CN106909236B - 一种基于无线传输的书写错误提示握笔器 - Google Patents

一种基于无线传输的书写错误提示握笔器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，包括笔杆套筒、手柄和内部控制电路，笔杆套筒与手柄相连并形成容腔，内部控制电路安装在容腔内；笔杆套筒上设有扬声器；手柄底部设有激光发射孔；内部控制电路包括无线收发芯片、射频天线和激光鼠标电路；激光鼠标电路与激光发射孔相连用于采集书写字迹，无线收发芯片通过射频天线将激光鼠标电路采集到的书写字迹传输给具有无线收发功能的外部终端设备进行显示和/或比对，并通过射频天线接收外部终端设备的反馈信息；无线收发芯片与扬声器相连用于将反馈信息转换成语音提示书写错误。本发明在现有握笔器的基础上增加了书写错误提示功能，可以让学生在纠正握笔姿势的同时纠正书写错误。

Description

一种基于无线传输的书写错误提示握笔器
技术领域
本发明涉及文具领域，特别是涉及一种基于无线传输的书写错误提示握笔器。
背景技术
在书写过程中，握笔姿势的正确与否影响着书写的质量、书写速度及手部舒适感，尤其对于初学写字的学生，不正确的书写姿势甚至会导致驼背、斜视及歪脖子等疾病。此外，学生在完成抄写或听写等书写任务时，无法及时发现自己书写的汉字笔画错误、字母组合错误、书写笔顺错误或者书写格式错误等问题，而错误的书写越早发现，越容易改正，防止在大脑中对错误的书写形成深刻印象。现实生活中，学生在进行练习册等书写作用时，自己无法确定书写的正误，通常要到家长检查才能发现，这无疑加重了家长的负担。
随着越来越多的家长意识到握笔姿势的重要性，不少家长纷纷根据标准握笔姿势来要求儿童进行练习。标准的握笔姿势为三指执笔法，具体要求是：右手执笔，大拇指、食指、中指分别从三个方向捏住离笔尖3厘米左右的笔杆下端，食指稍前，大拇指稍后，中指在内侧抵住笔杆，无名指和小指依次自然地放在中指的下方并向手心弯曲，笔杆上端斜靠在食指的最高骨处，笔杆和纸面呈50度左右。然而由于儿童自身的特点，儿童很难在练习中时时注意到各细节，如此练笔，给学生和家长造成了很大的困扰，却收效甚微。因此，如何提供一种握笔姿势校正装置，能使学生轻松地意识到握笔姿势的错误并在实际使用中消无声息地纠正学生的错误握笔姿势，使得学生快乐地学习，是近年来研究较多的技术课题。目前，市场上已存在各式各样的握笔器，但是这些握笔器只有矫正握笔姿势的单一功能，并没有融合书写错误提示功能，无法达到及时纠正书写错误的目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，能够与具有无线收发功能的外部终端进行信息交互，在现有握笔器的基础上增加了基于无线传输的书写错误提示功能，从而让学生在纠正握笔姿势的同时纠正书写错误。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，包括笔杆套筒、手柄和内部控制电路，所述笔杆套筒与手柄相连并形成容腔，所述内部控制电路安装在所述容腔内；所述笔杆套筒上设有扬声器；所述手柄底部设有激光发射孔；所述内部控制电路包括无线收发芯片、射频天线和激光鼠标电路；所述激光鼠标电路与所述激光发射孔相连用于采集书写字迹，所述无线收发芯片通过所述射频天线将激光鼠标电路采集到的书写字迹传输给具有无线收发功能的外部终端设备进行显示和/或比对，并通过所述射频天线接收所述外部终端设备的反馈信息；所述无线收发芯片与所述扬声器相连用于将所述反馈信息转换成语音提示书写错误。
所述笔杆套筒上还设有分别与大拇指、食指及中指放置位置相对应的第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关；所述无线收发芯片与所述第一微动开关、第二微动开关、第三微动开关分别相连用于检测握笔姿势是否正确；所述无线收发芯片与所述扬声器相连用于提示握笔姿势错误。
所述笔杆套筒上还设有USB充电接口；所述内部控制电路还包括供电模块，用于为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电；所述USB充电接口与所述供电模块相连用于为所述供电模块充电。
所述供电模块包括可充电电池、电池充电控制电路和稳压电路；所述USB充电接口与所述电池充电控制电路的输入相连接，所述电池充电控制电路的输出接至可充电电池的正极，所述稳压电路的输入接至可充电电池的正极，稳压电路的输出构成供电端用于控制为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电。
所述手柄上还设有电源开关，所述笔杆套筒上还设有电源指示灯；所述电源开关与所述供电模块相连用于控制是否充电或是否供电，所述电源指示灯用于指示充电或供电状态。
所述供电模块包括可充电电池、电池充电控制电路和稳压电路；所述USB充电接口与所述电池充电控制电路的输入相连接，所述电池充电控制电路的输出通过所述电源开关接至可充电电池的正极，所述稳压电路的输入通过所述电源开关接至可充电电池的正极，稳压电路的输出构成供电端用于控制为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电。
所述无线收发芯片的型号为nRF24LE1，该无线收发芯片通过射频天线发送采集的书写字迹给所述外部终端设备和接收所述外部终端设备发送的反馈信息。
所述激光鼠标电路包括光电鼠标引擎电路和激光二极管；所述光电鼠标引擎电路与所述激光二极管相连；所述激光二极管发射出的光通过所述激光发射孔照射在纸面上产生干涉条纹，形成的光斑点与书写字迹同步移动，反射到光电鼠标引擎电路模拟出书写字迹。
所述光电鼠标引擎电路主控芯片的型号为PAW3205；所述光电鼠标引擎电路主控芯片的第5引脚与所述激光二极管的阴极相连；所述光电鼠标引擎电路主控芯片的第2引脚、第3引脚、第4引脚依次与所述无线收发芯片的第12引脚、第28引脚、第18引脚相对应相连。
所述无线收发芯片的第17引脚与所述第一微动开关相连，所述无线收发芯片的第14引脚与所述第二微动开关相连，所述无线收发芯片的第16引脚与所述第三微动开关相连，所述无线收发芯片的第32引脚与所述扬声器相连，所述无线收发芯片的第22引脚与所述射频天线相连。
本发明的一种基于蓝牙传输的书写错误提示握笔器，书写时，打开电源开关，大拇指、食指及中指分别按压第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关，当三个微动开关被按下时，表示握笔姿势正确，当三个微动开关按下有任意一个未按下时，提醒握笔姿势错误；正常书写过程中，激光二极管发射出的光通过所述激光发射孔照射在纸面上产生干涉条纹，形成的光斑点与书写字迹同步移动，反射到光电鼠标引擎电路模拟出书写字迹，无线收发芯片接收光电鼠标引擎电路的输出信号，通过射频天线发送给外部终端设备；外部终端设备显示出书写轨迹并记录轨迹，供教师和家长监督，外部终端设备还存储有一整套的文字书写笔顺字库，当书写错误时，会反馈到握笔器；握笔器通过扬声器发出提示音提醒使用者；当停止书写时，三个微动开关不被按下，书写轨迹不被记录。
本发明提供的技术方案带来的有益效果是：
本发明的一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，既可以实现握笔姿势纠正功能，还增加了书写错误提示功能，可以让使用者在纠正握笔姿势的同时纠正书写错误；
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种基于无线传输的书写错误提示握笔器不局限于实施例。
附图说明
图1是本发明的结构示意图一；
图2是本发明的结构示意图二；
图3是本发明的结构示意图三；
图4是本发明的无线收发芯片电路和激光鼠标电路图；
图5是本发明的供电模块电路图。
具体实施方式
请参见图1至图5所示，本发明的一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，包括笔杆套筒1、手柄2和内部控制电路，所述笔杆套筒1与手柄2相连形成容腔，所述内部控制电路设在所述容腔内。具体的，所述笔杆套筒1与手柄2可一体成型连接，也可以是可拆卸连接，此处不做限定。
所述笔杆套筒1上设有扬声器11；所述手柄2底部设有激光发射孔22；所述内部控制电路包括无线收发芯片U4、射频天线ANT和激光鼠标电路；所述激光鼠标电路与所述激光发射孔22相连用于采集书写字迹，所述无线收发芯片U4通过所述射频天线ANT将激光鼠标电路采集到的书写字迹传输给外部终端设备进行显示和/或比对，并通过所述射频天线ANT接收外部终端设备的反馈信息；所述无线收发芯片U4与所述扬声器11相连用于将所述反馈信息转换成语音提示书写错误。具体的，外部终端设备包括具有无线收发功能的终端，如果所述外部终端设备为台式计算机，该台式计算机可能需要安装无线收发模块。
进一步的，所述笔杆套筒1上还设有分别与大拇指、食指及中指放置位置相对应的第一微动开关12、第二微动开关13和第三微动开关14；所述无线收发芯片U4与所述第一微动开关12、第二微动开关13、第三微动开关14分别相连用于检测握笔姿势是否正确；所述无线收发芯片U4与所述扬声器11相连用于提示握笔姿势错误和/或书写错误。
进一步的，所述笔杆套筒1上还设有USB充电接口15；所述内部控制电路还包括供电模块，用于为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电；所述USB充电接口15与所述供电模块相连用于为所述供电模块充电；
进一步的，所述手柄2上还设有电源开关21，所述笔杆套筒1上还设有电源指示灯16；所述电源开关21与所述供电模块相连用于控制是否充电或是否供电，所述电源指示灯16用于指示充电或供电状态。
进一步的，所述供电模块包括可充电电池BAT、电池充电控制电路U1和稳压电路U2；所述USB充电接口15与所述电池充电控制电路U1的输入相连接，所述电池充电控制电路U1的输出通过所述电源开关21(即供电开关SW开关)接至可充电电池BAT的正极，所述稳压电路U2的输入通过所述电源开关21接至可充电电池BAT的正极，稳压电路U2的输出构成供电端VDD用于控制为所述无线收发芯片U4和激光鼠标电路供电。具体的，需要充电时，按下所述电源开关21，供电开关SW接通，所述电源指示灯16亮黄灯，将所述USB充电接口15连接普通手机充电器即可对所述可充电电池BAT进行充电；需要供电时，按下所述电源开关21(即供电开关SW开关被按下)，所述电源指示灯16(发光二极管D101)亮黄灯，供电端VDD为所述无线收发芯片U4和激光鼠标电路供电。进一步的，二极管D102为共阴极二极管，可满足充电、供电同时进行。
进一步的，所述无线收发芯片的型号为nRF24LE1，该主控芯片U4通过射频天线ANT发送采集的书写字迹给外部终端设备和接收外部终端设备发送的反馈信息。
进一步的，所述激光鼠标电路包括光电鼠标引擎电路和激光二极管D1；所述光电鼠标引擎电路与所述激光二极管D1相连；所述激光二极管D1发射出的光通过所述激光发射孔22照射在纸面上产生干涉条纹，形成的光斑点与书写字迹同步移动，反射到光电鼠标引擎电路模拟出书写字迹。进一步的，光电鼠标引擎电路将书写字迹信号输出到无线收发芯片U4，无线收发芯片U4通过射频天线ANT发送给外部终端设备；外部终端设备显示出书写轨迹并记录轨迹，供教师和家长监督，外部终端设备还存储有一整套的文字书写笔顺字库，当书写错误时，会反馈到握笔器；握笔器通过扬声器11发出提示音提醒使用者。
进一步的，所述光电鼠标引擎电路主控芯片U3的型号为PAW3205；所述光电鼠标引擎电路主控芯片U3的第5引脚与所述激光二极管D1的阴极相连；所述光电鼠标引擎电路主控芯片U3的第2引脚MOTSWK与所述无线收发芯片U4的第12引脚P0.6相连，第3引脚SDIO与所述无线收发芯片U4的第28引脚P1.5相连，第4引脚SCLK与所述无线收发芯片U4的第18引脚P1.4相连。具体的，所述光电鼠标引擎电路主控芯片U3的第2引脚是移动检测输出端，其第3引脚是串行I/O接口，其第4引脚是串行时钟端。
进一步的，所述无线收发芯片U4的第17引脚P1.3与所述第一微动开关12相连，所述无线收发芯片U4的第14引脚P1.0与所述第二微动开关13相连，所述无线收发芯片U4的第16引脚P1.2与所述第三微动开关14相连，所述无线收发芯片U4的第32引脚P0.0与所述扬声器11相连，所述无线收发芯片U4的第22引脚ANT2与所述射频ANT相连。具体的，书写时，第一微动开关12、第二微动开关13和第三微动开关14被同时按下时，即大拇指按下所述第一微动开关(即开关SW1被按下)、食指按下所述第二微动开关(即开关SW2被按下)、中指按下所述第三微动开关(即开关SW3被按下)时，表示握笔姿势正确，所述扬声器11不发出提示音，当所述第一微动开关12、所述第二微动开关13和所述第三微动开关14中的任意一个未按下时，握笔姿势不正确，所述扬声器11发出提示音。
本发明的一种基于蓝牙传输的书写错误提示握笔器，书写时，打开电源开关，大拇指、食指及中指分别按压第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关，当三个微动开关被按下时，表示握笔姿势正确，当三个微动开关按下有任意一个未按下时，提醒握笔姿势错误；正常书写过程中，激光二极管发射出的光通过所述激光发射孔照射在纸面上产生干涉条纹，形成的光斑点与书写字迹同步移动，反射到光电鼠标引擎电路模拟出书写字迹，无线收发芯片接收光电鼠标引擎电路的输出信号，通过射频天线发送给外部终端设备；外部终端设备显示出书写轨迹并记录轨迹，供教师和家长监督，外部终端设备还存储有一整套的文字书写笔顺字库，当书写错误时，会反馈到握笔器；握笔器通过扬声器发出提示音提醒使用者；当停止书写时，三个微动开关不被按下，书写轨迹不被记录。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的基于无线传输的书写错误提示握笔器，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：包括笔杆套筒、手柄和内部控制电路，所述笔杆套筒与手柄相连并形成容腔，所述内部控制电路安装在所述容腔内；所述笔杆套筒上设有扬声器；所述手柄底部设有激光发射孔；所述内部控制电路包括无线收发芯片、射频天线和激光鼠标电路；所述激光鼠标电路与所述激光发射孔相连用于采集书写字迹，所述无线收发芯片通过所述射频天线将激光鼠标电路采集到的书写字迹传输给具有无线收发功能的外部终端设备进行显示和/或比对，并通过所述射频天线接收所述外部终端设备的反馈信息；所述无线收发芯片与所述扬声器相连用于将所述反馈信息转换成语音提示书写错误；
所述笔杆套筒上还设有分别与大拇指、食指及中指放置位置相对应的第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关；所述无线收发芯片与所述第一微动开关、第二微动开关、第三微动开关分别相连用于检测握笔姿势是否正确；所述无线收发芯片与所述扬声器相连用于提示握笔姿势错误；
具体的，书写时，第一微动开关、第二微动开关和第三微动开关被同时按下时，即大拇指按下所述第一微动开关、食指按下所述第二微动开关、中指按下所述第三微动开关时，表示握笔姿势正确，所述扬声器不发出提示音，当所述第一微动开关、所述第二微动开关和所述第三微动开关中的任意一个未按下时，握笔姿势不正确，所述扬声器发出提示音。
2.根据权利要求1所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于，所述笔杆套筒上还设有USB充电接口；所述内部控制电路还包括供电模块，用于为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电；所述USB充电接口与所述供电模块相连用于为所述供电模块充电。
3.根据权利要求2所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述供电模块包括可充电电池、电池充电控制电路和稳压电路；所述USB充电接口与所述电池充电控制电路的输入相连接，所述电池充电控制电路的输出接至可充电电池的正极，所述稳压电路的输入接至可充电电池的正极，稳压电路的输出构成供电端用于控制为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电。
4.根据权利要求2所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述手柄上还设有电源开关，所述笔杆套筒上还设有电源指示灯；所述电源开关与所述供电模块相连用于控制是否充电或是否供电，所述电源指示灯用于指示充电或供电状态。
5.根据权利要求4所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述供电模块包括可充电电池、电池充电控制电路和稳压电路；所述USB充电接口与所述电池充电控制电路的输入相连接，所述电池充电控制电路的输出通过所述电源开关接至可充电电池的正极，所述稳压电路的输入通过所述电源开关接至可充电电池的正极，稳压电路的输出构成供电端用于控制为所述无线收发芯片和激光鼠标电路供电。
6.根据权利要求1所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述无线收发芯片的型号为nRF24LE1，该无线收发芯片通过射频天线发送采集的书写字迹给所述外部终端设备和接收所述外部终端设备发送的反馈信息。
7.根据权利要求6所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述激光鼠标电路包括光电鼠标引擎电路和激光二极管；所述光电鼠标引擎电路与所述激光二极管相连；所述激光二极管发射出的光通过所述激光发射孔照射在纸面上产生干涉条纹，形成的光斑点与书写字迹同步移动，反射到光电鼠标引擎电路模拟出书写字迹。
8.根据权利要求7所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述光电鼠标引擎电路主控芯片的型号为PAW3205；所述光电鼠标引擎电路主控芯片的第5引脚与所述激光二极管的阴极相连；所述光电鼠标引擎电路主控芯片的第2引脚、第3引脚、第4引脚依次与所述无线收发芯片的第12引脚、第28引脚、第18引脚相对应相连。
9.根据权利要求6所述的基于无线传输的书写错误提示握笔器，其特征在于：所述无线收发芯片的第17引脚与所述第一微动开关相连，所述无线收发芯片的第14引脚与所述第二微动开关相连，所述无线收发芯片的第16引脚与所述第三微动开关相连，所述无线收发芯片的第32引脚与所述扬声器相连，所述无线收发芯片的第22引脚与所述射频天线相连。
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