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      多功能教學(xué)心算語音機的制作方法

      文檔序號:2637152閱讀:414來源:國知局
      專利名稱:多功能教學(xué)心算語音機的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及一種適合兒童用的語音機,特別是一種能鍛練兒童練習(xí)心算用的多功能教學(xué)心算語音機;本實用新型的多功能教學(xué)心算語音機是在小型計算器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,其是將各種運算規(guī)則的程序存儲在中心處理器的存儲器中,并利用相應(yīng)的語音電路,使計算結(jié)果答案以聲信號表示給進行練習(xí)的兒童,使兒童對教學(xué)更加感興趣。
      現(xiàn)有可進行四則運算的計算器,僅能通過按鍵進行簡單計算,其計算結(jié)果僅能顯示在計算器的現(xiàn)示屏上,計算結(jié)果易產(chǎn)生視覺錯誤,作為教學(xué)用時,更不能適應(yīng)幼兒的心理特點。
      本實用新型的目的在于提供一種便于攜帶、具有語音報數(shù)功能的教學(xué)機,特別是一種適合兒童自學(xué)用的教學(xué)機;其可設(shè)置多種語言,例如中文及英文,或根據(jù)需要而設(shè)置其它國語言。
      本實用新型的另一目的在于提供一種可以讀出數(shù)字位數(shù)單位的兒童用教學(xué)機,例如,計算結(jié)果為“567”,其輸出讀音為“五佰六拾七”。
      本實用新型的再一目的在于提供一種多功能教學(xué)心算語音機,其具有多種功能,例如心算練習(xí)功能、順向及逆向九九表乘法運算、可自動亂數(shù)出題、自動顯示答案、備有測驗題、提示回答是否正確、鬧鈴設(shè)定、自動報時、設(shè)有商用十位數(shù)計算器功能以及馬表功能等;以適應(yīng)多種用途。
      為達(dá)到上述目的,本實用新型的多功能教學(xué)心算語音機采取以下技術(shù)措施本實用新型的多功能教學(xué)心算語音機是在一般計算器的基礎(chǔ)上,采用微處理器及語音電路技術(shù)相組合的方法使計算結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為語言播放出來。本機是利用微處理器內(nèi)部的時基產(chǎn)生器分別產(chǎn)生7.8125ms及500ms的中斷信號來執(zhí)來執(zhí)行語音輸出鍵盤界面與每秒時間自動加1的功能;在鍵盤部分設(shè)置相應(yīng)功能鍵以實現(xiàn)以下功能1.語音功能有多國語言同步發(fā)音、重復(fù)語音、語音報數(shù)報時;2.有順逆向乘法,九九乘法,可順向與逆向背誦,乘法自動語音讀出;3.心算訓(xùn)練功能自動亂數(shù)出題,有1~3位數(shù)任意輸入,三次答錯,自動顯示正確答案;4.測驗功能,可輸入計算題,并自動解答;5.有時鐘功能自動整點報時及鬧鈴設(shè)定;6.有商用十位數(shù)計算功能;7.有馬表功能,本機有分段計時、累進計時、倒數(shù)計時功能。
      本實用新型的多功能教學(xué)心算語音機由外殼、其中的電路以及與電路連接的鍵盤組成,其電路部分包括一微處理器、按鍵電路、顯示電路、語音電路、電源電路及揚聲器;語音電路與微處理器CPU之間聯(lián)有控制、數(shù)據(jù)及地址總線;語音電路包括英文語音電路及中文語音電路;語音電路包括語音存儲器、語音合成單元及D/A轉(zhuǎn)換電路;微處理器CPU是語音報數(shù)的主控制單元,每觸發(fā)一次功能鍵中的"TALK"鍵后,CPU開始進入工作狀態(tài),并發(fā)出指令將計算結(jié)果數(shù)字讀進CPU內(nèi)部寄存器中,CPU再對該數(shù)據(jù)進行處理判斷,然后,CPU依據(jù)處理結(jié)果,從語音電路的存儲器中提取語音數(shù)據(jù),送到語音合成單元進行D/A轉(zhuǎn)換,合成后的語音,經(jīng)放大后推動揚聲器放音。
      本實用新型具有如下效果由于本實用新型的多功能教學(xué)心算語音機增加了語音電路,可根據(jù)需要配合各國語音設(shè)定并存放各國語音;可配合數(shù)字計算給予完整的計算結(jié)果答案,例如,對數(shù)字結(jié)果,可給出帶有數(shù)字單位的語音輸出;本實用新型可作成體積小便于攜帶的兒童用教學(xué)機;因有語音的配合,使用時,不必專門注視顯示屏,以免按錯按鍵及避免視覺誤差,使用方便;特別適合兒童使用。
      結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的特點說明如下附圖簡要說明


      圖1本實用新型的較佳實施例的立體圖;圖2本實用新型的較佳實施例的面板平面圖;圖3本實用新型的較佳實施例的電路原理框圖;圖4本實用新型的較佳實施例的電路圖;圖5本實用新型的較佳實施例的程序流程圖。

      圖1所示,其為本實用新型的較佳實施例的立體圖,本實用新型的較佳實施例由外殼及裝于其中的電路組成,外殼1采用盒式結(jié)構(gòu),其由盒蓋2、盒體3及位于盒體3上邊緣的面板4組成;盒蓋2一邊樞接于盒體3上,盒蓋2的左上角開設(shè)有一窗口6,以使蓋合后顯示屏顯示的時間便于觀察;使用時將盒蓋2掀起,不使用時將其蓋合,便于攜帶,并可避免盒內(nèi)的按鍵被碰觸。
      如圖2所示,其為本實用新型的較佳實施例的面板平面圖,面板4的上部設(shè)置一液晶顯示屏5,右上角設(shè)有放置揚聲器聲音輸出孔7;面板4的左下部設(shè)置數(shù)字鍵8,其中間位置設(shè)有各種功能鍵10,如練習(xí)題、測驗題功能鍵、四則運算功能鍵及數(shù)字清除鍵等,順逆向乘法功能鍵11及“TALK”鍵(語音鍵)設(shè)于功能鍵10的右邊,其它功能鍵12,如語音切換、馬表狀態(tài)、時鐘設(shè)定等設(shè)于面板的右邊。
      如圖3所示,其為本實用新型的較佳實施例的電路原理框圖,本實用新型的電路主要包括微處理器31、英文語音電路32、中文語音電路33(本實施例中,語音電路分為英文語音電路及中文語音電路)、液晶顯示電路34、按鍵部分35以及電源電路36;其中,微處理器31是語音報數(shù)的主控單元,用于本機所需工作程序的存儲及執(zhí)行,各種功能的切換及控制;語音電路32、33用于存儲預(yù)先設(shè)定的中、英文語音信號及合成語音,并在微處理器31的控制下將相應(yīng)的語音信號經(jīng)放大器放大由揚聲器輸出;液晶顯示器34用于在微處理器31的控制下顯示運算過程中及計算結(jié)果的數(shù)字、時間及馬表數(shù)字的顯示;按鍵部分35用于將練習(xí)者鍵入信號輸入微處理器31;電源電路36將本機所需工作電壓聯(lián)入電路各部分。
      如圖4所示,其為本實用新型的較佳實施例的電路圖,其中,微處理器31由集成電路41及其周邊的元件所組成,集成電路41的型號為KSS6C820;英文語音電路32及中文語音電路33分別由集成電路42、43及其周邊的元件所組成,集成電路42、43的型號分別為MSS3201-09及MSS3201-11;該語音集成電路的主要功能是將計算結(jié)果的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的中、英文語音信號,推動揚聲器發(fā)出相應(yīng)的中、英文語音信號;集成電路41的管腳P30、P60、P70分別連接鍵盤按鍵;集成電路42、43左邊的管腳TG0~7連接到集成電路41的相應(yīng)管腳P20、P50、P40,以接收來自微處理器31的相應(yīng)語音信號的地址數(shù)據(jù)及控制相應(yīng)語音信號的輸出數(shù)據(jù);分別連接在集成電路42、43輸出端的三極管45、46為聲頻信號放大器,經(jīng)其放大的語音信號由與其相連接的揚聲器47轉(zhuǎn)換為聲音信號;集成電路41的管腳P01、P02連接入開關(guān)SW1、SW2為設(shè)置在機內(nèi)的保護開關(guān),用以防止整機裝配中人體感應(yīng)對對本機的影響;位于集成電路41的上部兩邊的管腳連接到顯示電路34;位于集成電路41右側(cè)管腳的電路44為時鐘電路與濾波電路。
      如圖5所示,其為本實用新型的較佳實施例的程序流程圖,當(dāng)電源接通時,程序進入初始階段,接著作一些初值設(shè)定,即將液晶顯示器34全部點亮約3~4秒,以示各字節(jié)位是否正常;然后,進入下一步--等待狀態(tài)M,在此狀態(tài)微處理器31是非常省電的,如果沒有任何中斷請求發(fā)生,微處理器31永遠(yuǎn)處于此狀態(tài);在此程序中共設(shè)定了三個時基中斷請求,即在設(shè)定的時基中斷信號的規(guī)定時間終了時刻,等待狀態(tài)會自動結(jié)束并自動清除,進入該時基中斷副程序,執(zhí)行相應(yīng)功能。
      以下說明每個中斷請求發(fā)生后,進一步的程序1. 15.625ms中斷微處理器31在經(jīng)15.625ms時會自動開始鍵盤掃描功能,檢查是否有按鍵操作,按鍵掃描是利用矩陣式掃描方式,若掃到其中有任何一個按鍵被按下,微處理器31即可利用預(yù)先設(shè)定的數(shù)值,處理相應(yīng)按鍵的功能;完成該步驟后,仍回到等待狀態(tài)M;2. 0.5sec中斷該中斷程序為時鐘控制程序,每進入0.5sec中斷一次,可設(shè)定一個RAM自動加1,若RAM的此數(shù)為奇數(shù),則作SEC+1的動作,若為偶數(shù),則微處理器跳回等待狀態(tài)M,如此,時鐘就可以每秒加1,并且作時、分、秒的判斷,之后,再將所作RAM的數(shù)值經(jīng)由顯示器的RAM傳送到液晶顯示屏M瓿篩貌街韜仍回到等待狀態(tài)M;3. 7.8125ms中斷此程序包括4個流程A.當(dāng)微處理器31在執(zhí)行馬表計時功能時,因此馬表具有1/100秒的計時功能,還可有倒數(shù)功能,微處理器31利用此7.8125ms中斷分頻達(dá)到1/100秒的功能,完成該步驟后,仍回到等待狀態(tài)M;B.語音選擇在語音集成電路有一觸發(fā)管腳(連接"TALK"鍵),若此管腳被觸發(fā)后,此語音電路即根據(jù)微處理器31送到語音電路的地址信號將相應(yīng)語音內(nèi)容提出來,等待下一信號進入時,輸出相應(yīng)語音信號;C.語音輸出當(dāng)語音電路找尋到相應(yīng)語音信號的地址而等待信號時,再接收到來自微處理器31的一連串的信號時,語音集成電路42、43即會根據(jù)這些信號,順序地發(fā)出相應(yīng)語音信號;D.此流程為計算機處理流程此流程是執(zhí)行計算機的計算功能,在此步驟中不僅在顯示屏上顯示數(shù)字,而且又有語音輸出。
      權(quán)利要求1.一種多功能教學(xué)心算語音機,其由外殼、裝于外殼中的電路以及與電路相連接的鍵盤組成,電路部分包括一微處理器、一按鍵電路、一顯示電路及一電源電路,其特征在于,其還包括一語音電路及揚聲器;語音電路及揚聲器間連接一放大器;語音電路包括語音存儲器、語音合成單元及D/A轉(zhuǎn)換電路;微處理器CPU是語音報數(shù)的主控制單元,其用于發(fā)出指令將計算結(jié)果數(shù)字讀進CPU內(nèi)部寄存器中,CPU再對該數(shù)據(jù)進行處理判斷該數(shù)字位數(shù),CPU依據(jù)處理結(jié)果,從語音存儲器中提取預(yù)先存入的語音數(shù)據(jù),送到語音合成單元進行D/A轉(zhuǎn)換,合成后的語音,經(jīng)放大器放大后推動揚聲器放音。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能教學(xué)心算語音機,其特征在于,所述語音電路包括英文語音電路及中文語音電路;英文語音電路及中文語音電路分別包括用于存儲語音數(shù)據(jù)的語音存儲器、語音合成單元及D/A轉(zhuǎn)換電路。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能教學(xué)心算語音機,其特征在于,所述外殼由盒蓋、盒體及位于盒體上邊緣的面板組成;盒蓋一邊樞接于盒體上,盒蓋的左上角開設(shè)有一窗口,以使蓋合后顯示屏顯示的時間數(shù)字便于觀察,所述面板上組裝有與所述按鍵電路連接的鍵盤、與所述顯示電路連接的顯示屏以及按裝有揚聲器發(fā)聲孔;鍵盤上設(shè)有數(shù)字鍵功能鍵以及用于控制播音的語音鍵。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能教學(xué)心算語音機,其特征在于,所述微處理器CPU采用型號為KSS6C820集成電路。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多功能教學(xué)心算語音機,其特征在于,所述英文語音電路采用型號為MSS3201-09的集成電路,其輸出端連接一由三極管構(gòu)成的放大電路,其射極端連接一揚聲器。所述中文語音電路采用型號為MSS3201-11的集成電路,其輸出端連接一由三極管構(gòu)成的放大電路,其射極端與所述揚聲器連接。
      專利摘要本實用新型提供一種適合兒童用的多功能教學(xué)心算語音機;其是在計算器基礎(chǔ)上改進的;是采用微處理器及語音電路技術(shù)相組合的方法使計算結(jié)果轉(zhuǎn)換為語言播放出來。其由外殼、相應(yīng)電路及鍵盤組成,其電路部分主要包括微處理器、按鍵電路、顯示電路及語音電路;微處理器是語音報數(shù)的主控制單元,其將計算結(jié)果讀進CPU,再對該數(shù)據(jù)進行處理判斷,依據(jù)處理結(jié)果,從語音存儲器中提取語音數(shù)據(jù),再送到語音合成單元進行D/A轉(zhuǎn)換,合成后的語音放大后播出。
      文檔編號G09B5/06GK2221803SQ94219628
      公開日1996年3月6日 申請日期1994年8月16日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月16日
      發(fā)明者黎文雄 申請人:黎文雄
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