專利名稱：多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適合兒童用的語(yǔ)音機(jī)，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(yǔ)音機(jī)；本實(shí)用新型的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)是在小型計(jì)算器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，其是將各種運(yùn)算規(guī)則的程序存儲(chǔ)在中心處理器的存儲(chǔ)器中，并利用相應(yīng)的語(yǔ)音電路，使計(jì)算結(jié)果答案以聲信號(hào)表示給進(jìn)行練習(xí)的兒童，使兒童對(duì)教學(xué)更加感興趣。
現(xiàn)有可進(jìn)行四則運(yùn)算的計(jì)算器，僅能通過(guò)按鍵進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果僅能顯示在計(jì)算器的現(xiàn)示屏上，計(jì)算結(jié)果易產(chǎn)生視覺(jué)錯(cuò)誤，作為教學(xué)用時(shí)，更不能適應(yīng)幼兒的心理特點(diǎn)。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種便于攜帶、具有語(yǔ)音報(bào)數(shù)功能的教學(xué)機(jī)，特別是一種適合兒童自學(xué)用的教學(xué)機(jī)；其可設(shè)置多種語(yǔ)言，例如中文及英文，或根據(jù)需要而設(shè)置其它國(guó)語(yǔ)言。
本實(shí)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(jī)，例如，計(jì)算結(jié)果為“567”，其輸出讀音為“五佰六拾七”。
本實(shí)用新型的再一目的在于提供一種多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)，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(yùn)算、可自動(dòng)亂數(shù)出題、自動(dòng)顯示答案、備有測(cè)驗(yàn)題、提示回答是否正確、鬧鈴設(shè)定、自動(dòng)報(bào)時(shí)、設(shè)有商用十位數(shù)計(jì)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(shí)用新型的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)采取以下技術(shù)措施本實(shí)用新型的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)是在一般計(jì)算器的基礎(chǔ)上，采用微處理器及語(yǔ)音電路技術(shù)相組合的方法使計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為語(yǔ)言播放出來(lái)。本機(jī)是利用微處理器內(nèi)部的時(shí)基產(chǎn)生器分別產(chǎn)生7.8125ms及500ms的中斷信號(hào)來(lái)執(zhí)來(lái)執(zhí)行語(yǔ)音輸出鍵盤界面與每秒時(shí)間自動(dòng)加1的功能；在鍵盤部分設(shè)置相應(yīng)功能鍵以實(shí)現(xiàn)以下功能1.語(yǔ)音功能有多國(guó)語(yǔ)言同步發(fā)音、重復(fù)語(yǔ)音、語(yǔ)音報(bào)數(shù)報(bào)時(shí)；2.有順逆向乘法，九九乘法，可順向與逆向背誦，乘法自動(dòng)語(yǔ)音讀出；3.心算訓(xùn)練功能自動(dòng)亂數(shù)出題，有1～3位數(shù)任意輸入，三次答錯(cuò)，自動(dòng)顯示正確答案；4.測(cè)驗(yàn)功能，可輸入計(jì)算題，并自動(dòng)解答；5.有時(shí)鐘功能自動(dòng)整點(diǎn)報(bào)時(shí)及鬧鈴設(shè)定；6.有商用十位數(shù)計(jì)算功能；7.有馬表功能，本機(jī)有分段計(jì)時(shí)、累進(jìn)計(jì)時(shí)、倒數(shù)計(jì)時(shí)功能。
本實(shí)用新型的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)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(yǔ)音電路、電源電路及揚(yáng)聲器；語(yǔ)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(yǔ)音電路包括英文語(yǔ)音電路及中文語(yǔ)音電路；語(yǔ)音電路包括語(yǔ)音存儲(chǔ)器、語(yǔ)音合成單元及D/A轉(zhuǎn)換電路；微處理器CPU是語(yǔ)音報(bào)數(shù)的主控制單元，每觸發(fā)一次功能鍵中的＂TALK＂鍵后，CPU開(kāi)始進(jìn)入工作狀態(tài)，并發(fā)出指令將計(jì)算結(jié)果數(shù)字讀進(jìn)CPU內(nèi)部寄存器中，CPU再對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷，然后，CPU依據(jù)處理結(jié)果，從語(yǔ)音電路的存儲(chǔ)器中提取語(yǔ)音數(shù)據(jù)，送到語(yǔ)音合成單元進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，合成后的語(yǔ)音，經(jīng)放大后推動(dòng)揚(yáng)聲器放音。
本實(shí)用新型具有如下效果由于本實(shí)用新型的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)增加了語(yǔ)音電路，可根據(jù)需要配合各國(guó)語(yǔ)音設(shè)定并存放各國(guó)語(yǔ)音；可配合數(shù)字計(jì)算給予完整的計(jì)算結(jié)果答案，例如，對(duì)數(shù)字結(jié)果，可給出帶有數(shù)字單位的語(yǔ)音輸出；本實(shí)用新型可作成體積小便于攜帶的兒童用教學(xué)機(jī)；因有語(yǔ)音的配合，使用時(shí)，不必專門注視顯示屏，以免按錯(cuò)按鍵及避免視覺(jué)誤差，使用方便；特別適合兒童使用。
結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的特點(diǎn)說(shuō)明如下附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明


圖1本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的立體圖；圖2本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的面板平面圖；圖3本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的電路原理框圖；圖4本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的電路圖；圖5本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的程序流程圖。
如
圖1所示，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的立體圖，本實(shí)用新型的較佳實(shí)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(kāi)設(shè)有一窗口6，以使蓋合后顯示屏顯示的時(shí)間便于觀察；使用時(shí)將盒蓋2掀起，不使用時(shí)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(shí)用新型的較佳實(shí)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(yáng)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(cè)驗(yàn)題功能鍵、四則運(yùn)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(yǔ)音鍵)設(shè)于功能鍵10的右邊，其它功能鍵12，如語(yǔ)音切換、馬表狀態(tài)、時(shí)鐘設(shè)定等設(shè)于面板的右邊。
如圖3所示，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的電路原理框圖，本實(shí)用新型的電路主要包括微處理器31、英文語(yǔ)音電路32、中文語(yǔ)音電路33(本實(shí)施例中，語(yǔ)音電路分為英文語(yǔ)音電路及中文語(yǔ)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(yǔ)音報(bào)數(shù)的主控單元，用于本機(jī)所需工作程序的存儲(chǔ)及執(zhí)行，各種功能的切換及控制；語(yǔ)音電路32、33用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的中、英文語(yǔ)音信號(hào)及合成語(yǔ)音，并在微處理器31的控制下將相應(yīng)的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)放大器放大由揚(yáng)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(yùn)算過(guò)程中及計(jì)算結(jié)果的數(shù)字、時(shí)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(hào)輸入微處理器31；電源電路36將本機(jī)所需工作電壓聯(lián)入電路各部分。
如圖4所示，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)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(hào)為KSS6C820；英文語(yǔ)音電路32及中文語(yǔ)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(hào)分別為MSS3201-09及MSS3201-11；該語(yǔ)音集成電路的主要功能是將計(jì)算結(jié)果的信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的中、英文語(yǔ)音信號(hào)，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出相應(yīng)的中、英文語(yǔ)音信號(hào)；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(lái)自微處理器31的相應(yīng)語(yǔ)音信號(hào)的地址數(shù)據(jù)及控制相應(yīng)語(yǔ)音信號(hào)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(hào)放大器，經(jīng)其放大的語(yǔ)音信號(hào)由與其相連接的揚(yáng)聲器47轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)；集成電路41的管腳P01、P02連接入開(kāi)關(guān)SW1、SW2為設(shè)置在機(jī)內(nèi)的保護(hù)開(kāi)關(guān)，用以防止整機(jī)裝配中人體感應(yīng)對(duì)對(duì)本機(jī)的影響；位于集成電路41的上部?jī)蛇叺墓苣_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(shí)鐘電路與濾波電路。
如圖5所示，其為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例的程序流程圖，當(dāng)電源接通時(shí)，程序進(jìn)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(diǎn)亮約3～4秒，以示各字節(jié)位是否正常；然后，進(jìn)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(méi)有任何中斷請(qǐng)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(gè)時(shí)基中斷請(qǐng)求，即在設(shè)定的時(shí)基中斷信號(hào)的規(guī)定時(shí)間終了時(shí)刻，等待狀態(tài)會(huì)自動(dòng)結(jié)束并自動(dòng)清除，進(jìn)入該時(shí)基中斷副程序，執(zhí)行相應(yīng)功能。
以下說(shuō)明每個(gè)中斷請(qǐng)求發(fā)生后，進(jìn)一步的程序1. 15.625ms中斷微處理器31在經(jīng)15.625ms時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)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(gè)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?yàn)闀r(shí)鐘控制程序，每進(jìn)入0.5sec中斷一次，可設(shè)定一個(gè)RAM自動(dòng)加1，若RAM的此數(shù)為奇數(shù)，則作SEC＋1的動(dòng)作，若為偶數(shù)，則微處理器跳回等待狀態(tài)M，如此，時(shí)鐘就可以每秒加1，并且作時(shí)、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(gè)流程A.當(dāng)微處理器31在執(zhí)行馬表計(jì)時(shí)功能時(shí)，因此馬表具有1/100秒的計(jì)時(shí)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(yǔ)音選擇在語(yǔ)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(yǔ)音電路即根據(jù)微處理器31送到語(yǔ)音電路的地址信號(hào)將相應(yīng)語(yǔ)音內(nèi)容提出來(lái)，等待下一信號(hào)進(jìn)入時(shí)，輸出相應(yīng)語(yǔ)音信號(hào)；C.語(yǔ)音輸出當(dāng)語(yǔ)音電路找尋到相應(yīng)語(yǔ)音信號(hào)的地址而等待信號(hào)時(shí)，再接收到來(lái)自微處理器31的一連串的信號(hào)時(shí)，語(yǔ)音集成電路42、43即會(huì)根據(jù)這些信號(hào)，順序地發(fā)出相應(yīng)語(yǔ)音信號(hào)；D.此流程為計(jì)算機(jī)處理流程此流程是執(zhí)行計(jì)算機(jī)的計(jì)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(yǔ)音輸出。
權(quán)利要求1.一種多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)，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(yǔ)音電路及揚(yáng)聲器；語(yǔ)音電路及揚(yáng)聲器間連接一放大器；語(yǔ)音電路包括語(yǔ)音存儲(chǔ)器、語(yǔ)音合成單元及D/A轉(zhuǎn)換電路；微處理器CPU是語(yǔ)音報(bào)數(shù)的主控制單元，其用于發(fā)出指令將計(jì)算結(jié)果數(shù)字讀進(jìn)CPU內(nèi)部寄存器中，CPU再對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷該數(shù)字位數(shù)，CPU依據(jù)處理結(jié)果，從語(yǔ)音存儲(chǔ)器中提取預(yù)先存入的語(yǔ)音數(shù)據(jù)，送到語(yǔ)音合成單元進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，合成后的語(yǔ)音，經(jīng)放大器放大后推動(dòng)揚(yáng)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(yǔ)音機(jī)，其特征在于，所述語(yǔ)音電路包括英文語(yǔ)音電路及中文語(yǔ)音電路；英文語(yǔ)音電路及中文語(yǔ)音電路分別包括用于存儲(chǔ)語(yǔ)音數(shù)據(jù)的語(yǔ)音存儲(chǔ)器、語(yǔ)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(yǔ)音機(jī)，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(kāi)設(shè)有一窗口，以使蓋合后顯示屏顯示的時(shí)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(yáng)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(yǔ)音鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)，其特征在于，所述微處理器CPU采用型號(hào)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(yǔ)音機(jī)，其特征在于，所述英文語(yǔ)音電路采用型號(hào)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(yáng)聲器。所述中文語(yǔ)音電路采用型號(hào)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(yáng)聲器連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種適合兒童用的多功能教學(xué)心算語(yǔ)音機(jī)；其是在計(jì)算器基礎(chǔ)上改進(jìn)的；是采用微處理器及語(yǔ)音電路技術(shù)相組合的方法使計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換為語(yǔ)言播放出來(lái)。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(yǔ)音電路；微處理器是語(yǔ)音報(bào)數(shù)的主控制單元，其將計(jì)算結(jié)果讀進(jìn)CPU，再對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理判斷，依據(jù)處理結(jié)果，從語(yǔ)音存儲(chǔ)器中提取語(yǔ)音數(shù)據(jù)，再送到語(yǔ)音合成單元進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，合成后的語(yǔ)音放大后播出。
文檔編號(hào)G09B5/06GK2221803SQ94219628
公開(kāi)日1996年3月6日 申請(qǐng)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(qǐng)人:黎文雄