[实用新型]一种基于超声波汉语拼音字母教学装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及汉语教学领域，尤其涉及一种基于超声波汉语拼音字母教学装置。

背景技术

    现有汉语拼音字母教学中，大多教师需要在黑板前，通过粉笔书写汉语拼音字母，这种情况下，教师需要接触较多的粉笔灰，同时，也较少有时间离开讲台和黑板去与学生互动；当然也有些中文教师会采用电脑投影仪，通过在电脑上输打汉语拼音字母来减少粉笔书写，但这种方式下，教师需要在电脑前操作，走动的自由性较小，且其投影的字体一般较小，后排学生较难看清；普通的LED显示屏会受环境光线的强弱影响显示效果，针对上述情况，本实用新型设计了一种基于超声波汉语拼音字母教学装置，本实用新型利用到高频超声波直线传播性质，通过超声波信号控制显示单元进行语音字母输入和字母擦除，实现在远距离书写汉语拼音字母、双色自动亮度调节显示，方便教师与学生间的课堂互动。

发明内容

    本实用新型所要解决的技术问题为：现有汉语拼音字母教学，教师需接触较多粉尘，且后排学生较难看清，同时也限制了教师与学生间的课堂互动。

为解决其技术问题本实用新型所采用的技术方案为：一种基于超声波汉语拼音字母教学装置，其特征是，包括第一控制模块、显示模块、语音接收模块、扩音器、超声波接收模块、数字时钟模块、按键模块、光线传感器和书写控制棒；第一控制模块设于显示模块背面，语音接收模块设于显示模块右下边角位置，扩音器设于显示模块左右两边，数字时钟模块设于显示模块右上边角位置，超声波接收模块设置在显示模块上下边位置，显示模块呈两排并列的显示格与上下两排超声波接收模块一一对应；扩音器、超声波接收模块、数字时钟模块、按键模块、光线传感器、显示驱动电路、语音识别模块分别连接第一控制模块，显示驱动电路连接显示模块，语音识别模块连接语音接收模块；书写控制棒包括设置在头部的语音录入发射模块和激光器，设置在语音录入发射模块和激光器下部的第二控制模块，设置在第二控制模块上的字母擦除按键开关、语音输入按键开关、激光器按键开关，中下部设有电池、弹簧和电池盖；第二控制模块包括与其连接的电池、激光器、语音录入发射模块、字母擦除按键开关、语音输入按键开关和激光器按键开关。 

进一步，所述语音接收模块为蓝牙模块。

进一步，所述第一控制模块由单片机及外围电路组成。

进一步，所述显示模块为双色LED点阵模块。

使用时，按住语音输入按键开关，通过语音录入发射模块录入语音拼音字母，即可将需要书写的拼音字母通过语音录入发射模块发送给语音接收模块，通过语音识别模块的处理把要显示的信息传递给第一控制模块，由第一控制模块控制显示驱动电路工作，显示驱动电路驱动显示模块显示；需擦除时，按住字母擦除按键开关即可关闭其字母显示，实现擦除功能；激光器进行字母指示，按键模块实现扩音器音量调节和数字时钟模块调节，光线传感器检测环境光强度信号给第一控制模块，由第一控制模块控制显示驱动电路电流大小，从而控制显示模块亮度；需要显示某个字母时，激光指向某个字母第二控制模块控制语音录入发射模块发射超声波给显示模块对应的字母格上方或下方的超声波接收模块，显示需要显示的字母。

    本实用新型的优点是：实现远距书写拼音字母，教学时能教室任意位置及时书写拼音字母，避免用粉笔手写和吸入粉尘，方便与学生课堂互动。 

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型控制模块原理框图；

图3为本实用新型书写控制棒结构示意图；

图4为本实用新型书写控制棒控制板原理框图；

图中：1为第一控制模块、2为显示模块、3为语音接收模块、4为扩音器、5为超声波接收模块、6为数字时钟模块、7为按键模块、8为光线传感器、9为书写控制棒、10为显示驱动电路、11为语音识别模块、12为第二控制模块、13为激光器、14为语音录入发射模块、15为弹簧、16为电池盖、17为字母擦除按键开关、18为语音输入按键开关、19为激光器按键开关、20为电池。

具体实施方式

    参照附图，进一步说明实现本实用新型的实施方式。

声感汉语拼音教学器的第一控制模块1采用宏晶STC12C5A08S2型号8位单片机设计的控制模块；显示模块2采用8X8双色点阵构成显示模组；

语音接收模块3采用现有蓝牙模块进行语音接收；扩音器4采用市面上现有的扩音器；数字时钟模块6采用内置晶振、宽温补偿的高精度实时时钟IC－SD3088；按键模块7采用独立式按键电路或采用单片机AD口设计成一线键盘按键电路控制时钟；光线传感器8由两个高精度光敏电阻构成差模电路与基准高精度电阻进行环境光强度电压比较或者采用市面上现有手机光线传感器；第一控制模块1设于显示模块2背面，语音接收模块3设于显示模块2左右两边角位置，扩音器4设于显示模块2左右两边，数字时钟模块6设于显示模块2上部；扩音器4、语音识别模块5、数字时钟模块6、按键模块7、光线传感器8、显示驱动电路10分别连接第一控制模块1，显示驱动电路10连接显示模块2，语音识别模块5连接语音接收模块3；书写控制棒9包括设置在头部的语音录入发射模块14和激光器13，设置在语音录入发射模块14和激光器13下部的第二控制模块12，设置在第二控制模块12上的字母擦除按键开关17、语音输入按键开关18、激光器按键开关19，中下部设有电池11、弹簧15和电池盖16；第二控制模块12包括与其连接的电池11、激光器13、语音录入发射模块14、字母擦除按键开关17、语音输入按键开关18和激光器按键开关19；语音录入发射模块14采用超声波发射模块、蓝牙模块、话筒及外围电路构成；激光器13采用红色LED激光灯；第二控制模块12采用宏晶STC15F104及外围电路构成；显示驱动电路10由16位恒流驱动器MBI5024及外围电路组成。