專利名稱：利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及教學(xué)用具，尤其是一種利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具。適用于兒童初學(xué)漢字。
背景技術(shù)：
在教育界，特別是兒童初學(xué)漢字，將會越來越多地采用寓教于樂的自動化、智能化的教學(xué)用具，但是現(xiàn)在小孩玩的普通識字板和識字卡缺少趣味性，吸引力不夠；電腦上的教學(xué)系統(tǒng)價格高、設(shè)備體積大，不利于普及和應(yīng)用，小孩子玩電腦還會影響視力，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具，該教具調(diào)動了操作者的手、眼、耳，集學(xué)習(xí)和娛樂于一體，在玩耍的同時學(xué)會了漢字；該教具還應(yīng)體積小、重量輕、價格便宜、易于推廣。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具，具有鑲嵌偏旁部首的框架，框架周邊的擋條高于中間的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸臺，而在偏旁部首的內(nèi)面制有與所述空心凸臺相匹配的卡塊，其特征在于所述框架的左下角為用于拼字的操作區(qū)，其內(nèi)鑲嵌左右兩個偏旁部首，框架左下角的擋條凹槽中豎向裝有一組、橫向裝有二組光發(fā)射管，每個光發(fā)射管所對應(yīng)的擋條上開有擋條配合孔；位于頂角的左偏旁的內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁編碼孔，左偏旁的內(nèi)面右側(cè)豎向裝有一組光發(fā)射管且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁配合孔；相鄰的右偏旁其內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管且所對應(yīng)的壁上開有右偏旁編碼孔；操作區(qū)內(nèi)左右偏旁部首的下面設(shè)有電路板，所述光發(fā)射管和光接收管與該電路板電連接并受電路板控制。
所述電路板上包括電源電路、傳感器組、按鍵組、單片機(jī)、聲音數(shù)據(jù)庫、功率放大電路和揚(yáng)聲器，電源電路由三節(jié)電池供電，電壓為4.5V，經(jīng)電源開關(guān)S4連接到三端穩(wěn)壓塊U1，經(jīng)穩(wěn)壓輸出3.6V的電源供各部分電路使用；傳感器組包括光發(fā)射電路和光接收電路，光發(fā)射電路由電阻和一組并聯(lián)的發(fā)光二極管組成，光接收電路分別由二組排電阻和光敏三極管組成，排電阻一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接各個光敏三極管，同時連接到單片機(jī)的輸入端；按鍵組包括S1、S2、S3三個按鍵，它們一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接到單片機(jī)的腳49、45、43；單片機(jī)由單片機(jī)集成電路U3和外圍電路組成；聲音數(shù)據(jù)庫主要是用來存儲聲音的集成電路U2，其腳1連接電源，腳7連接單片機(jī)的腳8，腳6連接單片機(jī)的腳9，腳7同時還連接上拉電阻R6、R7，后者的另一端接電源；功率放大電路由三極管Q1和電阻R2、可調(diào)電阻R3，濾波器R10、C2組成，由單片機(jī)輸出的聲音信號送到Q1基極，經(jīng)放大后由集電極輸出至揚(yáng)聲器。
本實用新型的有益效果是本發(fā)音教具基于偏旁部首組合為漢字的原理，利用光電傳感元件組成輸入系統(tǒng)，利用單片機(jī)系統(tǒng)完成偏旁的識別和組合運算，最后經(jīng)數(shù)據(jù)庫的檢索，得到數(shù)字化的聲音數(shù)據(jù)，然后由D/A轉(zhuǎn)換器完成聲音信號還原，經(jīng)電子線路放大后，推動喇叭播放相應(yīng)的錄音。該教具調(diào)動了操作者的手、眼、耳，集學(xué)習(xí)和娛樂于一體，在玩耍的同時學(xué)會了漢字，框架及偏旁部首均采用注塑件，符合兒童使用的安全標(biāo)準(zhǔn)，具有體積小、重量輕、價格便宜、易于推廣的特點。


圖1是本實用新型帶局部剖的主視圖。
圖2是圖1中拼字區(qū)域的放大圖。
圖3是圖1中一個偏旁部首的剖視圖(在安裝位置上剖)。
圖4是圖1中另一個偏旁部首的剖視圖(在安裝位置上剖)。
圖5是本實用新型的電路框圖。
圖6是本實用新型的電原理圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，本實施例包括塑料制的可鑲嵌偏旁部首的框架1和活動的偏旁部首(以下簡稱部首)，框架周邊的擋條1-1高于中間的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸臺1-2，而在部首的內(nèi)面制有與所述空心凸臺相匹配的卡塊，每個空心凸臺上都活動地嵌裝一個部首，本例共有部首136個，可以組成大約1000個漢字。所述框架的左下角為用于拼字的操作區(qū)，其內(nèi)可鑲嵌左右兩個部首2、3，框架左下角的擋條1-1凹槽中豎向裝有5個、橫向裝有3個一組，共二組光發(fā)射管4，每個光發(fā)射管所對應(yīng)的擋條1-1上開有擋條配合孔1-1-1。位于頂角的左偏旁2的內(nèi)面左側(cè)豎向裝有5個光接收管5，內(nèi)面底部橫向裝有3個光接收管5，每個光接收管所對應(yīng)的左偏旁2壁上開有左偏旁編碼孔2-1，碥碼孔是為了識別部首而設(shè)計的，根據(jù)不同的部首開設(shè)相應(yīng)的編碼孔，每個部首的開孔數(shù)量和位置是唯一的，左偏旁2的內(nèi)面右側(cè)豎向裝有5個光發(fā)射管4，每個光發(fā)射管所對應(yīng)的壁上開有左偏旁配合孔2-2，配合孔全部貫穿是為了識別右邊部首的編碼而設(shè)計的，因為一個部首內(nèi)部的位置空間不夠安裝光電傳感器的發(fā)射和接收兩個元件，所以右邊的開孔是為了配合而設(shè)計的。相鄰的右偏旁3其內(nèi)面左側(cè)豎向裝有5個光接收管5，內(nèi)面底部橫向裝有3個光接收管5，每個光接收管所對應(yīng)的右偏旁3壁上開有右偏旁編碼孔3-1。操作區(qū)內(nèi)左右偏旁部首的下面設(shè)有電路板6，所述光發(fā)射管4和光接收管5焊接在該電路板上并受電路板控制。
所述電路板6上包括電源電路6-1、傳感器組6-2、按鍵組6-3、單片機(jī)6-4、聲音數(shù)據(jù)庫6-5、功率放大電路6-6和揚(yáng)聲器LS1。
電源電路6-1由三節(jié)電池供電，電壓為4.5V，經(jīng)電源開關(guān)S4連接到三端穩(wěn)壓塊U1，經(jīng)穩(wěn)壓輸出3.6V的電源供各部分電路使用，C10和C1是濾波和去耦電容。
傳感器6-2組包括光發(fā)射電路和光接收電路，光發(fā)射電路由電阻R1和一組并聯(lián)的發(fā)光二極管A1～A16組成；光接收電路由排電阻RP1和光敏三極管Q10～Q17及排電阻RP2和光敏三極管Q2～Q9組成，排電阻一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接各個光敏三極管，同時連接到單片機(jī)的輸入端。在發(fā)光二極管正常發(fā)光的情況下，插入帶有編碼孔的部首會使光敏三極管按照編碼規(guī)則分別導(dǎo)通或截止，這樣就把編碼信號轉(zhuǎn)換為電平的高低信號，編碼的電平信號經(jīng)單片機(jī)的輸入端輸入到單片機(jī)中。
按鍵組6-3包括S1、S2、S3三個按鍵，它們一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接到單片機(jī)的腳49、45、43，當(dāng)按鈕分別被按下時，改變了單片機(jī)對應(yīng)輸入的電平，從而把按鍵信號輸入到單片機(jī)中。
單片機(jī)6-4由單片機(jī)集成電路U3和外圍電路組成，本例單片機(jī)的型號為SPCE061A。
聲音數(shù)據(jù)庫6-5主要是用來存儲聲音的集成電路U2，使用II C總線連接到單片機(jī)系統(tǒng)，其腳1連接電源，腳7連接單片機(jī)的腳8，腳6連接單片機(jī)的腳9，腳7同時還連接上拉電阻R6、R7，后者的另一端接電源。
功率放大電路6-6由三極管Q1和電阻R2、可調(diào)電阻R3(用來調(diào)節(jié)音量)，濾波器R10、C2組成，由單片機(jī)輸出的聲音信號送到Q1基極，經(jīng)放大后由集電極輸出至揚(yáng)聲器LS1，推動揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的聲音。
本實用新型的工作原理是打開電源開關(guān)后，發(fā)光二極管發(fā)光，單片機(jī)系統(tǒng)上電復(fù)位，復(fù)位后運行程序。等待部首的插入，部首插入后，光敏三極管按照編碼孔的規(guī)則分別導(dǎo)通和截止，把部首的編碼信號輸入到單片機(jī)系統(tǒng)中，程序根據(jù)插入部件的不同組合，分別形成不同的地址信號，發(fā)送給聲音存儲電路，聲音存儲電路返回對應(yīng)的聲音數(shù)據(jù)信號，經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換后送給Q1放大，推動揚(yáng)聲器發(fā)出對應(yīng)的聲音。
權(quán)利要求1.一種利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具，具有鑲嵌偏旁部首的框架(1)，框架周邊的擋條(1-1)高于中間的底面，底面上制有行、列布置向上凸起的空心凸臺(1-2)，而在偏旁部首的內(nèi)面制有與所述空心凸臺相匹配的卡塊，其特征在于所述框架的左下角為用于拼字的操作區(qū)，其內(nèi)鑲嵌左右兩個偏旁部首(2、3)，框架左下角的擋條(1-1)凹槽中豎向裝有一組、橫向裝有二組光發(fā)射管(4)，每個光發(fā)射管所對應(yīng)的擋條(1-1)上開有擋條配合孔(1-1-1)；位于頂角的左偏旁(2)的內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管(5)且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁編碼孔(2-1)，左偏旁(2)的內(nèi)面右側(cè)豎向裝有一組光發(fā)射管(4)且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁配合孔(2-2)；相鄰的右偏旁(3)其內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管(5)且所對應(yīng)的壁上開有右偏旁編碼孔(3-1)；操作區(qū)內(nèi)左右偏旁部首的下面設(shè)有電路板(6)，所述光發(fā)射管(4)和光接收管(5)與該電路板電連接并受電路板控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具，其特征在于所述電路板(6)上包括電源電路(6-1)、傳感器組(6-2)、按鍵組(6-3)、單片機(jī)(6-4)、聲音數(shù)據(jù)庫(6-5)、功率放大電路(6-6)和揚(yáng)聲器(LS1)，電源電路(6-1)由三節(jié)電池供電，電壓為4.5V，經(jīng)電源開關(guān)S4連接到三端穩(wěn)壓塊U1，經(jīng)穩(wěn)壓輸出3.6V的電源供各部分電路使用；傳感器(6-2)組包括光發(fā)射電路和光接收電路，光發(fā)射電路由電阻和一組并聯(lián)的發(fā)光二極管組成，光接收電路分別由二組排電阻和光敏三極管組成，排電阻一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接各個光敏三極管，同時連接到單片機(jī)的輸入端；按鍵組(6-3)包括S1、S2、S3三個按鍵，它們一端并聯(lián)連接到電源，另一端分別連接到單片機(jī)的腳49、45、43；單片機(jī)(6-4)由單片機(jī)集成電路U3和外圍電路組成；聲音數(shù)據(jù)庫(6-5)主要是用來存儲聲音的集成電路U2，其腳1連接電源，腳7連接單片機(jī)的腳8，腳6連接單片機(jī)的腳9，腳7同時還連接上拉電阻R6、R7，后者的另一端接電源；功率放大電路(6-6)由三極管Q1和電阻R2、可調(diào)電阻R3，濾波器R10、C2組成，由單片機(jī)輸出的聲音信號送到Q1基極，經(jīng)放大后由集電極輸出至揚(yáng)聲器(LS1)。
專利摘要本實用新型涉及利用偏旁部首識別漢字的發(fā)音教具。本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種集學(xué)習(xí)和娛樂于一體的發(fā)音教具。其技術(shù)方案是框架的左下角為操作區(qū)，其內(nèi)鑲嵌兩個偏旁部首，框架左下角的擋條凹槽中豎向裝有一組、橫向裝有二組光發(fā)射管，每個光發(fā)射管所對應(yīng)的擋條上開有擋條配合孔；頂角的左偏旁的內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁編碼孔，左偏旁的內(nèi)面右側(cè)豎向裝有一組光發(fā)射管且所對應(yīng)的壁上開有左偏旁配合孔；相鄰的右偏旁其內(nèi)面左側(cè)豎向和內(nèi)面底部橫向各裝有一組光接收管且所對應(yīng)的壁上開有右偏旁編碼孔；操作區(qū)下設(shè)有電路板，光發(fā)射管和光接收管與電路板連接。本實用新型用于兒童初學(xué)漢字。
文檔編號G09B5/00GK2872503SQ20062010062
公開日2007年2月21日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者梁銘 申請人:梁銘