STN-IXD)，彩色薄膜型液晶显示器(TFT-IXD)等。根据需要可以选择带字库的LCD，或者不带字库的LCD。根据不同的需求和硬件条件，可以用于只显示英文字符，也可以显示其他字符，比如中文字符。所述实时时钟模块根据主控芯片所拥有的具体硬件条件选择，可以是专用的实时时钟芯片，也可以只是外围的RTC (实时时钟)晶振电路。所述存储单元模块根据实际需要选择。上位机在安装完提供的驱动程序后，即可通过对存储器进行读写。所述键盘接口模块根据主控芯片的硬件条件和具体方案而定，在有相应的资源下，可以是普通的输入输出(Input/Output) 口，也可以是PS/2键盘接口或者是USB接口。所述USB接口模块可以是主控芯片自有的模块，也可以通过专用的USB接口芯片实现。所述主控芯片有多种选择，比如成熟的51核的8位单片机AT89C51，在工业上广泛应用的低功耗的16位的MSP430系列单片机，当前比较流行的32位的ARM系列单片机等，或者采用FPGA的方式实现，比如采用Altera公司的cyclone系列芯片,Xilinx公司的Spartan系列芯片。根据不同的芯片采用不同的实施方案。由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点
1.本发明将主控芯片连接在折叠键盘上，构建电子记事本，从而以低成本获得了专用的电子记事本，并且，用户在展开折叠键盘后，可以采用全字母键盘输入，录入速度快，使用方便；
2.本发明的显示模块采用插拔式结构连接，不使用时可以拔下收纳，整体体积较小，便于携带；
3.主机壳体与折叠键盘中的一部分构成一体结构时,整体性好,折叠后只比普通折叠键盘略厚，减小了整机体积。4.本发明具有部件少、重量轻、折叠后体积小、便于携带、耗电少的特点，尤其适合于习惯标准键盘输入或对标准键盘依赖强的计算机爱好者或计算机专业人士。
图I是本发明实施例的工作原理模块示意 图2是实施例一的模块示意 图3是时钟芯片DS1302与51单片机的连接 图4是PS/2键盘与51单片机的连接 图5是实施例二的模块示意 图6是实施例三的模块示意 图7是驱动ARM芯片RTC的外部晶振电路与ARM芯片的连接图； 图8是HY27UF081G2A芯片的逻辑框图；图9是实施例四中使用FPGA (现场可编程门阵列)方式的流程图。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述
实施例一参见图I所示，一种带折叠标准键盘的电子记事本，包括主控模块400、显示模块300、输入模块100和电源模块200，输入模块100为可折叠标准键盘，键盘经主控模块上的接口与主控模块连接；显示模块为IXD显示屏，主控模块包括主控芯片、存储单元和实时时钟，主控芯片上设有USB接口，用于连接上位机或充电电源。图2是本实施例具体的模块示意图，其中，主控芯片模块410采用8位单片机AT89C51。电源模块200采用+5V电压输入，可以提供+5V、+3. 3V的稳压输出，实时时钟模块420使用专用的实时时钟芯片DS1302，请参考图3，图3为DS1302与AT89C51的连接图，DS1302是美国Dallas公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路，它可以对年、月、周、日、时、分、秒进行计时，具有闰年补偿功能，工作电压为2. 5V到5. 5V。采用三线接口与CPU进行同步通信，并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31X8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。Vccl为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vccl或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vccl+0. 2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vccl时，DS1302由Vccl供电。Xl和X2是振荡源，外接32. 768kHz晶振。RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。DS1302的控制字如下表所示
表I DS1302的控制字
7丨6丨5丨4丨3丨2 Il |0
T RAM/CK — ~~~~~R/ff
其中R/W为I时读，为O时写；A0 A4指示操作单元地址；RAM/CK为I时表示存取RAM数据，为O时表示存取日历时钟数据；最高位必须为逻辑1，如果为0，数据写不进DS1302。控制字节总是从最低位开始输入/输出，当命令字节为1001XXX1时，DS1302设置在测试模式，这种模式仅为半导体公司测试时使用。本方案通过控制51单片机从芯片中读取所需要的时间作为时间邮戳。本方案的存储单元模块430选择以SPI或I2C方式传输的存储器芯片，在方案中选择SPI Flash芯片W25X16，该芯片拥有2M字节的存储容量，共32个块，每块大小为64K，每块分为16扇区，每个扇区4K个字节，最少擦除单位为一个扇区，所以需要至少开辟4K的缓存区。在需要大容量存储的情况下，可以选择以SPI方式传输的SD卡作为存储单元。为了在上位机中读取存储单元中的信息，另外编写驱动程序，上位机安装驱动程序后即可对存储单元进行读写。接口模块440采用PS/2键盘接口，请参考图4，图为PS/2标准键盘接口与51单片机的连接图。另外，在本方案中，USB接口模块450通过USB转串口芯片实现， 本方案中选择在工程中常用的CH341芯片。
实施例二 本实施例与实施例一大体类似，请参考图5，主控芯片模块410采用16 位的MSP430F2618单片机，MSP430系列是TI公司推出的16位RISC系列单片机，具有超低功耗的特点。电源模块200采用+5V电压输入，可以提供+5V、+3. 3V的稳压输出。实时时钟模块采用实时时钟芯片DS1302，连接图参考图3，接口模块440采用标准的PS/2键盘接口，连接图参考图4。同时，本方案中USB接口模块采用了另外一款USB换串口芯片PL2303HX。由于MSP430F2618单片机拥有更加丰富的引脚，本方案的存储单元模块430采用Nand Flash 芯片K9FIG08U0M，容量达128M字节，同样具有低功耗的特性，按页进行读写，按块擦除，通过I/O 口分时复用作为命令/地址/数据引脚。
实施例三请参考图6，主控芯片模块410采用32位的ARM系列单片机，本方案使用32位处理器STM32F103ZET6，拥用Cortex_M3内核，主频72M, 512K片内flash，64K片内 SRAM，采用LQFP144封装。电源模块200采用+5V电压输入，可以提供+5V、+3. 3V的稳压输出 。本方案实时时钟模块420采用芯片内部的RTC (实时时钟)，它的供电和时钟独立于内核，内部寄存器不会受系统复位掉电的影响。实时时钟电源由+3. 3V纽扣电池供电。请参照图7，图为芯片外部晶振电路与单片机的连接图，该电路用于驱动RTC实时时钟，晶振主频 32. 768KHz,编程使RTC(实时时钟)的时间基准为I秒，当在键盘上按下特定的组合键后，可根据需要通过键盘随时设置时间初始值。因为该款芯片拥有丰富的接口资源，键盘模块100 可选择矩阵式非编码式键盘，接口模块440为普通的GPIO (通用输入输出端口)口，程序通过扫描键盘获得位置信息，并且转换为相应的二进制值。键盘模块100也可选择PS/2标准键盘，接口模块440则为PS/2标准键盘接口，请参考图4，通过编写驱动程序，对键盘发送的数据进行存储。本实施方案存储单元模块430为IG的Nand Flash芯片HY27UF081G2A，请参考图8，该芯片拥有8位数据总线宽度，复用的数据/地址线，页大小(2K+64)字节。在访问Nand Flash之前，控制芯片需要初始化FSMC的Nand Flash控制器功能、时序、数据总线宽度等参数。控制芯片使用FSMC总线对Nand Flash进行读写，在本方案中在Nand Flash 中建立FAT32文件系统。USB接口模块45采用STM32F103ZET6自带的USB SLAVE接口，程序初始化USB模块，当该装置通过USB设备与上位机(比如PC机)连接时，系统检测到USB 设备，完成相应的初始化工作，即可从Nand Flash中读取.txt文件。
实施例四本实施例采用FPGA (现场可编程门阵列)芯片实现所述主控模块400 的所有功能，即在FPGA内部包括主控芯片模块410，实时时钟模块420，存储单元模块430。 其中主控芯片模块410包含有接口模块440，USB接口模块450。所述的FPGA芯片，可以采用Altera公司的cyclone系列芯片，Xilinx公司的Spartan系列芯片等。
本实施例的工作流程，请参照图9，图为实现该方案所根据的流程图。当用户打开电源后，记事本开始等待输入，记事本开始记录用户通过键盘记录的信息，当按下“保存”键后，记事本保存本次记录的信息，结束本次记录，并自动开始另一个记录。若在未按“保存” 键的情况下关闭电源，则记事本自动清除未保存的数据。
权利要求
1.一种带折叠标准键盘的电子记事本，包括主控模块、显示模块、输入模块和电源模块，其特征在于所述输入模块为可折叠标准键盘，键盘经主控模块上的接口与主控模块连接；所述主控模块和电源模块设置在一壳体内；所述显示模块为LCD显示屏模块，所述壳体上设置有插拔接口，IXD显示屏模块经插拔接口与主控模块连接。
2.根据权利要求I所述的带折叠标准键盘的电子记事本，其特征在于所述壳体上设有IXD显示屏收纳部，在收藏状态下，IXD显示屏模块置于IXD显示屏收纳部内。
3.根据权利要求I或2所述的带折叠标准键盘的电子记事本，其特征在于所述壳体与所述可折叠标准键盘的其中一个折叠部分为一体结构。
4.根据权利要求I所述的带折叠标准键盘的电子记事本，其特征在于所述主控模块包括主控芯片、实时时钟模块、存储单元、键盘接口模块和USB接口模块。
全文摘要
本发明公开了一种带折叠标准键盘的电子记事本，包括主控模块、显示模块、输入模块和电源模块，其特征在于所述输入模块为可折叠标准键盘，键盘经主控模块上的接口与主控模块连接；所述主控模块和电源模块设置在一壳体内；所述显示模块为LCD显示屏模块，所述壳体上设置有插拔接口，LCD显示屏模块经插拔接口与主控模块连接。本发明具有部件少、重量轻、折叠后体积小、便于携带、耗电少的特点，尤其适合于习惯标准键盘输入或对标准键盘依赖强的计算机爱好者或计算机专业人士。
文档编号G06F15/76GK102929349SQ20121042038
公开日2013年2月13日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者乔东海, 张骥, 吕勇建 申请人:苏州大学