專利名稱：可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖。
背景技術(shù)：
電子掛圖在信息傳播中占有一定的地位，特別是對(duì)兒童的啟蒙教育有重要意義，其技術(shù)仍在不斷創(chuàng)新，其一例是中國(guó)專利CN 2436990“漢語(yǔ)拼音拼讀教學(xué)儀”，它介紹了一種具有箱體、面板、鍵盤(pán)、矩陣開(kāi)關(guān)電路、語(yǔ)言發(fā)生器、音頻放大器、發(fā)聲器和電源電路，其面板采用塑膠復(fù)合面膜，功能更加完善，但它與現(xiàn)有其他電子掛圖類產(chǎn)品同樣，功能仍嫌單一，只能單面使用，效率低，即使制成雙面使用，其正背面相對(duì)的識(shí)別單元也必然是完全相同的圖案或文字，作用也相同。在光線暗的情況下無(wú)視力保護(hù)功能，常時(shí)間使用造成視力下降。且現(xiàn)有的按鍵或稱觸摸開(kāi)關(guān)有效面積窄小，靈活性差，有待進(jìn)一步改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種效率高，能遙控互動(dòng)，可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖。
本實(shí)用新型所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，包括面板、單片機(jī)CPU、發(fā)聲器、電源。面板上設(shè)置多個(gè)識(shí)別單元按鍵，其發(fā)聲器、電源和按鍵都與單片機(jī)CPU配接。面板的雙面上的識(shí)別單元印制不同的圖案或文字，同一單面的每個(gè)識(shí)別單元按鍵都連接該單元的光線檢測(cè)電路，光線檢測(cè)電路可使該單面識(shí)別單元處于工作或停止?fàn)顟B(tài)。
本實(shí)用新型尚有如下附屬技術(shù)特征所述面板每個(gè)單面為一個(gè)單元光線檢測(cè)電路。
所述單元光線檢測(cè)電路由光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、紅外接收二極管或紅外接收三極管的其中一種構(gòu)成，光線檢測(cè)電路輸出端連接單片機(jī)CPU。
所述光敏電阻光線檢測(cè)電路為光敏電阻R一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端接三極管Q1的基極，三極管Q1集電極為輸出端，輸出端連接單片機(jī)CPU。
所述光敏二極管D1光線檢測(cè)電路為光敏二極管D1一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端串接一電阻R2，該串接點(diǎn)為輸出端，輸出端連接單片機(jī)CPU，電阻R2另一端接地。
上述光敏電阻和光敏二極管D1光線檢測(cè)電路的輸出端，連接一運(yùn)算放大器IC1輸入端，運(yùn)算放大器另一輸入端連接一設(shè)定閾值REF電壓輸出端，運(yùn)算放大器IC1輸出端OUT連接單片機(jī)CPU。
所述光線檢測(cè)電路由面板的單面上設(shè)置的輕觸開(kāi)關(guān)K及連線構(gòu)成。
電子掛圖設(shè)有互動(dòng)通訊電路，包括電子掛圖上設(shè)有的遙控和/或接收電路，遙控和/或接收電路與電子掛圖使用人和/或配套電動(dòng)玩具構(gòu)成發(fā)射與接收配合。
互動(dòng)通訊電路遙控傳播介質(zhì)可為紅外線、射頻無(wú)線信號(hào)、激光或紫外線中的一種。
所述紅外線遙控電路的信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R3連接一三極管Q2的基極，集電極串接一紅外線發(fā)射二極管IR；與其配合的接收電路由單片機(jī)IC2構(gòu)成。
所述射頻無(wú)線信號(hào)遙控電路的信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R4連接一三極管Q3的基極，三極管Q3集電極連接之C1、C2、L1固定振蕩器輸出遙控信號(hào)；與其配合的接收電路由C3、C4、L2構(gòu)成接收、解調(diào)電路，并由三極管Q4放大，發(fā)射極輸出經(jīng)電阻R5、電容C5電路濾波，三極管Q5放大后集電極輸出到所連接的互動(dòng)物。
可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，每個(gè)識(shí)別單元按鍵包括上、下兩層薄膜和導(dǎo)電層，上、下層間設(shè)置有絕緣層，絕緣層為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且充滿全部識(shí)別單元面；導(dǎo)電層也充滿全部識(shí)別單元面。
本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、由于具有雙面識(shí)別功能，相當(dāng)于同樣電子掛圖功效的兩倍，性價(jià)比大大增加。2、光線檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)可以在低亮度情況下使電子掛圖禁止工作，防止使用者在暗光下觀看掛圖的不良習(xí)慣，提供了視力保護(hù)的功能。3、在電子掛圖上設(shè)有的遙控和/或接收電路，可以直接接觸或遠(yuǎn)距離操作，同時(shí)在掛圖上設(shè)有遙控電路，提供了與配套玩具互動(dòng)的結(jié)構(gòu)，增加了趣味性和產(chǎn)品的使用價(jià)值。4、充滿全部識(shí)別單元面的網(wǎng)狀絕緣層和導(dǎo)電層，提高了每個(gè)識(shí)別單元操作的按鍵有效面積和靈活性。5、上述各功能可以進(jìn)行任意的組合、搭配，從而使產(chǎn)品具有多樣化，適應(yīng)用戶的多種需求。


圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型光敏電阻光線檢測(cè)電路一；圖3為本實(shí)用新型光敏二極管光線檢測(cè)電路二；圖4為本實(shí)用新型運(yùn)算放大器光線檢測(cè)電路三；圖5開(kāi)關(guān)裝置光線檢測(cè)電路四的示意圖；圖6為本實(shí)用新型一組紅外線遙控發(fā)射、接收電路；圖7為本實(shí)用新型一組射頻遙控發(fā)射、接收電路；圖8現(xiàn)有技術(shù)中識(shí)別單元按鍵結(jié)構(gòu)示意圖；圖9本實(shí)用新型識(shí)別單元按鍵結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，電子掛圖有雙面面板，下稱A面和B面，面板上裝置有縱橫排列的多個(gè)識(shí)別單元，每個(gè)識(shí)別單元為一按鍵1，且在上面描繪或印制圖案或文字，按下此鍵則發(fā)聲器2和/或?qū)?yīng)玩具就會(huì)發(fā)出相應(yīng)的聲音或動(dòng)作，可作為兒童教育工具。每個(gè)識(shí)別單元外表面為薄膜層3，薄膜層3下固定有導(dǎo)電層5，上、下導(dǎo)電層5只在按下按鍵1，上下導(dǎo)電層接觸時(shí)進(jìn)入工作狀態(tài)，平時(shí)斷開(kāi)。按鍵1以矩陣式排列，例如圖中X1，X2，X3，…Xn與Y1，Y2，Y3，…Yn組成的網(wǎng)絡(luò)示意，按鍵以導(dǎo)線導(dǎo)出，并與面板內(nèi)單片機(jī)CPU電路相連，內(nèi)置發(fā)聲器2也與單片機(jī)CPU電連接，由穩(wěn)定電壓電源供應(yīng)電能。單片機(jī)CPU可使用NT58080型號(hào)，可使用分立元件制造，也可選用具有同樣功能的集成塊。
A面和B面各裝置一光線檢測(cè)電路，A面上的每個(gè)識(shí)別單元都連接A面的光線檢測(cè)電路，B面也同樣。光線照射時(shí)，光線檢測(cè)電路輸出與光線光量大小對(duì)應(yīng)的電壓數(shù)值。光線檢測(cè)電路輸出端連接單片機(jī)CPU，其輸出信號(hào)經(jīng)CPU內(nèi)ADC進(jìn)行數(shù)-模轉(zhuǎn)換后，得到一亮度的數(shù)值，單片機(jī)CPU內(nèi)部軟件設(shè)定一個(gè)低亮度保護(hù)閾值，當(dāng)亮度高于或低于此閾值時(shí)，CPU進(jìn)入控制程序，其控制作用之一是使兩路輸出信號(hào)的一路信號(hào)截止，即當(dāng)雙面電子掛圖靠墻的一面例如A面，因無(wú)光的照射而輸出低電平信號(hào)，單片機(jī)CPU檢測(cè)此傳感器的光線情況，即可感知當(dāng)前的懸掛方式，使A面標(biāo)識(shí)圖案或文字的輸出信號(hào)被截止。從而確定面向使用者的另一面B面應(yīng)該處于正常工作狀態(tài)，輸出B面上標(biāo)識(shí)圖案或文字的輸出信號(hào)。當(dāng)電子掛圖翻轉(zhuǎn)成B面靠墻則B面截止，A面工作，因此在A面和B面的對(duì)應(yīng)的每個(gè)識(shí)別單元的正反面制有不同圖案或文字時(shí)，就可以用一個(gè)按鍵1控制兩種不同的輸出信號(hào)，也即一幅電子掛圖起二幅電子掛圖的功能，效率提高一倍，該雙面識(shí)別功能在現(xiàn)有電子掛圖中是不能實(shí)現(xiàn)的。其控制作用之二是當(dāng)外界光線暗，使用該電子掛圖會(huì)影響視力時(shí)，該面(如A面)又處于應(yīng)該工作的一面，則A面的光線檢測(cè)電路輸出的信號(hào)，將使單片機(jī)CPU產(chǎn)生的亮度輸出數(shù)值低于保護(hù)閾值，單片機(jī)CPU就產(chǎn)生相應(yīng)的控制作用，使A面截止不能工作，客觀上起到了保護(hù)使用者視力的作用。
光線檢測(cè)電路接受光線的元件，可使用光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、紅外接收二極管或紅外接收三極管其中的一種，由此元件構(gòu)成光線檢測(cè)電路。
圖2為光敏電阻光線檢測(cè)電路一例，光敏電阻R一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端接三極管Q1的基極，由Q1集電極輸出控制信號(hào)OUT，并接單片機(jī)CPU輸入端。本電路輸出閾值的調(diào)節(jié)由R1完成，當(dāng)環(huán)境亮度暗，輸出低于R1設(shè)定閾值時(shí)，CPU輸入端口將接收到低電平，運(yùn)行保護(hù)程序；反之結(jié)果相反。
圖3為光敏二極管光線檢測(cè)電路一例，光敏二極管D1一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端串接一電阻R2，由串接點(diǎn)輸出信號(hào)到單片機(jī)CPU輸入端，電阻R2另一端接地。本電路閾值的調(diào)節(jié)由R2完成，光敏二極管D1的作用受光線所左右，當(dāng)環(huán)境亮度低于設(shè)定閾值時(shí)，CPU輸入端口將接收到低電平，運(yùn)行保護(hù)程序；反之結(jié)果相反。
參見(jiàn)圖4，為另一光線檢測(cè)電路例，可由圖2的串接點(diǎn)輸出端連接一運(yùn)算放大器IC1輸入端，運(yùn)算放大器另一輸入端連接一設(shè)定閾值REF電路的電壓輸出端，運(yùn)算放大器輸出端OUT，連接單片機(jī)CPU。當(dāng)環(huán)境亮度低于設(shè)定閾值時(shí)，本電路輸出低電平，CPU運(yùn)行保護(hù)程序；反之結(jié)果相反。
參見(jiàn)圖5，為一種簡(jiǎn)單、實(shí)用的光線檢測(cè)電路，它是在雙面板的單面如A面上設(shè)置一輕觸開(kāi)關(guān)K，如單刀雙擲開(kāi)關(guān)，當(dāng)電子掛圖靠墻掛于墻上時(shí)，輕觸開(kāi)關(guān)K受到墻面和掛圖的擠壓，斷開(kāi)A面，連接B面，CPU檢測(cè)此狀態(tài)時(shí)將截止A面的信號(hào)，只保留B面的工作狀態(tài)。當(dāng)電子掛圖反轉(zhuǎn)時(shí)，輕觸開(kāi)關(guān)K斷開(kāi)B面，連接A面，依然連接，則A面工作，B面截止，起到雙面識(shí)別作用。但該輕觸開(kāi)關(guān)K不能在光線暗時(shí)起斷開(kāi)電路的視力保護(hù)作用。
電子掛圖可設(shè)有互動(dòng)通訊電路，即在電子掛圖上設(shè)有遙控和/或接收電路。即采用電子掛圖接收使用者遙控的組合；電子掛圖遙控，配套電動(dòng)玩具接收的組合，這兩種組合可分別或同時(shí)采用。此外使用者的遙控還可一邊控制電子掛圖，一邊直接控制互動(dòng)玩具?；?dòng)通訊電路遙控傳播介質(zhì)可選紅外線、射頻無(wú)線信號(hào)、激光或紫外線中的一種。
參見(jiàn)圖6，為紅外線遙控電路，一單片機(jī)CPU將通訊編碼按約定協(xié)議，自它的輸出端經(jīng)電阻R3連接一放大三極管Q2的基極，三極管集電極串接一紅外線二極管，將信號(hào)發(fā)射出去；其接收電路由單片機(jī)IC2接收、放大、濾波、解調(diào)和整形，還原成協(xié)議約定的串行信號(hào)，IC2輸出端連接互動(dòng)物。
參見(jiàn)圖7，為射頻無(wú)線信號(hào)遙控電路，一單片機(jī)CPU將通訊編碼按約定協(xié)議，自它的輸出端經(jīng)電阻R4連接一三極管Q3的基極，三極管集電極連接之C1、C2、L1固定振蕩器受到串行輸入信號(hào)的調(diào)制，完成對(duì)信號(hào)的調(diào)頻，經(jīng)由天線發(fā)射遙控信號(hào)；接收電路由C3、C4、L2構(gòu)成中心頻率接收、解調(diào)電路，并由三極管Q4放大，再經(jīng)R5、C5濾波后加到三極管Q5基極，三極管Q5電路集電極輸出到所連接的互動(dòng)物。
參見(jiàn)圖8，為現(xiàn)有市售電子掛圖每個(gè)識(shí)別單元的截面圖，單元的按鍵1包括上、下兩層薄膜層3和薄膜層3內(nèi)的相對(duì)印刷導(dǎo)電層5，構(gòu)成一按鍵1開(kāi)關(guān)，為避免不啟動(dòng)時(shí)導(dǎo)電層5的相互通連，層間設(shè)置有絕緣層4，對(duì)應(yīng)印刷導(dǎo)電層5的絕緣層4鏤空區(qū)域?yàn)樵撟R(shí)別單元的按鍵1的有效區(qū)，按下有效區(qū)則上下導(dǎo)電層5接觸導(dǎo)通，但有效區(qū)域受薄膜層3自然形變、重力、放置角度以及誤導(dǎo)通的防止等方面的限制，面積不能很大，一般不超過(guò)單元面積的20％，影響按鍵1的靈敏度。見(jiàn)圖9，為本實(shí)用新型一個(gè)識(shí)別單元結(jié)構(gòu)示意圖，其絕緣層4采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，充滿全部識(shí)別單元面，但總加合面積則大為減少，導(dǎo)電層5也充滿全部識(shí)別單元面，這就擴(kuò)大了按鍵1的有效區(qū)的面積，即可以在一個(gè)識(shí)別單元的全體面積內(nèi)實(shí)施有效的按鍵操作，增加了靈敏度，又消除了隱患，防止了導(dǎo)電層誤導(dǎo)通。
該實(shí)用新型在使用時(shí)，可直接按觸按鍵1，也可用遙控裝置實(shí)現(xiàn)按鍵1同樣的目的，則發(fā)聲器2發(fā)出與識(shí)別單元圖案或文字相應(yīng)的聲音，如果單片機(jī)CPU也具備了遙控功能則予先配置的玩具就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的動(dòng)作。如朝外面的A面利用過(guò)后，可翻成B面，在光線檢測(cè)電路或輕觸開(kāi)關(guān)K協(xié)助下，進(jìn)行與A面識(shí)別單元內(nèi)容完全不同的，B面該識(shí)別單元內(nèi)容的操作，相比現(xiàn)有電子掛圖增加了一倍的功效。當(dāng)室內(nèi)光線較暗時(shí)，由于光線檢測(cè)電路作用，電子掛圖將禁止啟動(dòng)，起到保護(hù)視力的作用。
權(quán)利要求1.一種可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，包括面板、單片機(jī)CPU、發(fā)聲器(2)、電源，面板上設(shè)置多個(gè)識(shí)別單元按鍵(1)，其發(fā)聲器(2)、電源和按鍵(1)都與單片機(jī)CPU配接，其特征在于面板的雙面上的識(shí)別單元印制不同的圖案或文字，同一單面的每個(gè)識(shí)別單元按鍵(1)都連接該單元的光線檢測(cè)電路，光線檢測(cè)電路可使該單面識(shí)別單元處于作或停止?fàn)顟B(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述面板每個(gè)單面為一個(gè)單元光線檢測(cè)電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述單元光線檢測(cè)電路由光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、紅外接收二極管或紅外接收三極管的其中一種構(gòu)成，光線檢測(cè)電路輸出端連接單片機(jī)CPU。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述光敏電阻光線檢測(cè)電路為光敏電阻R一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端接三極管Q1的基極，三極管Q1集電極為輸出端，輸出端連接單片機(jī)CPU。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述光敏二極管D1光線檢測(cè)電路為光敏二極管D1一端接穩(wěn)壓電源VCC，另一端串接一電阻R2，該串接點(diǎn)為輸出端，輸出端連接單片機(jī)CPU，電阻R2另一端接地。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述輸出端連接一運(yùn)算放大器IC1輸入端，運(yùn)算放大器另一輸入端連接一設(shè)定閾值REF電路的電壓輸出端，運(yùn)算放大器IC1輸出端OUT連接單片機(jī)CPU。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述光線檢測(cè)電路由面板單面上設(shè)置的輕觸開(kāi)關(guān)K及連線構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于電子掛圖設(shè)有互動(dòng)通訊電路，包括電子掛圖上設(shè)有的遙控和/或接收電路，遙控和/或接收電路與電子掛圖使用人和/或配套電動(dòng)玩具構(gòu)成發(fā)射與接收配合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于互動(dòng)通訊電路遙控傳播介質(zhì)為紅外線、射頻無(wú)線信號(hào)、激光或紫外線中的一種。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述紅外線遙控電路的信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R3連接一三極管Q2的基極，集電極串接一紅外線發(fā)射二極管IR；與其配合的接收電路由單片機(jī)IC2構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，其特征在于所述射頻無(wú)線信號(hào)遙控電路的信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R4連接一三極管Q3的基極，三極管Q3集電極連接之C1、C2、L1固定振蕩器輸出遙控信號(hào)；與其配合的接收電路由C3、C4、L2構(gòu)成接收、解調(diào)電路，并由三極管Q4放大，發(fā)射極輸出經(jīng)電阻R5、電容C5電路濾波，三極管Q5放大后集電極輸出到所連接的互動(dòng)物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述之可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，每個(gè)識(shí)別單元按鍵(1)包括上、下兩層薄膜層(3)和導(dǎo)電層(5)，上、下層間設(shè)置有絕緣層(4)，其特征在于絕緣層(4)為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，且充滿全部識(shí)別單元面；導(dǎo)電層(5)也充滿全部識(shí)別單元面。
專利摘要本實(shí)用新型為一種可雙面識(shí)別和保護(hù)視力的電子掛圖，包括面板、單片機(jī)CPU、發(fā)聲器、電源。面板上設(shè)置多個(gè)識(shí)別單元按鍵，其發(fā)聲器、電源和按鍵都與單片機(jī)CPU配接。面板的雙面上的識(shí)別單元印制不同的圖案或文字，同一單面的每個(gè)識(shí)別單元按鍵都連接該單元的光線檢測(cè)電路，光線檢測(cè)電路可使該單面識(shí)別單元處于工作或停止?fàn)顟B(tài)。所述光線檢測(cè)電路所用元件為光敏電阻、光敏二極管、光敏三極管、光電池、紅外接收二極管或紅外接收三極管其中的一種。設(shè)有的遙控和/或接收電路，可進(jìn)行互動(dòng)通訊。每個(gè)識(shí)別單元都設(shè)置有網(wǎng)狀絕緣層。本實(shí)用新型提供了雙面識(shí)別、視力保護(hù)的功能?？梢灾苯踊蜻b控操作，可與配套玩具互動(dòng)。按鍵靈活，按鍵有效面積大。
文檔編號(hào)G08C23/00GK2596443SQ0229416
公開(kāi)日2003年12月31日 申請(qǐng)日期2002年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者高明 申請(qǐng)人:高明