CN110176192A - 一种基于磁流体的电子屏 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于磁流体的电子屏，包括壳体、纯铁芯绕漆包线、铁管和铁底座，所述壳体上部设有薄膜，所述薄膜内部设有MRF，所述薄膜均匀覆盖在MRF上部，所述薄膜外侧设有铝盘，所述铝盘下部设有纯铁芯绕漆包线，所述纯铁芯绕漆包线通过螺栓与可壳体固定连接，所述纯铁芯绕漆包线两侧设有铁管，该一种基于磁流体的电子屏，通过纯铁芯绕漆包线、铝盘、磁流变液、铁管的管壁、铁底座提供导磁回路。选用的材料是磁流变液、磁芯材料、励磁线圈以及MRF盛液盘、铁底座座以及薄膜材料。为了磁流变触觉显示器在磁场控制区域进行凸点和凹点显示，同时在磁场的控制下具有较大的凸凹显示幅度。
Description
技术领域
本发明涉及基于磁流体的电子屏技术领域，具体为一种基于磁流体的电子屏。
背景技术
国内的便捷式盲文阅读器大多是用盲文雕刻有控制按钮的控制区，读者按下按钮可将阅读区中显示的内容转化为语音输出，但这种方式无法实现用户个人隐私的充分保密；东南大学古春笑等采用3×3半圆头刺激电极对操作者指端进行刺激，实现视觉图文显示，但电触觉的动态范围较窄，对电刺激参数范围要求较高，刺激参数不稳定，时常会引起刺痛感；清华大学自动化系茅于杭教授等开始进行研发清华盲文点显器，盲文点显器的主要部件采用压电陶瓷材料，通过电压强弱控制压电陶瓷发生伸缩、弯曲的变形，从而推动压电陶瓷上的顶杆上升或下降，以此来显示盲文，由于其本身的结构限制，制作出来的盲文显示装置只能显示一排，而不能显示多排并且压电陶瓷成本较高。
盲文显示装置如此昂贵的价格，严重阻碍了它的推广和普及，难以让大部分盲人弱势群体受益。已产品化的盲文显示装置价格昂贵的原因在于研究难点多、技术实现难度大、研发成本高、原材料成本高和加工制造成本高等。因此，研发出成本低、体积小、便于携带的盲文显示装置，实现盲人无障碍的阅读，提高盲人的文化水平，改善人数众多盲人弱势群体的生活质量，任重道远。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于磁流体的电子屏，磁流体显示装置不仅反应灵敏，与笨重的压电陶瓷式等其他市面上的装置相比，体积更小，能耗更低，用户可以随身携带，更加方便，实现盲人无障碍的阅读，提高盲人的文化水平，提高盲人生活质量。解决了现有盲文显示装置成本高、价格昂贵，不利于推广和普及的缺陷，能够让大部分盲人弱势群体受益。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于磁流体的电子屏，包括壳体、纯铁芯绕漆包线、铁管和铁底座，所述壳体上部设有薄膜，所述薄膜内部设有MRF，所述薄膜均匀覆盖在MRF上部，所述薄膜外侧设有铝盘，所述铝盘下部设有纯铁芯绕漆包线，所述纯铁芯绕漆包线通过螺栓与可壳体固定连接，所述纯铁芯绕漆包线两侧设有铁管，所述铁管下部设有铁底座，所述可内部设有主控板，所述主控板中部设有控制芯片，所述控制芯片焊接在主控板表面，所述控制芯片左侧设有蜂鸣器，所述控制芯片内部包括系统上电，所述系统上电后与程序初检连接初始化相连接，所述程序初检连接初始化后进行字库检测，所述字库检测与蜂鸣报警相连接，所述蜂鸣报警左侧与断电检测相连接，所述断电检测与系统上电连接，所述字库检测后进行按键扫描，所述按键扫描与文件目录选择相互连接，所述文件目录选择下部与按键监测相连接，所述按键监测后与文本读取相连接，所述文本读取与汉字盲文对照相连接，所述文本读取后进行文语转换，所述文语转换后通过语音输出，所述文本读取进行汉盲转换模块转换，所述汉盲转换模块与数字信号处理相连接，所述数字信号处理与点显器显示相连接。
优选的，所述主控板表面设有定位芯片，所述定位芯片焊接在主控板表面。
优选的，所述主控板表面设有振动模块，所述振动模块上部设有定时器，所述振动模块与定时器之间电性连接。
优选的，所述主控板表面设有警报模块，所述警报模块与定位芯片、定时器和振动模块之间电性连接。
优选的，所述蜂鸣器通过导线与警报模块之间电性连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种基于磁流体的电子屏。具备以下有益效果：
(1)、该一种基于磁流体的电子屏，控制芯片采用STM32F103系列为基础的最小系统，视觉功能障碍人士通过将要阅读的文档或是把带有文本的图片通过pc端软件识别出的文字存储在SD卡中，将SD卡连接在控制系统中，盲文翻译系统会自动将其中的文字、符号、标点翻译成对应的盲文点，处理器芯片再将盲文点进行解码译码成8位二进制编码，其最高位为低电压，其次六位为数据位，最后一位为标记位，并将对应的电信号传送给机械驱动部分，在每个电磁线圈中通有不同的电流时，每个小显示单元上的磁场就不相同，这样每个显示单元中的磁流体就会表现出不同的力学特性，最终在盲文显示模块上显示对应的盲文，磁流体触觉显示器设计是将线圈紧密缠绕在电工纯铁铁芯上形成纯铁芯绕漆包线，通过纯铁芯绕漆包线、铝盘、磁流变液、铁管的管壁、铁底座提供导磁回路。选用的材料是磁流变液、磁芯材料、励磁线圈以及MRF盛液盘、铁底座座以及薄膜材料。为了磁流变触觉显示器在磁场控制区域进行凸点和凹点显示，同时在磁场的控制下具有较大的凸凹显示幅度。
(2)、该一种基于磁流体的电子屏，通过在主控板上部设置定位芯片，能对装置进准确定位，保证实施监测使用人员的使用位置在，增加了使用人员的安全性，振动模块与定时器之间连接，使用人员可以提前对进行设置，当时间达到后通过振动模块发出振动，及时提醒使用人员，警报模块设置有一键报警模块，当触发一键报警模块后，定位芯片及时发送定位信息，提高使用人员的安全性，蜂鸣器的设置可以及时发出警报声，及时提醒使用人员注意。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部结构示意图；
图3为本发明工作流程结构示意图；
图中:壳体-1、薄膜-2、MRF-3、铝盘-4、铁管-5、纯铁芯绕漆包线-6、铁底座-7、主控板-8、定位芯片-9、定时器-10、振动模块-11、控制芯片-12、蜂鸣器-13、警报模块-14。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明实施例提供一种技术方案：一种基于磁流体的电子屏，包括壳体1、纯铁芯绕漆包线6、铁管5和铁底座7，所述壳体1上部设有薄膜2，所述薄膜2内部设有MRF3，所述薄膜2均匀覆盖在MRF3上部，所述薄膜2外侧设有铝盘4，所述铝盘4下部设有纯铁芯绕漆包线6，所述纯铁芯绕漆包线6通过螺栓与可壳体1固定连接，所述纯铁芯绕漆包线6两侧设有铁管5，所述铁管5下部设有铁底座7，所述可内部设有主控板8，所述主控板8中部设有控制芯片12，所述控制芯片12焊接在主控板8表面，所述控制芯片12左侧设有蜂鸣器13，所述控制芯片12内部包括系统上电，所述系统上电后与程序初检连接初始化相连接，所述程序初检连接初始化后进行字库检测，所述字库检测与蜂鸣报警相连接，所述蜂鸣报警左侧与断电检测相连接，所述断电检测与系统上电连接，所述字库检测后进行按键扫描，所述按键扫描与文件目录选择相互连接，所述文件目录选择下部与按键监测相连接，所述按键监测后与文本读取相连接，所述文本读取与汉字盲文对照相连接，所述文本读取后进行文语转换，所述文语转换后通过语音输出，所述文本读取进行汉盲转换模块转换，所述汉盲转换模块与数字信号处理相连接，所述数字信号处理与点显器显示相连接。
所述主控板8表面设有定位芯片9，所述定位芯片9焊接在主控板8表面，通过在主控板8上部设置定位芯片9，能对装置进准确定位，保证实施监测使用人员的使用位置在，增加了使用人员的安全性。
所述主控板8表面设有振动模块11，所述振动模块11上部设有定时器10，所述振动模块11与定时器10之间电性连接，振动模块11与定时器10之间连接，使用人员可以提前对进行设置，当时间达到后通过振动模块11发出振动，及时提醒使用人员。
所述主控板8表面设有警报模块14，所述警报模块14与定位芯片9、定时器10和振动模块11之间电性连接，警报模块14设置有一键报警模块，当触发一键报警模块后，定位芯片9及时发送定位信息，提高使用人员的安全性。
所述蜂鸣器13通过导线与警报模块14之间电性连接，蜂鸣器13的设置可以及时发出警报声，及时提醒使用人员注意。
工作原理：控制芯片12采用STM32F103系列为基础的最小系统，视觉功能障碍人士通过将要阅读的文档或是把带有文本的图片通过pc端软件识别出的文字存储在SD卡中，将SD卡连接在控制系统中，盲文翻译系统会自动将其中的文字、符号、标点翻译成对应的盲文点，处理器芯片再将盲文点进行解码译码成8位二进制编码，其最高位为低电压，其次六位为数据位，最后一位为标记位，并将对应的电信号传送给机械驱动部分，在每个电磁线圈中通有不同的电流时，每个小显示单元上的磁场就不相同，这样每个显示单元中的磁流体就会表现出不同的力学特性，最终在盲文显示模块上显示对应的盲文，磁流体触觉显示器设计是将线圈紧密缠绕在电工纯铁铁芯上形成纯铁芯绕漆包线6，通过纯铁芯绕漆包线6、铝盘4、磁流变液、铁管5的管壁、铁底座7提供导磁回路。选用的材料是磁流变液、磁芯材料、励磁线圈以及MRF2盛液盘、铁底座7座以及薄膜1材料。为了磁流变触觉显示器在磁场控制区域进行凸点和凹点显示，同时在磁场的控制下具有较大的凸凹显示幅度。通过在主控板8上部设置定位芯片9，能对装置进准确定位，保证实施监测使用人员的使用位置在，增加了使用人员的安全性，振动模块11与定时器10之间连接，使用人员可以提前对进行设置，当时间达到后通过振动模块11发出振动，及时提醒使用人员，警报模块14设置有一键报警模块，当触发一键报警模块后，定位芯片9及时发送定位信息，提高使用人员的安全性，蜂鸣器13的设置可以及时发出警报声，及时提醒使用人员注意。
本发明的壳体1、薄膜2、MRF3、铝盘4、铁管5、纯铁芯绕漆包线6、铁底座7、主控板8、定位芯片9、定时器10、振动模块11、控制芯片12、蜂鸣器13、警报模块14，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本发明解决的问题是盲文显示装置如此昂贵的价格，严重阻碍了它的推广和普及，难以让大部分盲人弱势群体受益。已产品化的盲文显示装置价格昂贵的原因在于研究难点多、技术实现难度大、研发成本高、原材料成本高和加工制造成本高等。因此，研发出成本低、体积小、便于携带的盲文显示装置，实现盲人无障碍的阅读，提高盲人的文化水平，改善人数众多盲人弱势群体的生活质量，任重道远，本发明通过上述部件的互相组合，该一种基于磁流体的电子屏，控制芯片采用STM32F103系列为基础的最小系统，视觉功能障碍人士通过将要阅读的文档或是把带有文本的图片通过pc端软件识别出的文字存储在SD卡中，将SD卡连接在控制系统中，盲文翻译系统会自动将其中的文字、符号、标点翻译成对应的盲文点，处理器芯片再将盲文点进行解码译码成8位二进制编码，其最高位为低电压，其次六位为数据位，最后一位为标记位，并将对应的电信号传送给机械驱动部分，在每个电磁线圈中通有不同的电流时，每个小显示单元上的磁场就不相同，这样每个显示单元中的磁流体就会表现出不同的力学特性，最终在盲文显示模块上显示对应的盲文，磁流体触觉显示器设计是将线圈紧密缠绕在电工纯铁铁芯上形成纯铁芯绕漆包线，通过纯铁芯绕漆包线、铝盘、磁流变液、铁管的管壁、铁底座提供导磁回路。选用的材料是磁流变液、磁芯材料、励磁线圈以及MRF盛液盘、铁底座座以及薄膜材料。为了磁流变触觉显示器在磁场控制区域进行凸点和凹点显示，同时在磁场的控制下具有较大的凸凹显示幅度。通过在主控板上部设置定位芯片，能对装置进准确定位，保证实施监测使用人员的使用位置在，增加了使用人员的安全性，振动模块与定时器之间连接，使用人员可以提前对进行设置，当时间达到后通过振动模块发出振动，及时提醒使用人员，警报模块设置有一键报警模块，当触发一键报警模块后，定位芯片及时发送定位信息，提高使用人员的安全性，蜂鸣器的设置可以及时发出警报声，及时提醒使用人员注意。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种基于磁流体的电子屏，其特征在于：包括壳体(1)、纯铁芯绕漆包线(6)、铁管(5)和铁底座(7)，所述壳体(1)上部设有薄膜(2)，所述薄膜(2)内部设有MRF(3)，所述薄膜(2)均匀覆盖在MRF(3)上部，所述薄膜(2)外侧设有铝盘(4)，所述铝盘(4)下部设有纯铁芯绕漆包线(6)，所述纯铁芯绕漆包线(6)通过螺栓与可壳体(1)固定连接，所述纯铁芯绕漆包线(6)两侧设有铁管(5)，所述铁管(5)下部设有铁底座(7)，所述可内部设有主控板(8)，所述主控板(8)中部设有控制芯片(12)，所述控制芯片(12)焊接在主控板(8)表面，所述控制芯片(12)左侧设有蜂鸣器(13)，所述控制芯片(12)内部包括系统上电，所述系统上电后与程序初检连接初始化相连接，所述程序初检连接初始化后进行字库检测，所述字库检测与蜂鸣报警相连接，所述蜂鸣报警左侧与断电检测相连接，所述断电检测与系统上电连接，所述字库检测后进行按键扫描，所述按键扫描与文件目录选择相互连接，所述文件目录选择下部与按键监测相连接，所述按键监测后与文本读取相连接，所述文本读取与汉字盲文对照相连接，所述文本读取后进行文语转换，所述文语转换后通过语音输出，所述文本读取进行汉盲转换模块转换，所述汉盲转换模块与数字信号处理相连接，所述数字信号处理与点显器显示相连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的电子屏，其特征在于：所述主控板(8)表面设有定位芯片(9)，所述定位芯片(9)焊接在主控板(8)表面。
3.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的电子屏，其特征在于：所述主控板(8)表面设有振动模块(11)，所述振动模块(11)上部设有定时器(10)，所述振动模块(11)与定时器(10)之间电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的电子屏，其特征在于：所述主控板(8)表面设有警报模块(14)，所述警报模块(14)与定位芯片(9)、定时器(10)和振动模块(11)之间电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于磁流体的电子屏，其特征在于：所述蜂鸣器(13)通过导线与警报模块(14)之间电性连接。
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