CN203534597U - 电子指南针 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种电子指南针，由电池组、电压转换电路、独立按键组、液晶显示模块、主控芯片、扬声器、语音模块、电子罗盘模块组成。独立按键组、液晶显示模块、电子罗盘模块、语音模块经过简单的接口电路均与主控芯片的输入/输出端口连接，电池组通过导线与电压转换电路连接，扬声器与语音模块上通过简单的接口电路连接。本实用新型体积小便于携带、结构简单、灵敏度高、使用方便、抗震性好，实际应用时用户可以通过液晶显示模块读取方向信息，从解决普通指南针受震动干扰强，夜间光线弱的条件下判断方向难的问题。而且本指南针可通过内置的语音模块播放所处位置信息，帮助盲人确定方向，极大的方便了盲人出行。

Description

电子指南针

技术领域

本实用新型涉及一种电子指南针，特别涉及到一种带有电子罗盘感知方向、用液晶模块显示方向数据并能进行语音播报方向信息的电子指南针。

背景技术

指南针是一种非常重要的导航工具，应用在导航、航海等领域。目前使用的多种多样的指南针多数是从早期的指南针演化来的，这些指南针主要是机械式的，原理大都是通过磁针在地磁场的作用下指示方向，这类指南针虽然直观却容易受到外界干扰或者震动的影响，只能在白天光线充足时才能读取方向信息，因此在使用环境和条件要求比较严格，使用上有很大的局限性，另外，对于视力有问题的人或者盲人是无法使用这些指南针来辨别方向的。

因而，提出一种电子指南针成为本实用新型面临的课题。

实用新型内容

针对现有技术的不足之处本实用新型将提供一种携带方便、操作简单、抗干扰能力强、防震效果好，能够液晶显示、语音播报用户所在位置方向信息，使用户能在光线暗或天黑的时候通过视觉或听觉迅速分辨方向的电子指南针。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

该手持电子指南针主要由主控芯片、电子罗盘模块、语音模块、扬声器、电池组、电压转换电路、独立按键组、液晶显示模块组成。

所述电池组由4节1.5V的纽扣电池组成，作为电源为电子指南针供电，电池组的输出连接到电压转换电路上；

所述电压转换电路采用基于稳压芯片的电压转换电路，将电池组的电压转换为指南针稳定、可用的+5V电压，电压转换电路的输出端口与液晶显示模块、语音模块、电子罗盘模块的电源输入端口连接为各模块供电；

所述主控芯片采用单片机，该单片机的端口数多且处理速度快的特点，主控芯片的输入/输出端口通过简单接口电路与外围各模块的接口连接，实现对各模块的控制；

所述电子罗盘模块与主控芯片通过接口电路连接，主控芯片从电子罗盘模块中读取方向数据，将数据解码为可在液晶显示屏上显示并可以对语音芯片中提示音进行寻址的有效编码。

所述语音模块由ISD4004语音芯片、录音电路、放音电路和扬声器接口电路组成，语音模块与主控芯片通过简单地接口线路连接，能够实现语音提示音的录入、播放功能。主控芯片将电子罗盘的数据解码后通过得到方向的信息，按照方向信息在ISD4004语音芯片中寻址并将方向、角度信息依次通过扬声器进行播放，从而实现了对用户方向的语音提示；

所述扬声器通过接口电路与语音模块连接，实现语音模块中语音提示音的播放。

所述液晶显示模块通过普通接口电路与主控芯片的输入/输出端口连接，主控芯片从电子罗盘模块中读取方向数据、解码后在液晶显示模块上显示；

所述独立按键组包括启动键、放音键、停止键，通过按键控制电子指南针的开启、关闭、播报用语音提示音的功能。

本实用新型的有益效果是：本实用新型电子指南针的元件都采用固态的电子元件且电子元件的精确度高、体积小、灵敏度高能，因此相对于传统指南针具有体积小便于携带，抗干扰强、抗震效果好的特点，体现出更强的环境适应环境能力；与现有的指南针相比，本实用新型指南针能将用户所在位置的方向信息在液晶显示屏上进行显示，特别适合在光线比暗或黑天时使用。与传统的指南针相比，本实用新型电子指南针能够对用户所处位置的方向进行语音提示，特别针对视力差或者盲人；

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电子指南针的原理结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

在图1所示的硬件体统框图中，由主控芯片、电池组、电压转换电路、独立按键组、语音模块、液晶显示模块、电子罗盘模块、扬声器组成。电池组通过接口电路连接电压转换电路；电压转换电路与其它供电电路或芯片通过接口电路连接，为各模块或芯片供电；扬声器与语音模块通过接口电路连接；电压转换电路、独立按键组、液晶显示模块、电子罗盘模块、语音模块经过简单的接口电路与主控芯片的输入/输出端口连接。

电池组由4节1.5V的纽扣电池组成，作为电源为电子指南针供电，电池组的输出连接到电压转换电路上；

电压转换电路采用基于LM7805稳压芯片的电压转换电路，将电池组的电压转换为指南针稳定、可用的+5V电压，电压转换电路的输出端口与液晶显示模块、语音模块、电子罗盘模块的电源输入端口连接为各模块供电；

主控芯片采用STC公司的STC12C5A60S2单片机，该单片机的端口数多且处理速度快的特点，主控芯片的输入/输出端口通过简单接口电路与外围各模块的接口连接，实现对各模块的控制；

电子罗盘模块采用基于HMC5883L芯片的三轴磁场模块，上电正常工作后即可通过对地球磁感线检测得到用户所处位置的方向信息，电子罗盘模块输入/输出端口与主控芯片的输入/输出端口连接，主控芯片从电子罗盘模块中读取方向数据，将数据解码为可在液晶显示屏上显示并可以对语音芯片中提示音进行寻址的有效编码。

语音模块由ISD4004语音芯片、录音电路、放音电路和扬声器接口电路组成，语音模块与主控芯片通过简单地接口线路连接，能够实现语音提示音的录入、播放功能。ISD4004语音芯片，ISD4004语音芯片中有多达2400行的存储单元存储提示方向的提示音，本实用新型中提前录制好的提示音包括：“东”、“西”、“南”、“北”“偏”的方向提示音和“0”、“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”、“度”角度提示音，通过这些提示音的组合可将完整的方向信息表示出来；语音提示都是通过语音模块上的录音电路存储在ISD4004中已知地址的存储单元上，主控芯片将电子罗盘的数据解码后通过得到方向的信息，按照方向信息在ISD4004语音芯片中寻址并将方向、角度信息依次通过扬声器进行播放，从而实现了对用户方向的语音提示；

液晶显示模块采用具汉字字库的12864液晶显示模块，液晶显示模块通过普通接口电路与主控芯片的输入/输出端口连接，主控芯片从电子罗盘模块中读取方向数据、解码后在液晶显示模块上显示；

所述独立按键组包括启动键、放音键、停止键，通过按键控制电子指南针的开启、关闭、播放用语音提示音。

本实用新型的工作原理和工作过程为：

用户在使用该指南针时，通过按下启动按键启动指南针，此时主控芯片控制电子罗盘模块工作并读取电子罗盘中的表示方向的数据，数据被读取到主控芯片后主控芯片将对这些表示方向的数据进行解码，解释成能够在液晶显示模块上显示的方向、偏角数据，主控芯片将解码后的数据送到液晶模块的输入端口上并在液晶显示模块上的显示，从而使得用户实现了在光线暗或夜间时判别方向。

在开机的前提下，按下放音键，主控芯片将检测到此次按键事件并进行动作：主控芯片将向语音模块发放音指令，语音模块做好放音准备，主控芯片将按照电子罗盘模块中解码后方向和偏角的数据在语音芯片中寻址依次找到并播放表示方向的“东”、“西”、“南”、“北”、“偏”语音提示音和表示偏角的“9”、“8”、“7”、“6”、“5”、“4”、“3”、“2”、“1”、“0”、“度”的语音提示音，语音提示音是通过与语音模块相连接的扬声器进行播报的，从而将完整的方向信息通过语音提示音对用户提示，使用户通过听觉来获得方向信息的效果，当语音提示音播放完毕后再按下放音键将进行下一轮的方向探测，同时液晶屏上的数据随之不断刷新，从而实现用户对方向的精确判断，用户可以根据不同条件、不同的需求选择不同的方式获得方向信息，使用起来非常方便。

用户在得到方向信息或不需要时通过按下停止键关闭指南针，从而完成了整个判断方向的过程。另外该手持指南针结构简单、体积小、灵敏度高、抗震效果好的特点，因此可作为辅助设备用在盲人的导盲工具上。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种电子指南针，主要由：主控芯片、电池组、电压转换电路、独立按键组、语音模块、液晶显示模块、电子罗盘模块、扬声器组成，其特征在于： 

所述主控芯片与电压转换电路、独立按键组、液晶显示模块、电子罗盘模块、语音模块通过接口电路连接，控制各个模块工作； 

所述语音模块由语音芯片、录音电路、放音电路组成，语音模块与主控芯片通过接口电路连接； 

所述电子罗盘模块与主控芯片通过接口电路连接； 

所述液晶显示模块与主控芯片通过接口电路连接，接收、显示主控芯片传来的数据； 

所述电池组通过导线与电压转换电路连接； 

所述扬声器通过接口电路与语音模块连接； 

所述电压转换电路与用电电路或芯片连接并进行供电。 

2.根据权利要求1所述的电子指南针，其特征在于：所述独立按键组包括启动键、放音键、停止键，通过接口电路与主控芯片连接。 

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