CN201212985Y - 信号接收笔装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种信号接收笔装置。当笔点击点读机或点读机上面的教材时，笔接收装置上的开关电路接通或闭合，接收笔发送点击信号给定位MCU，定位MCU通过点读机上的导电薄膜输出磁场信号，笔接收装置的信号处理电路中的接收线圈切割磁力线产生感应电压信号，经信号处理电路中的收音机集成电路接收放大、变频，再经过中频滤波放大、检波，缓冲放大输出信号，通过通讯接口输出信号到定位MCU，定位MCU收到导电薄膜磁场信号后经定位MCU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，特别涉及一种通过使用者的操作把信号接收笔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

为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，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，在扬声器上发出相应的内容的语音。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电信号，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，笔点击位置起到信号接收功能。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)，笔点击位置起到信号发射功能。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。

目前在接收笔装置中主要采用运算放大器或晶体管来完成点击笔的无线信号接收，放大，检波整形等功能，设计电路复杂，抗干扰能力差。

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，提供一种转用单片收音机集成电路完成点击笔的主要功能，以充分利用收音机集成电路的高灵敏度，高选择性，成本低廉，性能稳定，抗干扰能力强以及与收音机集成电路配套的中频滤波器价格低廉，滤波效果良好等特点，使用较少的外围元件就能完成高性能接收笔装置全部功能的信号接收笔装置。

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点击触发开关，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：当笔点击点读机或点读机上面的教材时，笔接收装置上的开关电路接通或闭合，点读笔发送点击信号给定位微处理器，定位微处理器通过点读机上的导电薄膜输出磁场扫描信号，笔接收装置的信号处理电路中的信号接收放大电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号并放大，经过变频级电路B产生中频信号，如果输入信号频率直接等于中频信号，则取消本振信号，无需做变频处理，接着通过中频滤波放大电路C进行中频滤波和中频放大，并利用检波级电路D进行信号整流，最后经过缓冲放大电路E输出信号到通讯接口K，所述开关电路F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G，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。

本实用新型的目的还可以通过以下措施来达到：

所述信号接收笔装置中，当笔点击点读机或点读机上面的教材时，开关电路的开关(SW1)接通，通讯接口(JP1)的开关检测口ON/OFF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，接收线圈(L1)切割磁力线产生感应电压信号，该信号直接输入到收音机集成电路CXA1691的第10脚，由于点读机上的导电薄膜发射的频率为465KHZ，所以无需变频级来差出中频信号，也就不需要本振信号；集成电路的第7脚本振悬空处理；经收音机集成电路内部的高频放大后从14脚输出，经465KHZ陶瓷滤波器滤波后送入收音机集成电路第16脚；利用内部检波器进行信号整流，从23脚输出信号到运放U2-D缓冲放大后输出信号到通讯接口(JP1)，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。该通讯接口(JP1)接有电源+VCC，+VCC电源电路给笔电路供电。

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线圈和信号处理电路的影响。

所述信号接收放大电路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。

所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率范围为10KHZ～110MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为400KHZ～10.7MHZ。

所述中频滤波放大电路C中采用的滤波器为收音机通用中频滤波器。

所述中频滤波器的频率是450KHZ、455KHZ、465KHZ、10.7MHZ的一种。

所述信号处理电路由通用的收音机集成电路及其外围元件构成。

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F中的笔点击开关选用轻触开关、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、滤波电路部分选用单片收音机集成电路配套的滤波器以获得最佳的信号选择性，抗干扰能力强。

3、在任何条件下均可准确地判断出点击笔点击的位置。

4.信号接收处理电路采用常见的单片收音机集成电路，灵敏度高，成本低廉，性能稳定。

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是本实用新型实施例的电路框图。

图3是本实用新型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：

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处理电路的影响。

请参阅图2、图3所示，当笔点击点读机或点读机上面的教材时，笔接收装置上的开关电路接通或闭合，点读笔发送点击信号给定位MCU，定位MCU通过点读机上的导电薄膜输出磁场信号，笔接收装置上的接收线圈切割磁力线产生感应电压信号，经收音机集成电路接收放大、变频，再经过中频滤波放大、检波，缓冲放大输出信号，通过通讯接口输出信号到定位MCU，定位MCU收到导电薄膜磁场信号后经定位MCU运算处理后确定出笔点击的位置坐标。

电路原理如下：当笔点击点读机或点读机上面的教材时，开关电路的开关SW1接通，通讯接口JP1的开关检测口ON/OFF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，接收线圈L1切割磁力线产生感应电压信号，该信号直接输入到收音机集成电路CXA1691的第10脚，由于点读机上的导电薄膜发射的频率为465KHZ，所以无需变频级来差出中频信号，也就不需要本振信号。集成电路的第7脚本振悬空处理。经收音机集成电路内部的高频放大后从14脚输出，经465KHZ陶瓷滤波器滤波后送入收音机集成电路第16脚。利用内部检波器进行信号整流，从23脚输出信号到运放U2-D缓冲放大后输出信号到通讯接口JP1，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。该通讯接口JP1接有电源+VCC，+VCC电源电路给笔电路供电。所述信号处理电路接收处理的电磁信号频率为465KHZ。所述滤波电路F1采用收音机中频滤波器。所述电源电路给各电路模块供电，电源的供给通过通讯接口JP1由点读机提供。所述笔点击开关电路的开关SW1选用碳接触导通的硅胶开关。

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 (10)

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点击触发开关，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：当笔点击点读机或点读机上面的教材时，笔接收装置上的开关电路F接通或闭合，接收笔发送点击信号给定位MCU，定位MCU通过点读机上的导电薄膜输出磁场信号，笔接收装置的信号处理电路中的信号接收放大电路A中的线圈切割磁力线产生感应电压信号并放大，经过变频级电路B产生中频信号，如果输入信号频率直接等于中频信号，则取消本振信号，无需做变频处理，接着通过中频滤波放大电路C进行中频滤波和中频放大，并利用检波级电路D进行信号整流，最后经过缓冲放大电路E输出信号到通讯接口K，所述开关电路F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/电源G，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：所述信号接收笔装置中，当笔点击点读机或点读机上面的教材时，开关电路的开关(SW₁)接通，通讯接口(JP₁)的开关检测口ON/OFF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，接收线圈(L₁)切割磁力线产生感应电压信号，该信号直接输入到收音机集成电路CXA1691的第10脚，由于点读机上的导电薄膜发射的频率为465KHZ，所以无需变频级来差出中频信号，也就不需要本振信号；集成电路的第7脚本振悬空处理；经收音机集成电路内部的高频放大后从14脚输出，经465KHZ陶瓷滤波器滤波后送入收音机集成电路第16脚；利用内部检波器进行信号整流，从23脚输出信号到运放U2-D缓冲放大后输出信号到通讯接口(JP₁)，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。该通讯接口(JP₁)接有电源+VCC，+VCC电源电路给笔电路供电。

3、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线圈和信号处理电路的影响。

4、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述信号接收放大电路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。

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～110MHZ，使用到信号接收装置的最优频率范围为400KHZ～10.7MHZ。

6、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述中频滤波放大电路C中采用的滤波器为收音机通用中频滤波器。

7、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述中频滤波器的频率是450KHZ、455KHZ、465KHZ、10.7MHZ的一种。

8、根据权利要求1所述信号接收笔装置，其特征在于：所述信号处理电路由通用的收音机集成电路及其外围元件构成。

9、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。

10、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F中的笔点击开关选用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信号组成的开关中的一种。

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