一種便攜式盲文閱讀器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于盲文閱讀裝置領域，涉及一種便攜式盲文閱讀器。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中，對于盲人這個特殊的群體而言，提供讀書和學習的機會十分有限，并且基本僅限于直接閱讀以盲文形式出版的期刊、圖書，而盲文出版物的品種和數(shù)量又是非常奇缺，遠遠無法滿足盲人讀者日益高漲的閱讀需求。
[0003]隨著電子出版技術的發(fā)展和對弱勢群體生活質(zhì)量提高的關注，如微軟與Pulse國際數(shù)據(jù)公司在2000年聯(lián)合宣布，計劃推出針對盲人及有視力缺陷的人開發(fā)電子圖書，美國政府標準化機構也推出了電子文本向盲文轉換的圖書閱讀器；但就已公開的盲文電子閱讀裝置而言，大都為基于文字圖形識別和/或語音播報的盲文閱讀設備，目前還沒有能隨身攜帶，并能直接在盲文點字觸感屏(以下簡稱盲文點顯屏)上閱讀存儲在優(yōu)盤或活動硬盤中的電子書籍(指純文本漢字文件格式的電子書籍)的盲文電子閱讀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]解決的技術問題:
[0005]提供一種便攜式盲文閱讀器，能克服現(xiàn)有技術中存在的不足，填補國內(nèi)空白；能按需選擇性的將優(yōu)盤或活動硬盤中的電子書籍經(jīng)讀取-存儲-轉換之后，以盲文點字顯示數(shù)據(jù)發(fā)送到盲文點顯屏供盲人閱讀，使用操作方便、快捷，能滿足盲人讀者日益高漲的閱讀需求，并且制作成本低，盲人閱讀成本低。
[0006]采用的技術方案:
[0007]一種便攜式盲文閱讀器，具有機殼，機殼上具有外電源插口，外、內(nèi)電源開關、電源指示燈、空氣柵格、USB接口、功能按鍵以及盲文點顯屏，機殼內(nèi)裝有相應的硬件控制系統(tǒng)及鋰電池，其特征在于:硬件系統(tǒng)的結構由七個模塊組成如下，電源管理模塊通過電源線為系統(tǒng)提供電源；USB通信模塊通過數(shù)據(jù)及控制總線與FPGA主控模塊相連接；功能按鍵模塊通過控制總線與FPGA主控模塊相連接，功能按鍵包括左翻頁鍵、右翻頁鍵、確定鍵、返回目錄鍵及返回首頁鍵；FPGA主控模塊通過數(shù)據(jù)總線與盲文點陣驅(qū)動模塊相連接；高壓驅(qū)動模塊通過高壓電源線與盲文點顯屏連接；盲文點陣驅(qū)動模塊通過數(shù)據(jù)總線與盲文點顯屏連接；盲文點顯屏由40方點顯模塊組成，各方點顯模塊中均具有盲文凸點控制機構。
[0008]有益效果:
[0009]一種便攜式盲文閱讀器，采用外接優(yōu)盤或移動硬盤的形式存儲純文本漢字文件通用格式的電子書籍，且對文本文件的大小沒有限制，內(nèi)容廣泛，來源方便，對文字處理采用分詞技術，科學、合理、規(guī)范，能很好地實現(xiàn)現(xiàn)代盲文的表達形式；采用基于FPGA主控模塊的SOPC技術，將硬件模塊在可編程芯片(FPGA主控模塊中的EP4CE15芯片)內(nèi)部用IP軟核的形式實現(xiàn)，減少了系統(tǒng)的體積，并且對信息的處理速度快；配置全頁的盲文點顯屏，能滿足盲人對閱讀速度的要求；功能按鍵的設置安裝適應盲人閱讀需要，符合人體工程學要求，同時還有方便使用的鋰電源；因此，系統(tǒng)及整體裝置體積小，便于盲人攜帶，符合盲人操作習慣，便于盲人識別和閱讀，使用方便快捷，降低盲人的閱讀成本，能使盲人方便、快速閱讀大量電子書籍，及時獲取知識，有益于盲人平等參與社會、提高生活水平；同時，具有很好的公益性、廣泛的市場前景及推廣價值。
【附圖說明】
[0010]圖1、總體組裝結構圖；
[0011]圖2、按圖1中所示的A向視圖；
[0012]圖3、硬件控制系統(tǒng)的結構框圖；
[0013]圖4、FPGA主控模塊11的結構框圖；
[0014]圖5、電源管理模塊9的電路結構圖；
[0015]圖6、USB通信模塊10的電路結構圖；
[0016]圖7、高壓驅(qū)動模塊13的電路結構圖；
[0017]圖8、盲文點陣驅(qū)動模塊14的電路結構圖；
[0018]圖9、功能按鍵模塊12的電路結構圖；
[0019]圖10、盲文凸點控制機構(a)凸點縮回狀態(tài)；(b)凸點突起狀態(tài)；
[0020]圖11、軟件系統(tǒng)框圖。
【具體實施方式】
[0021]結合附圖進一步詳加說明；
[0022]如圖1?4所示:
[0023]一種便攜式盲文閱讀器，具有機殼1，機殼I上具有外電源插口 2-即外電源插口J1、外電源開關S1、內(nèi)電源開關S2、直流5V電源指示燈D1、直流3.3V電源指示燈D3、空氣柵格8、USB接口 J2，五個功能按鍵:左翻頁鍵3、右翻頁鍵4、確定鍵5、返回目錄鍵6及返回首頁鍵7、盲文點顯屏15，機殼I內(nèi)裝有相應的硬件控制系統(tǒng)及鋰電池。
[0024]硬件控制系統(tǒng)的結構由七個模塊組成如下，電源管理模塊9是將外接的220V交流電壓適配器所提供的直流電壓或鋰電池提供的直流電壓經(jīng)處理后，給系統(tǒng)提供穩(wěn)定的直流Vcc-5V及D3V3B-3.3V電源；USB通信模塊10是接受FPGA主控模塊11發(fā)來的控制信號，讀取插接在系統(tǒng)上的優(yōu)盤或活動硬盤中的信息，并將優(yōu)盤或活動硬盤中的數(shù)據(jù)信息通過USB通信模塊10傳給FPGA主控模塊11 ;功能按鍵模塊12是盲人通過相應的功能按鍵向FPGA主控模塊11發(fā)送相應的控制信號，控制FPGA主控模塊11完成相應的功能，功能按鍵包括左翻頁鍵3、右翻頁鍵4、確定鍵5、返回目錄鍵6及返回首頁鍵7 ;FPGA主控模塊11根據(jù)接收到的功能按鍵信號，向USB通信模塊10發(fā)送相應的控制信號，控制USB通信模塊10讀取優(yōu)盤或活動硬盤中的信息，在接收USB通信模塊10發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息后，將數(shù)據(jù)信息經(jīng)過漢字分詞、漢字-盲文轉換以及盲文-盲文點陣信息轉換等處理后，得到盲文點陣信息，再將盲文點陣信息以串行數(shù)據(jù)形式發(fā)送給盲文點陣驅(qū)動模塊14 ;高壓驅(qū)動模塊13是將電源管理模塊9提供的直流5V電源信號轉換后，向盲文點顯屏15提供一個直流154V的高壓電源信號；盲文點陣驅(qū)動模塊14則是接收FPGA主控模塊11發(fā)送的相應的盲文點陣信息數(shù)據(jù)及相應的控制信號，經(jīng)光電隔離后發(fā)送給盲文點顯屏15，控制盲文點顯屏15中相應的盲文凸點控制機構中的相應凸點動作完成盲文閱讀功能；盲文點顯屏15由40方點顯模塊組成，以高壓驅(qū)動模塊13提供的直流154V為電源，盲文點陣驅(qū)動模塊14發(fā)送的盲文點陣信息經(jīng)串-并轉換后發(fā)送到每一個點顯模塊上，驅(qū)動凸點動作。
[0025]FPGA主控模塊11的結構為，所述FPGA主控模塊11的核心為Altera公司的EP4CE15芯片，通過SOPC技術在EP4CE15芯片內(nèi)使用IP軟核構建了以N1SII微處理器16、GP1 第一端口 17、GP1 第二端口 18、片內(nèi)存儲器 19、IATG-UART 通信接口 20 及 EPCS控制器21組成的系統(tǒng)核Kernei以及鎖相環(huán)模塊22 ；EPCS串行存儲器23是FPGA主控模塊11的配置芯片，主要存儲系統(tǒng)程序，并通過EPCS控制器21完成與FPGA主控模塊11中的EP4CE15芯片數(shù)據(jù)通信，上電后，系統(tǒng)自動將存儲在EPCS串行存儲器23中的配置數(shù)據(jù)加載到FPGA主控模塊11中的EP4CE15芯片中；GP10第一端口 17接受功能按鍵模塊12發(fā)送的按鍵信息，GP1第二端口 18與USB通信模塊10進行信息交流，接受USB通信模塊10發(fā)送來的數(shù)據(jù)信息，同時向USB通信模塊10發(fā)送控制信息；片內(nèi)存儲器19存儲程序運行過程中的臨時數(shù)據(jù)；時鐘模塊24為系統(tǒng)提供25MHz的時鐘信號，經(jīng)鎖相環(huán)22后向N1SII微處理器16提供一個10MHz的時鐘信號；N10SII微處理器16執(zhí)行系統(tǒng)程序，實現(xiàn)對優(yōu)盤或活動硬盤的文件的讀取、漢字分詞、漢字-盲文的轉換及盲文點陣信息的輸出，調(diào)試接口 25用于系統(tǒng)調(diào)試和將系統(tǒng)程序下載到EPCS串行存儲器23中。
[0026]如圖5所示，電源管理模塊9的電路結構為，220V交流外電源經(jīng)適配器轉成直流5V后經(jīng)外電源插口 J1-即外電源插口 2接入，外電源插口 J1之后裝有二極管D2，進行短路保護，直流5V鋰電池內(nèi)電源經(jīng)內(nèi)電源接口 P1接入，外、內(nèi)電源分別通過外電源開關S jP內(nèi)電源開關S2并聯(lián)在一起，經(jīng)自恢復保險管F 2及濾波后，作為直流V CC-5V輸出；一路NccSN直接輸出給高壓驅(qū)動模塊13，并有LED燈作電源指示燈D1，另有-路Vee-5V經(jīng)自恢復保險管F1后，通過LM1117S-3.3芯片轉為直流D3V3B-3.3V，輸出給FPGA主控模塊11及其他相應模塊，并有LED燈作電源指示燈D3。
[0027]如圖6所示，USB通信模塊10的電路結構為，以直流D3V3B-3.3V為電源，采用八位總線模式的CH376通信芯片，與FPGA主控模塊11的EP4CE15芯片之間共有十二根線相連，其中八根數(shù)據(jù)線USB_DB0-USB_DB7用于將CH376通信芯片讀取的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給FPGA主控模塊11，四根控制線USB_WR、USB_RD、USB_A0及USB_INT是傳輸FPGA主控模板11產(chǎn)生并發(fā)出的控制信號，用于控制CH376通信芯片的工作；優(yōu)盤或活動硬盤中的數(shù)據(jù)信息通過USB接口上的數(shù)據(jù)線D-、D+輸入給CH376通信芯片，CH376通信芯片在FPGA主控模塊11發(fā)出的控制信號的控制下完成對優(yōu)盤或活動硬盤中的數(shù)據(jù)的讀取，并通過八根數(shù)據(jù)線USB_D