一种用于代替手语进行教学及交流的装置

所属技术领域

本发明涉及一种短距离(约10米)的无线文字通信装置，其技术领域属于通信技术和汉字的计算机输入技术。这种装置用于在聋哑学校中进行教学，以及代替聋哑人之间的手语交流。

背景技术

本发明的思想是基于：聋哑人之间在近距离交流时，多使用手语，这会带来一些问题，譬如：会引起旁人的注意，这是聋哑人想避免的；手语交流毕竟不够精确。在聋哑学校的教学过程中，手语的局限性更加明显地表现了出来。短距离文字无线通信的方案已十分成熟；汉字的计算机笔划输入方法已广泛使用，其特别适宜于基本不懂拼音的聋哑人应用。因此可以实现一种短距离的文字通信装置，用于代替聋哑人之间的手语交流；并使这种装置具有一定的组网的能力，以便在聋哑学校的教学过程中，由老师通过此装置组织学生进行更有效，更精确的学习活动。

现在的主要目的是帮助聋哑人进行信息交流的发明，集中于对手机的利用和改进，如CN101132436，CN101115088，CN101145807。显然，手机，特别是手机短信可以大大地帮助聋哑人和聋哑人，聋哑人和正常人之间的信息交流。但聋哑人更多地是和聋哑人进行面对面的交流，特别是在教学活动中，靠用手机是不现实的。因此完全有必要设计一种不需要第三方(如手机)进行中继的仅供聋哑人短距离地进行信息交流的文字通信装置。该装置不必像手机那样追求小巧，其输入键和显示面都可以做得大一些，但要求文字输入方便快捷，显示清晰大方，并具有一定的组网的功能。

发明内容

本发明提供一种短距离(约10米)的无线文字通信装置，用于帮助聋哑人的信息交流，以替代聋哑人的手语。

本发明所采用的技术方案是：以微处理器为核心，外接无线电通信模块，字库信息存储模块，液晶显示模块，USB模块，LED显示灯和键盘输入模块；当聋哑人要进行思想交流时，可采用发送文字信息的方式，首先在输入模块上输入信息内容，这些内容同时显示在显示模块上，信息输入完毕后，按一下控制发射的按钮，这些信息就通过无线通信模块，发射到另一个同类装置上，并且在另一个同类装置的显示模块上显示出来，还可以用装置上的LED显示灯的闪烁来提醒新信息的到达，这样就可以避免使用手语而进行复杂的思想交流。加入USB模块是为了聋哑学校的教学，使得聋哑学校的教师可以通过USB接口，将本发明装置和PC机连接起来，形成一个由PC机为控制中心的网络。PC机通过USB接口和老师的本发明装置连接，然后通过无线链路和学生手上的本发明装置连接，老师就可以把PC机上的教学内容传发到学生手上的本发明装置的显示屏上，并可以完成提问，学生应答等教学活动。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明装置的面板示意图，其中1为LED灯，2为按键组，3为USB接口，4为内置式2.4Ghz无线电天线，5为液晶显示屏。

图2是实施例2的电路原理图。

图3是实施例3的电路原理图。

具体实施方式

实施例1微处理器和一些模块的选取

可选用的微处理器主要有8位的单片机和ARM处理器，主要考虑的方面是价格和性能。如以低价位为目标，应选用8位的单片机，对于本发明中的装置，其速度和存储容量都是足够的。针对一些对价格不敏感的用户可以选用ARM处理器，ARM处理器有很强的图形处理能力。可选用的显示模块有黑白点阵液晶模块和彩图形液晶模块，同样是价格因数。ARM处理器搭配彩图形液晶模块，可以使本发明在具有基本的文字通信的功能的同时，还可增加一些其它的功能，如游戏。可选用的输入模块可以是按键模块，或触摸屏，也还是价格考虑，可以说按键输入是最便宜的一种选择，但触摸屏输入也有其鲜明的特。可选用的无线通信模块有：315MHZ或433MHZ无线电通信模块，2.4GHZ无线电通信模块，蓝牙模块。本发明推荐2.4GHZ无线电通信模块为优选的选项，理由是：2.4GHZ频段中的一部分为全球通用免费频段，有可选用的成熟的商用模块，比同为全球通用，频段免费的蓝牙模块要便宜；2.4GHZ无线电通信模块虽然比315MHZ无线电通信模和433MHZ无线电通信模块要贵一些，但所贵不多，而且315MHZ无线电通信模和433MHZ无线电通信模块不是全球通用的。

实施例2按键式输入键盘的设计及功能说明，参看图2。

在图2中使用了三片74HC165芯片，电路图标号为SN1，SN2和SN3。74HC165的功能是将并行输入转为串行输入，可以大大节省微处理器的I/O口资源。每个74HC165可以接8个输入，三个串接之后可以处理24个输入。但74HC165的每个输入需外接上拉电阻，这就是上拉电阻排PAI1，PAI2，PAI3的作用。经实测，排阻的阻值选10K欧姆是恰当的。两个管脚的按键，一个接地，另一个接在INX，如IN0上，就可以完成按键的电气连接。

图2中24个键的功能可以这样安排：四个方向键用于控制本发明中的显示光标的位置，包括上移，下移，左移，右移。一个菜单键，用于控制菜单。一个确认键，用于确认某个选择，特别地，当按住确认键一秒后，发射模块开始发射信息。一个取消键，用于取消和删除某些输入。

本发明装置的信息输入有两种的输入方法：笔划输入法和拼音输入法，选用何种输入法可在菜单中确定。聋哑人之间的信息交流用笔划输入法，聋哑人和非聋哑人，如亲戚，朋友和老师等的交流，非聋哑人可选用拼音输入法。拼音输入为全拼输入法。笔划输入采用5笔笔划输入法。这两种输入法的实现，可安排于十三个按键上，这十三个键分别标识为，0/a/b键，1/c/d键，2/e/f键，3/g/h键，4/i/j键，5/k/l键，6/m/n键，7/o/p键，8/q/r键，9/s/t键，./u/v键，！/w/x键，？/y/z键。

0/a/b的标识表示键的复用，在数字的菜单选项下，按一下表示0，连按两下表示a，连按三下表示b，然后循环。在按了键之后，或按了其它的键(取消键除外)，或在规定的 时间内，譬如0.2秒，没有再出现按键动作，之后，按键选择内容确定。键中只用了三个标点符号，“.”，“！”，“？”，因为在实验中感到，作为一般性的交谈，用这三个符号就够了

在全拼输入法的菜单选项下，按一下表示a，连按两下表示b，然后循环。在按了键之后，或按了其它的键(取消键除外)，或在规定的时间内，譬如0.2秒，没有再出现按键动作，之后，按键选择内容确定。

在笔划输入法的菜单选项下，1/c/d键表示从左到右(一)横，2/e/f键表示从上到下(丨)竖，3/g/h键表示从右上到左下(丿)撇，4/i/j键表示从左上到右下(丶)点(包括“捺”)，5/k/l键表示所有带转折弯钩的笔画(乙)折。

四个快捷键，用于存储常用语，如“再见”等，只要一按，就发射信息。

实施例3一个整体实施例，参看图3。

图3中，MCU是微处理器，使用STC89LE58单片机，电阻RS1和电容ES1构成其复位电路，晶体振荡器CR1和电容C1和C2构成其振荡电路，R_LA是10K的上拉电阻排。

2.4GHZ的无线电模块部分用方框括起，芯片选用nrf2401，其中元件虽不多，但2.4GHZ的频率已经非常高了，自己实施比较困难，建议选用成熟的商用模块。

LCD为液晶显示接口，现在大部分的不同点阵数的液晶显示的接口是通用的。液晶为128*64点阵，汉字字库用16*16点阵字库，这样就可显示4行，每行8个汉字，这对于一般的交谈性通信，是恰当的。

W25Q16，为16Mbit的串行存储器，用于存汉字字库。

24C00是128bit的小容量FALSH，用于存储一串数字，本发明的每一个装置，都有与之对应的唯一的一串数字存储于电路板上，类似于每一台PC机都有一个唯一的主板号。

S_PORT口和图2的S_PORT可直接电气相连，完成微处理器对按键的控制。

LAMP为发光二极管，用于在本发明装置的使用过程中对聋哑人进行提醒，R_LED为LAMP的限流电阻。

USB接口部分用方框括起，芯片型号为CH374，可用标准的USB连接线和PC机连接。USB_E1是USB电源的滤波电容，CTU是去耦电容，晶体振荡器CR3和电容C5和C6构成CH374的振荡电路。这一部分只用于老师使用的本发明装置，学生的不加。老师使用的带USB接口的本发明装置具有通信的优先权，并可控制学生使用的不带USB接口的本发明装置。这种优先权和控制权编制于STC89LE58的软件中。

整个电路由电池提供的3V电压作为电源。

实施例4使用高端模块进行实施。

实施例3说明了应用实施例1中低端模块进行实施的情况。聋哑人体中会有一部分对使用功能有所要求的人，则可选用高端模块进行实施。譬如微处理器使用ARM9处理器，其有较强的图形处理功能；显示模块采用带触摸功能的彩液晶屏，这样本发明的实施就可以具备两个很有用的功能，一是可使用手写体识别的方式输入文字，二是可以增加游戏功能，在对残联的走访中，了解到，一些聋哑人喜欢玩手持式电子游戏机；可在电路板上增加GSM模块，就可以使本发明装置在完成本说明书中所描述的功能的同时，还具备手机短信的功能。