CN201159886Y - 信号接收笔装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及信号接收笔装置。当笔点击点读机上面的教材时，所述信号处理电路开关接通或闭合，定位MCU开始给导电薄膜输出信号产生磁场，信号接收电路中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，经缓冲放大、滤波、增益控制及放大电路对信号放大，整流及滤波电路对信号进行整流滤波，缓冲放大输出电路输出信号，经通讯接口输出到定位MCU，定位MCU依收到导电薄膜所有导线的信号经运算处理后确定出笔点击的位置坐标。

Description

信号接收笔装置
技术领域
本实用新型涉及一种信号接收笔装置，具体而言，通过学习人员的操作把该装置接收到的信号经过处理后输出到定位MCU，再经过定位MCU的处理找出该装置的点击位置的信号接收笔装置。
背景技术
对国人而言，为了提高学习的效率和提高学习的兴趣，业内人士开发了一种点击书本发音的学习装置(也叫点读机、读书机等)来解决这些问题，它能够跟书本密切配合、同步发声，对提高口语和学习成绩有帮助，而目前市场上的点读机，都是用笔点击书本，通过硬件和软件的处理，在扬声器上发相应的内容的语音，对笔点击位置的实现原理主要有以下两类：
1，有线方案：固定在机器上的导电薄膜线路发射信号，通过感应笔前端的金属感应头感应电信号，对信号进行处理后由定位MCU判断出感应笔的点击位置，这类机器在书本受潮或者点击含碳较多的黑白书时点击没反应或者点击发音出错(发的非点击处的语音而是其它地方的语音)，甚至受到日光灯的干扰，而这些问题的产生主要是因为笔感应的是电信号，而电信号容易受到干扰和屏蔽；
2、无线方案：固定在机器上的导电薄膜线路接收信号，而信号发射通过笔来实现(见中国专利200420004504.2)，这种实现方法能改善书本受潮或者点击含碳较多的黑白书点击没反应或者点击发音出错的问题，但这个方案的电路较为复杂、成本较高，对于点读机的大面积推广会有较大的影响。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，提供一种使用过程中不受书本是否潮湿、书本是否含碳的导体之限制以及不受日光灯干扰，点击放在点读机上面的书本时能够正确发音、准确性高、成本相对低廉的信号接收笔装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来达到：
这种信号接收笔装置，包括一柱形壳体及嵌装在该柱形壳体内部一端设有的电磁信号接收线圈、中部卡装有与电磁信号接收线圈连接的信号处理电路及开关，开关触动杆穿入电磁信号接收线圈之中，其一端延伸出柱形壳体，其另一端与开关相接触，柱形壳体内部另一端端部设有与信号处理电路相连接且穿设壳体外部的导线或无线收发模块，其特殊之处在于：信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流及滤波电路E对该信号进行整流滤波，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源供应，定位MCU根据接收到的导电薄膜所有导线的信号通过一系列的运算处理后确定出笔点击的具体位置坐标。
在柱形壳体设有的电磁信号接收线圈的一端到中部卡装有信号处理电路的这一段内部空间上，设有屏蔽体，能屏蔽电信号对信号接收电路A和缓冲放大电路B的影响。
所述信号接收电路A中设有一个电磁信号接收线圈，笔点击点读机或点读机上面的教材时，该电磁信号接收线圈切割磁力线产生感应电压信号。
所述增益控制及放大电路包括增益自动控制电路和信号放大电路，增益自动控制电路与放大电路相连接；通过该增益自动控制电路能使接收到的从滤波电路出来的信号按照设定的放大倍数进行放大，同时可消除放大电路中元器件参数不一致的影响。
所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率范围为10KHZ～1MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为50KHZ～500KHZ。
所述滤波电路C采用高Q值滤波电路。
所述电源电路H给各电路模块供电或提供参考电压，电源的供给可以通过通讯接口由点读机提供，也可在笔内设置电池仓由干电池供电。
所述开关电路I中的开关选用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信号组成的开关中的一种。
本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：
这种信号接收笔装置，包括一柱形壳体及嵌装在该柱形壳体内部一端设有的电磁信号接收线圈、中部卡装有与电磁信号接收线圈连接的信号处理电路及开关，开关触动杆穿入电磁信号接收线圈之中，其一端延伸出柱形壳体，其另一端与开关相接触，柱形壳体内部另一端端部设有与信号处理电路相连接穿设壳体外部的导线或无线收发模块，其特殊之处在于：信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流电路E对该信号进行整流，由积分电路G对整流后的信号进行积分处理，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源。
本实用新型相比现有技术具有如下优点：
1、可有效改善书本受潮或点击含碳较多的黑白书点击没有反应或者点击发音出错的问题。
2、可接收处理任何频率的电磁信号。
3、滤波电路可选用集成器件以获得最佳的性能。
4、不管在任何条件下均可准确地判断出点击笔点击的位置。
5、方案成本相对低廉。
附图说明
图1是本实用新型较佳实施例的内部结构示意图。
图2是本实用新型第一实施例的电路框图。
图3是本实用新型第一实施例的电路原理图。
图4是本实用新型第二实施例的电路框图。
图5是本实用新型第二实施例的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型下面将结合附图作进一步详述：
图1、图2、图3示出了本实用新型的第一个实施例。
请参阅图1所示，该信号接收笔装置，包括一柱形壳体1及嵌套在该柱形壳体1内部一端设有的电磁信号接收线圈2，中部卡装有与电磁信号接收线圈2连接的信号处理电路4及开关3，开关触动杆5穿入电磁信号接收线圈2中，其一端延伸出柱形壳体1，其另一端与开关3相接触，柱形壳体1内部另一端端部与信号处理电路4相连接穿设壳体1外部的导线6或无线收发模块(图中未示)。在柱形壳体1设有的电磁信号接收线圈2的一端到中部卡装有信号处理电路4的这一段内部空间上，设有屏蔽体，能屏蔽电信号对信号接收电路A和缓冲放大电路B的影响。
请参阅图2、图3所示，笔点击点读机或点读机上面的教材时，信号处理电路的开关电路I中的开关接通或闭合，PORT2由低电平变为高电平或者由高电平变为低电平，定位MCU开始给点读机上的导电薄膜输出信号产生磁场，信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流及滤波电路E对该信号进行整流滤波，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源，定位MCU根据接收到的导电薄膜所有导线的信号通过一系列的运算处理后确定出笔点击的具体位置坐标。
请参阅图3所示，所述信号接收电路A中设有一个电磁信号接收线圈，笔点击点读机或点读机上面的教材时，该电磁信号接收线圈切割磁力线产生感应电压信号。
所述增益控制及放大电路D包括增益自动控制电路和信号放大电路，增益自动控制电路与放大电路相连接；通过该增益自动控制电路能使接收到的从滤波电路C出来的信号按照设定的放大倍数进行放大，同时可消除放大电路中元器件参数不一致的影响。
所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率范围为10KHZ～1MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为50KHZ～500KHZ。
所述滤波电路C采用高Q值滤波电路。
所述电源电路H给各电路模块供电或提供参考电压，电源的供给可以通过通讯接口K由点读机提供，也可在笔内设置电池仓由干电池供电。
所述开关电路I中的开关选用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信号组成的开关中的一种。
图1、图4、图5示出了本实用新型的第二个实施例。
请参阅图1所示，该信号接收笔装置，包括一柱形壳体1及嵌套在该柱形壳体1内部一端设有的电磁信号接收线圈2，中部卡装有与电磁信号接收线圈2连接的信号处理电路4及开关3，开关触动杆5穿入电磁信号接收线圈2中，其一端延伸出柱形壳体1，其另一端与开关3相接触，柱形壳体1内部另一端端部与信号处理电路4相连接穿设壳体1外部的导线6或无线收发模块(图中未示)。在柱形壳体1设有的电磁信号接收线圈2的一端到中部卡装有信号处理电路4的这一段内部空间上，设有屏蔽体，能屏蔽电信号对信号接收电路A和缓冲放大电路B的影响。
请参阅图4、图5所示，笔点击点读机或点读机上面的教材时，信号处理电路的开关电路I中的开关接通或闭合，PORT2由低电平变为高电平或者由高电平变为低电平，定位MCU开始给点读机上的导电薄膜输出信号产生磁场，信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流电路E对该信号进行整流，由积分电路G对整流后的信号进行积分处理，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源，定位MCU根据接收到的导电薄膜所有导线的信号通过一系列的运算处理后确定出笔点击的具体位置坐标。
请参阅图5所示，所述信号接收电路A中设有一个电磁信号接收线圈，笔点击点读机或点读机上面的教材时，该电磁信号接收线圈切割磁力线产生感应电压信号。
所述增益控制及放大电路D包括增益自动控制电路和信号放大电路，增益自动控制电路与放大电路相连接；通过该增益自动控制电路能使接收到的从滤波电路C出来的信号按照设定的放大倍数进行放大，同时可消除放大电路中元器件参数不一致的影响。
所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率范围为10KHZ～1MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为50KHZ～500KHZ。
所述滤波电路C采用高Q值滤波电路。
所述积分电路G，使输出到定位MCU的信号转换为一定时间内的电压信号，从而不受定位MCU的A/D转换精度的影响，并且也能得到准确的点击笔点击位置坐标。
所述电源电路H给各电路模块供电或提供参考电压，电源的供给可以通过通讯接口K由点读机提供，也可在笔内设置电池仓由干电池供电。
所述开关电路I中的开关选用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信号组成的开关中的一种。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (9)

1、一种信号接收笔装置，包括一柱形壳体及嵌装在该柱形壳体内部一端设有的电磁信号接收线圈、中部卡装有与电磁信号接收线圈连接的信号处理电路及开关，开关触动杆穿入电磁信号接收线圈之中，其一端延伸出柱形壳体，其另一端与开关相接触，柱形壳体内部另一端端部设有与信号处理电路相连接且穿设壳体外部的导线或无线收发模块，其特征在于：信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流及滤波电路E对该信号进行整流滤波，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源供应，定位MCU根据接收到的导电薄膜所有导线的信号通过一系列的运算处理后确定出笔点击的具体位置坐标。
2、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：在柱形壳体设有的电磁信号接收线圈的一端到中部卡装有信号处理电路的这一段内部空间上，设有屏蔽体，能屏蔽电信号对信号接收电路A和缓冲放大电路B的影响。
3、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述信号接收电路A中设有一个电磁信号接收线圈，笔点击点读机或点读机上面的教材时，该电磁信号接收线圈切割磁力线产生感应电压信号。
4、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述增益控制及放大电路包括增益自动控制电路和信号放大电路，增益自动控制电路与放大电路相连接；通过该增益自动控制电路能使接收到的从滤波电路出来的信号按照设定的放大倍数进行放大，同时可消除放大电路中元器件参数不一致的影响。
5、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率范围为10KHZ～1MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为50KHZ～500KHZ。
6、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述滤波电路C采用高Q值滤波电路。
7、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述电源电路H给各电路模块供电或提供参考电压，电源的供给可以通过通讯接口由点读机提供，也可在笔内设置电池仓由干电池供电。
8、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述开关电路I中的开关选用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信号组成的开关中的一种。
9、一种信号接收笔装置，包括一柱形壳体及嵌装在该柱形壳体内部一端设有的电磁信号接收线圈、中部卡装有与电磁信号接收线圈连接的信号处理电路及开关，开关触动杆穿入电磁信号接收线圈之中，其一端延伸出柱形壳体，其另一端与开关相接触，柱形壳体内部另一端端部设有与信号处理电路相连接穿设壳体外部的导线或无线收发模块，其特征在于：信号接收电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号，并经缓冲放大电路B缓冲放大，再经滤波电路C滤波，送到增益控制及放大电路D进行信号放大，整流电路E对该信号进行整流，由积分电路G对整流后的信号进行积分处理，最后缓冲放大输出电路F输出信号到通讯接口K，所述开关电路I接入通讯接口K，该通讯接口K另接有电源电路H，该电源电路H给各模块供电，通讯接口通过有线通讯方式或无线通讯方式接入到外部的定位MCU及电源。
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