本發(fā)明涉及智能電子領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)學(xué)習(xí)裝置。
背景技術(shù)：
自然界中所有物質(zhì)都是化學(xué)物質(zhì)組成的，元素則是最簡(jiǎn)單的組成部分。而化學(xué)是一門研究物質(zhì)的性質(zhì)、組成、結(jié)構(gòu)、變化、用途、制法，以及物質(zhì)變化規(guī)律的自然科學(xué)。因此，熟悉掌握元素的性質(zhì)對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。元素的種類眾多，元素組成的化合物更是千變?nèi)f化，然而，對(duì)于元素和元素組成的化合物的學(xué)習(xí)都停留在教具層面，對(duì)于元素的學(xué)習(xí)和認(rèn)知不夠直觀。另外，現(xiàn)在的教材對(duì)知識(shí)的描述、擴(kuò)展較籠統(tǒng)，缺乏與學(xué)習(xí)者的互動(dòng)交流，降低了化學(xué)學(xué)習(xí)的趣味性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種化學(xué)元素的及其元素延伸的學(xué)習(xí)裝置。旨在提供一種學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的方法及裝置，提高學(xué)習(xí)者的對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，通過互動(dòng)式的學(xué)習(xí)，有針對(duì)性的講解知識(shí)點(diǎn)，特別適合化學(xué)初學(xué)者。
本發(fā)明提供一種化學(xué)學(xué)習(xí)裝置，包括一殼體和化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌，所述殼體上設(shè)置有顯示屏、攝像頭、控制按鍵和USB插孔；所述控制按鍵包括電源開關(guān)和音量調(diào)節(jié)鍵；所述殼體內(nèi)安裝有電池、中央處理器、存儲(chǔ)器、揚(yáng)聲器和無線WiFi模塊；另外還包括USB數(shù)據(jù)線和充電插頭。
所述化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌，包括元素周期表中所有的元素以及常見的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。
所述攝像頭，采集使用者給出的卡牌信息。
所述中央處理器，處理攝像頭采集的卡牌信息，將其顯示在所述顯示屏上。
所述存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)與卡牌上信息相關(guān)的化學(xué)及其拓展知識(shí)。
所述無線WiFi模塊，連接云端數(shù)據(jù)庫，所述中央處理器從云端數(shù)據(jù)庫提取相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)。
所述揚(yáng)聲器，與中央處理器相連，將攝像頭采集的信息以及存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)以聲音的形式傳遞出來。
所述顯示屏為觸控式顯示屏，顯示攝像頭采集的信息，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的相關(guān)化學(xué)知識(shí)，并且采集使用者的操作信息。
所述控制按鍵中所述電源開關(guān)控制所述化學(xué)學(xué)習(xí)裝置的開啟和關(guān)閉；所述控制按鍵中所述音量調(diào)節(jié)鍵控制揚(yáng)聲器音量的大小。
所述電池為可充電電池，為所述化學(xué)學(xué)習(xí)裝置提供所需要的電能，所述USB插孔連接USB數(shù)據(jù)線和充電插頭對(duì)所述電池進(jìn)行充電操作，所述USB插孔通過USB數(shù)據(jù)線連接所述化學(xué)學(xué)習(xí)機(jī)與電腦，可執(zhí)行最新學(xué)習(xí)資料的更新以及下載。
本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供的一種化學(xué)學(xué)習(xí)裝置，通過攝像頭對(duì)使用者使用的化學(xué)卡牌的信息進(jìn)行采集，提取存儲(chǔ)器中相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行講解延伸，可與使用者實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的互動(dòng)，使用者根據(jù)需要提取想要了解的知識(shí)點(diǎn)，提高了使用者知識(shí)學(xué)習(xí)的針對(duì)性和趣味性。另外，通過化學(xué)卡牌的排列和排放可以直觀的了解化合物的化學(xué)式和結(jié)構(gòu)，利于對(duì)抽象化學(xué)物質(zhì)的理解。
附圖說明
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。
圖1為本發(fā)明的化學(xué)學(xué)習(xí)裝置的實(shí)現(xiàn)流程圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案更加清楚，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種化學(xué)學(xué)習(xí)裝置，包括一殼體和化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌，所述殼體上設(shè)置有顯示屏、攝像頭、控制按鍵和USB插孔；所述控制按鍵包括電源開關(guān)和音量調(diào)節(jié)鍵；所述殼體內(nèi)安裝有電池、中央處理器、存儲(chǔ)器、揚(yáng)聲器和無線WiFi模塊。
所述化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌，包括元素周期表中所有的元素以及常見的有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。
進(jìn)一步的，所述化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌中還包括1-9的阿拉伯?dāng)?shù)字以及括號(hào)的卡牌；再者，對(duì)于元素周期表中的常見元素，如C、O、N、H、S、P這幾個(gè)常用元素會(huì)一種元素多張卡牌。
進(jìn)一步的，所述化學(xué)元素及結(jié)構(gòu)卡牌中的有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)，例如苯環(huán)、芐基、萘環(huán)、醌、烷烴、烯烴、炔烴、醇、醛、酸；及其連接各結(jié)構(gòu)和元素之間的化學(xué)鍵。
所述攝像頭，位于顯示屏的上方，用于采集化學(xué)卡牌的信息，化學(xué)卡牌可以單獨(dú)出現(xiàn)，如單個(gè)元素H、Na、S；也可以組合出現(xiàn)，如NaOH、Al2O3、Ca(OH)2；再者，有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)可以單獨(dú)出現(xiàn)，也可以將有機(jī)化合物的基本面結(jié)構(gòu)與元素結(jié)合后出現(xiàn)。所述攝像頭采集化學(xué)卡牌的信息之后，將采集的信息傳遞給所述中央處理器，并將其顯示在所述顯示屏上。
所述顯示屏，顯示所述攝像頭采集的化學(xué)卡牌的信息，并且顯示化學(xué)學(xué)習(xí)裝置的操作界面。顯示屏為觸控式顯示屏，通過手指觸摸的方式進(jìn)行操作控制。
所述中央處理器，處理所述攝像頭采集的信息，并且比對(duì)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的與其相關(guān)的信息將其顯示在所述顯示屏上，同時(shí)控制揚(yáng)聲器同步發(fā)聲。
所述存儲(chǔ)器，與所述中央處理器電連，存儲(chǔ)相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，元素及化合物的物理化學(xué)性質(zhì)、元素常見的化合物、相關(guān)化學(xué)反應(yīng)、相關(guān)化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用拓展，并且存儲(chǔ)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的更新以及擴(kuò)充。
所述揚(yáng)聲器語音播報(bào)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的相關(guān)知識(shí)，可以選擇中文或者英文播報(bào)。
所述電池為所述化學(xué)學(xué)習(xí)裝置提供所需要的電能，并且通過所述的USB插孔進(jìn)行充電操作。
所述USB插孔連接USB數(shù)據(jù)線和充電插頭進(jìn)行充電操作，或者通過USB數(shù)據(jù)線連接電腦進(jìn)行所述存儲(chǔ)器中相關(guān)知識(shí)的更新。
使用時(shí)，如圖1所示，使用者操作電源開關(guān)開啟所述化學(xué)學(xué)習(xí)裝置，此時(shí)攝像頭開啟進(jìn)入待機(jī)界面；將卡牌放置在所述化學(xué)學(xué)習(xí)裝置的前方，所述攝像頭采集卡牌信息，將其傳遞到所述中央處理器中進(jìn)行信息識(shí)別，所述中央處理器通過識(shí)別的信息調(diào)取所述存儲(chǔ)器中相關(guān)的化學(xué)知識(shí)，所述顯示屏上顯示所述攝像頭采集的信息以及所述存儲(chǔ)器提取的相關(guān)知識(shí)的信息目錄，例如元素及化合物的物理化學(xué)性質(zhì)、元素常見的化合物、相關(guān)化學(xué)反應(yīng)、相關(guān)化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)、應(yīng)用拓展。使用者選擇想要了解的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)可選擇語音播報(bào)或者不進(jìn)行語音播報(bào)，其中語音播報(bào)可選擇中文或者英文。
進(jìn)一步的，所述信息目錄下的知識(shí)內(nèi)容有文字性描述的，有介紹的動(dòng)畫視頻；關(guān)于實(shí)驗(yàn)的有實(shí)驗(yàn)的裝置及操作視頻；關(guān)于應(yīng)用拓展有生活中應(yīng)用實(shí)例、相關(guān)物質(zhì)的檢測(cè)、反應(yīng)機(jī)理。
進(jìn)一步的，所述的存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的信息也可以存儲(chǔ)在云端數(shù)據(jù)庫，通過無線WiFi模塊進(jìn)行信息的傳輸，降低對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)裝置的存儲(chǔ)要求。
在本發(fā)明實(shí)施例中，通過攝像頭采集化學(xué)輸入信息，用戶通過點(diǎn)擊學(xué)習(xí)化學(xué)元素，提高了生成的化學(xué)學(xué)習(xí)的針對(duì)性，同時(shí)，提高了化學(xué)學(xué)習(xí)過程中與用戶的互動(dòng)性。另外，通過化學(xué)卡牌的排列和排放可以直觀的了解化合物的化學(xué)式和結(jié)構(gòu)，利于對(duì)抽象化學(xué)物質(zhì)的理解。