專利名稱：一種帶壓力敏感膜的電子記事本的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種具備記錄功能的便攜式電子設備，具體涉及一種帶有壓力敏感膜的電子記事本。
背景技術：
隨著生活的進步和信息時代的到來，學習、工作以及生活中的大量信息需要轉換為電子信息，以此來提高生活和工作的質量與效率。筆記本電腦和掃描儀的普及雖然能方便快速地記錄信息，但其體積大、重量重，不易隨身攜帶，人們開始生產(chǎn)制造輕便易攜帶的電子記事本。目前的電子記事本主要分為三種，一種帶有液晶顯示器，手寫輸入后將在液晶上顯示出來，并保存為電子信息；另一種主要通過超音波和紅外線的接收及發(fā)射感應及其特有的軟件，來處理訊號及定位，并與計算機、個人數(shù)碼處理裝置結合從而記錄信息的；還有一種主要由特殊的電子筆(內置接收單元)，在寫字及畫圖的同時，接收單元會擷取電子筆移動所產(chǎn)生的相對位置變化，并儲存記錄。以上三種方式都有一定局限，比較復雜，成本較高，在應用上也有一定局限性。人們在研討過程中，經(jīng)常需要在紙張上隨意寫字或畫圖，以起到開拓思路的作用，并且，通常人的思路會發(fā)生跳躍性的變化，當思路變化時，常規(guī)的做法是換一張紙重新開始。采用專用筆或手寫屏進行輸入的電子記事本，不符合人們的使用習慣，會阻礙人的思路，影響討論效果。而研讀的隨時性又要求電子記事本應具有裝置簡單、低功耗、低成本的特點。因此，研發(fā)出一種對書寫的紙張、筆都沒有特殊要求的電子記事本，對于在課堂筆記、會議商討等場合及時記錄重要信息，提高學習、工作和生活的效率，有著重要意義。
發(fā)明內容本實用新型的發(fā)明目的是提供一種結構簡單、便于攜帶、對書寫的紙張、筆都沒有特殊要求的電子記事本。為達到上述發(fā)明目的，本實用新型采用的技術方案是一種帶壓力敏感膜的電子記事本，包括輸入模塊和控制模塊，所述輸入模塊主要由硬板和復合在硬板上的壓力敏感膜構成，所述壓力敏感膜的可操作區(qū)域不小于B5 ;所述壓力敏感膜的輸出信號端與所述控制模塊的輸入端口間形成電學連接；所述控制模塊中設有控制面板，控制面板上設有人機交互界面。使用時，可在壓力敏感膜上放置紙張，當在記事本的紙張上寫字時，通過壓力敏感膜與控制模塊中的微處理器同時保存書寫內容，將手寫筆記存為電子文件；也可直接在壓力敏感膜上書寫，只保留電子文件。硬板可以為塑料或金屬板，硬板設在壓力敏感膜的下面以此來保護壓力敏感膜并保證采用紙張寫字時，傳感信號的準確性。上述技術方案中，所述控制模塊位于一盒體內，盒體的上表面構成控制面板，所述盒體與輸入模塊的一端連接定位。進一步的技術方案，在所述壓力敏感膜的上表面設有可更換的紙張。[0009]優(yōu)選的技術方案，所述盒體與輸入模塊間為轉動連接，并經(jīng)彈性件使盒體下表面與輸入模塊上表面間構成用于夾持紙張的夾持結構。進一步的技術方案，所述控制模塊中包括麥克風和音頻處理模塊，麥克風設在控制面板處，麥克風的輸出與音頻處理模塊相連，音頻處理模塊的輸出與控制模塊的輸入端口連接。上述技術方案中，所述控制模塊中設有中央處理模塊、時鐘模塊、存儲模塊、按鍵輸入模塊、USB數(shù)據(jù)接口模塊和電源管理模塊。人機交互界面可以包括麥克風、按鍵、指示燈、USB接口。在控制模塊中，可以設置專門用于處理壓力敏感模的信號的壓力敏感膜模塊，用于進行圖像數(shù)據(jù)轉換，中央處理模塊與壓力敏感膜模塊相連以此來接收并存儲轉換好的影像數(shù)據(jù)?？梢栽O置四個按鍵，其中一個作為電源開關鍵，另外三個作為功能操作按鍵，按鍵經(jīng)按鍵輸入模塊與中央處理模塊相連，以響應按鍵操作。由于上述技術方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1.本實用新型將壓力敏感膜與硬板復合構成輸入裝置，可以在壓力敏感膜上放置紙張，用普通筆進行書寫或繪畫，由壓力敏感膜將信息傳遞給控制模塊進行處理和存儲，能夠適應普通人的書寫和使用習慣，有利于使用者保持思路流暢；2.本實用新型中增加音頻處理模塊后，可以同時記錄討論的聲音，以便形成完整的技術文檔或生動重現(xiàn)現(xiàn)場的情況，有利于進行信息的交流；3.控制模塊設置在輸入裝置一端的盒體內，整機類似于一塊書寫用墊板，結構簡單，使用方便。4.采用本實用新型的電子記事本，可提高課堂學習、會議工作的效率，符合信息化時代的要求，有利于人們的交流、傳輸和存儲。

圖1是本實用新型實施例的產(chǎn)品外觀結構示意圖及一種書寫方式的示意圖；圖2是另一種書寫方式的示意圖；圖3是實施例中產(chǎn)品的結構示意圖；圖4是工作原理系統(tǒng)圖；圖5是壓力敏感膜模塊電路圖；圖6是音頻處理模塊的系統(tǒng)流程圖；圖7是本實用新型實施例的程序流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述實施例一參見圖1所示，為本實施例的外形結構示意圖，主要包括紙張100、壓力敏感膜200、硬板300、控制面板400、人機交互界面500。壓力敏感膜200與控制面板400之間設有夾子以此方便紙張的放置與固定。請參閱圖1所示，此為一種書寫方式的示意圖，其中用于書寫的紙張100位于壓力敏感膜200之上，壓力敏感膜200與控制面板400之間通過一個夾子將紙張100固定，當在記事本的紙張上寫字時，通過壓力敏感膜與微處理器同時保存書寫內容，將手寫筆記存為電子文件。對書寫的筆與紙無特殊要求。請參閱圖2所示，此為另一種書寫方式的示意圖，不需要紙張100是無紙式筆記本，直接在壓力敏感膜200上書寫，只保留電子文件?？蛇x用可擦除的油性筆直接在壓力敏感膜200上書寫，存儲為電子文件后，用布或板擦擦除即可(擦除完成后按下CLEAR鍵，將剛才擦除動作生成的緩存區(qū)信息清除)。請參閱圖3所示,是本實施例的一種結構示意圖本實施方案中人機交互界面500設有四個按鍵，其中設有三個快捷操作按鍵，后期可根據(jù)實際情況自行增加或者減少按鍵521為錄音開關鍵(控制麥克風是否需要錄音，即用戶是否需要同步音頻錄音文件)，按鍵522為SAVE鍵(已經(jīng)書寫的內容保存至存儲單元模塊)，按鍵523為CLEAR鍵(不需要將已經(jīng)書寫的內容保存時進行的清除操作);還設有按鍵524，為開關鍵(控制系統(tǒng)上電啟動或斷電關閉)。人機交互界面500設有一個電源指示燈530，用來反應系統(tǒng)電量提醒用戶是否需要充電，也是系統(tǒng)是否開機的指示信號。電源指示燈530右方設有麥克風510，用于錄音實現(xiàn)本實用新型的語音同步功能。USB接口 540設在控制面板400的側面，用于與上位機通信和充電?？刂泼姘?00的內部還設有主控電路板410，為各控制模塊與中央處理模塊。控制面板400的內部設有電源420，為可充電電池。請參閱圖4所示，此為本實用新型工作原理系統(tǒng)圖，主要包括壓力敏感膜200、電源420、麥克風510、按鍵520、指示燈530、USB接口 540以及主控電路板410，其中主控電路板410包括中央處理模塊411，時鐘模塊412，存儲模塊413，壓力敏感膜模塊414，音頻處理模塊415，按鍵輸入模塊416，電源電壓反饋模塊417，USB數(shù)據(jù)接口模塊418，電源管理模塊419。所述的壓力敏感膜200可為電阻式壓力敏感膜或電容式壓力敏感膜。壓力敏感膜200實施方案一選用電阻式壓力敏感膜，所述電阻式壓力敏感膜利用壓力感應進行控制，主要分為四線和五線的兩種。其壓力敏感膜的基本結構通常包括三部分兩層透明的阻性導體層、兩層導體之間的隔離層、電極。阻性導體層選用阻性材料，如銦錫氧化物(ITO)涂在襯底上構成，上層襯底可用外表面硬化處理、光滑防擦的塑料層(SP壓力敏感膜的表面層)，下層襯底可用玻璃或硬塑料平板(即作為基層)。隔離層為粘性絕緣液體材料，如聚脂薄膜。電極選用導電性能極好的材料，如銀粉墨、銅箔。壓力敏感膜的工作原理每一層阻性膜為壓力敏感膜的一個工作面，分別為X工作面和Y工作面，每個工作面的兩端(X工作面為橫向兩端，Y工作面為縱向兩端)各有一導電電極，稱為該工作面的一對電極，分別稱為X “電極對”即X+、X-，和Y “電極對”即Y+、Y-。再通過電子筆記本的控制器在X “電極對”上施加一確定的電壓，而Y “電極對”上不加電壓時，X “電極對”所在的工作面就會形成均勻連續(xù)的平行電場。當用手指或者筆觸紙張100或壓力敏感膜表面層時，觸點處的電壓反映了觸點在X工作面的位置，將該電壓通過Y+ (或Y-)電極引到壓力敏感膜控制器，并經(jīng)過A/D轉換，便可得到觸點電壓的數(shù)字量，即X坐標。同理，在Y“電極對”上施加電壓，以X+ (或X-)電極為測量電極，便可得到Y坐標。當用手指或者筆觸及紙張100或壓力敏感膜表面層時，兩層透明的阻性導體層在點按處連接在一起，電流通過導電膜的電壓就會發(fā)生變化，被偵測電路讀取，這個電壓與觸摸點的位置有關，根據(jù)從水平和垂直方向讀取的電壓，可以換算為觸摸點所在的X、Y坐標位置，進而可以獲取到手指或者筆在壓力敏感膜表面上點按的實際坐標值，既可以追蹤筆記進行電子存儲。壓力敏感膜200實施方案二 選用電容式壓力敏感膜，電容式壓力敏感膜與電阻式壓力敏感膜的基本結構大體相同，只是其阻性導體層選用容性材料。電容式壓力敏感膜與電阻式壓力敏感膜的工作原理也基本相同即用手指或者筆觸及紙張100或壓力敏感膜表面層時，該點的電容發(fā)生變化，導致該點的電壓發(fā)生變化，被偵測電路讀取，換算為該點的實際坐標值。所述中央處理模塊411實施方案可以為在工業(yè)上廣泛應用的16位單片機MSP430系列；可以為當前比較流行的嵌入式32位單片機系列，如ARM7、ARM9、STM32等；也可以采用高速、低功耗、大容量的FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)芯片來實現(xiàn)中央處理模塊411所有功能，如Altera公司的Cyclone系列、XiIinx公司的Spartan系列、Actel公司的ProASIC系列等；也可以由具有特有音頻處理功能的高性價比的單片機來實現(xiàn)，如下述舉例論述到的凌陽科技研發(fā)生產(chǎn)的16位單片機SPCE061A等。其他模塊可根據(jù)不同的中央處理模塊實施與之相適應的方案。所述實時時鐘模塊412實施方案根據(jù)中央處理模塊411所擁有的具體硬件條件進行選擇，可以是專用時鐘芯片，也可是外圍的有源與無源晶振。所述存儲單元模塊413實施方案所述的存儲單元不是指中央處理模塊411所自帶的片內存儲器(如片內RAM，作為緩存區(qū))，而是指掉電不丟失的片外存放數(shù)據(jù)的單元，可由FLASH、SRAM、SDRAM實現(xiàn)，且上位機與USB接口連接后，即可對存儲器進行讀寫。請參閱圖5所示，為壓力敏感膜模塊414的一種實施電路圖，所述的壓力敏感膜模塊414為壓力敏感膜與中央處理模塊的接口電路，即A/D轉換電路，將坐標信號轉換為影像數(shù)據(jù)。具體的一種實施方案為以4線電阻式壓力敏感膜為例，給出了壓力敏感膜模塊200即電阻式壓力敏感膜與MCU的接口電路。4線電阻式壓力敏感膜是由兩個透明電阻膜構成的，電阻在X方向及Y方向呈線性分布，4條線分別接至ADS7843的X+、Y+、X-、Y-口線。當屏被觸摸時，兩層導電層在觸摸點相接觸，電阻發(fā)生變化。ADS7843是一款專為壓力敏感膜設計的帶SPI接口的12位AD轉換器，內部含模擬電子開關和逐次比較型AD轉換器。當要采樣Y方向的AD值時，通過將Y+、Y-端施加電壓，將X+送入AD轉換器得到Y方向的AD值；同理可得X方向的AD值。而這些轉換均由MCU通過SPI方式向ADS7843發(fā)送命令來完成。八057843的00^、05、01隊00^\8舊￥接至]\ ^的SPI接口DCLK為外部時鐘輸入；CS為片選信號，低有效；DIN為串行數(shù)據(jù)輸入端；D0UT為串行數(shù)據(jù)輸出端；BUSY為忙信號。單片機通過SPI方式向觸摸芯片發(fā)送命令，可讀取當前點的X方向及Y方向的12位AD值。該值與筆觸點位置成近似線性關系，因此單片機讀出的X和Y值便能描述筆觸點在屏上的位置，且單片機將采集到的值保存至緩存區(qū)(可用片內RAM作為緩存區(qū))。請參閱圖6所示，為音頻處理模塊415的系統(tǒng)流程圖。所述的音頻處理模塊415與麥克風510相連，即對音頻信號放大、A/D轉換、編碼與格式轉換，可編碼轉換成MP3或WAV格式，然后進行保存。具體實施方案如下音頻處理模塊415實施方案一可使用具有特有音頻處理功能的微處理器，以凌陽16位單片機SPCE061A為例，其把各功能部件模塊化地集成在一個芯片里，內部采用總線結構，減少了各功能部件之間的連線，提高了可靠性和抗干擾能力。對于本實用新型來說SPCE061A可以非常方便靈活地實現(xiàn)語音的錄入功能，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉換通道，并且內置有自動增益AGC電路。這為實現(xiàn)語音錄入提供了方便的硬件條件。音頻處理模塊415實施方案二 使用專用的音頻處理芯片，以芯片D6571E11為例進行說明，D6571E11是一個語音信號處理芯片。D6571E11雖只是一單片數(shù)字信號處理器，但包含了所有與控制器、閃存、編譯碼器CODEC的接口電路。對于本實用新型來說D6571E11完全由控制系統(tǒng)通過一些簡單的指令來控制，從而來實現(xiàn)其系統(tǒng)功能，如錄音、存儲等。主要分為4大部分語音數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)編碼壓縮模塊、數(shù)據(jù)傳輸控制模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊。所述的按鍵輸入模塊416實施方案按鍵輸入模塊416與按鍵40相連,若中央處理模塊411資源有限，按鍵輸入模塊416可設計為并入串出來為中央處理模塊411節(jié)省資源，若中央處理模塊411資源足夠，則按鍵輸入模塊416就為并入并出，即按鍵直接與中央處理模塊411相連，中央處理模塊411根據(jù)按鍵產(chǎn)生的信號執(zhí)行對應的功能。所述的電源電壓反饋模塊417實施方案實為A/D轉化電路，對電源管理模塊419不停地進行采集電壓，再將采到的值傳輸給中央處理模塊411進行處理，中央處理模塊411對接收到的數(shù)據(jù)進行公式轉換到原有電壓數(shù)值，然后與基準電壓做比較，若高于基準電壓，中央處理模塊411控制led紅色指示，若低于基準電壓，中央處理模塊411控制led黃色指示，以此指示燈顯示電源電壓的狀態(tài)。所述USB數(shù)據(jù)接口模塊418實施方案可以通過專用的USB接口芯片實現(xiàn)，USB轉串口芯片常用的有CH341、PL2303HX等；也可以是中央處理模塊411所自帶的模塊，如單片機STM32F103ZET6自帶USB SLAVE接口，當該裝置通過USB設備與上位機連接時，系統(tǒng)檢測到USB設備,完成相應的初始化工作，即可從Nand Flash中讀取.txt文件；還可以由串口電路搭建實現(xiàn)。所述的電源420實施方案可充電電池，為鋰電池提供，可以是鋰離子電池或鋰聚合物電池；也可為鎳氫電池,鎳鎘電池,鉛酸免維護電池等。電源管理模塊419與USB接口540相連來為系統(tǒng)充電。所述的麥克風510實施方案可為單麥克風或使用麥克風陣列技術追蹤定位。麥克風陣列是指按一定距離排列放置的一組麥克風，通過聲波抵達陣列中每個麥克風之的微小時差的相互作用，麥克風陣列可以得到比單個的麥克風更好地指向性。通過對所有麥克風信號的綜合處理，麥克風陣列可以組合成為所要求的強指向性麥克風，形成被稱為“波束”的指向特性。麥克風陣列的波束可以經(jīng)由特殊電路或程序算法軟件控制，使其指向聲源方向而加強音頻采集效果。陣列算法處理后的指向性波束形成技術能精確的形成一個錐狀窄波束，只接受說話人的聲音同時抑制環(huán)境中的噪音與干擾。通過算法控制，麥克風陣列在搜索到講話者的位置之后可以將波束指向當前的講話者。麥克風陣列這種極強的智能指向性功能可以顯著降低周邊環(huán)境噪聲及回聲的影響。請參閱圖7所示，為本實用新型的程序流程圖，軟件設計模塊600主要包括5個模塊掃描錄音開關鍵模塊610、掃描SAVE鍵模塊620、掃描CLEAR鍵模塊630、掃描壓力敏感膜模塊640、掃描電源電壓反饋模塊650。系統(tǒng)開機上電后(I)執(zhí)行模塊610，開始掃描錄音開關鍵521，若掃描到按鍵操作信號，則執(zhí)行模塊611，即中央處理模塊411響應音頻處理模塊414，接收并存儲轉換好的音頻數(shù)據(jù)；若沒掃描到按鍵操作信號則跳至步驟(2 )。(2)執(zhí)行模塊620，若掃描到SAVE鍵522的按鍵操作信號，則執(zhí)行模塊621，即中央處理模塊411將緩存區(qū)數(shù)據(jù)保存至片外的存儲區(qū)413 ;若沒掃描到按鍵操作信號則跳至步驟(3)。(3)執(zhí)行模塊630，若掃描到CLEAR鍵523的按鍵操作信號，則執(zhí)行模塊631，即中央處理模塊411清空緩存區(qū)數(shù)據(jù)；若沒掃描到按鍵操作信號則跳至步驟(4)。(4)執(zhí)行模塊640,若掃描到壓力敏感膜模塊414有激勵信號，則執(zhí)行模塊641,即中央處理模塊411接收并將轉換好的數(shù)據(jù)存儲至緩存區(qū)；若沒掃描到壓力敏感膜模塊414有激勵信號，則跳至步驟(5)。(5)執(zhí)行模塊650，若掃描到電源電壓反饋模塊416的反饋值大于基準電壓(基準電壓為保證系統(tǒng)工作的最小電壓值)，則執(zhí)行模塊651，即中央處理模塊411控制指示燈紅色指示，然后跳至步驟(I);若掃描到電源電壓反饋模塊416的反饋值小于基準電壓，則執(zhí)行模塊652，即中央處理模塊411控制指示燈黃色指示，然后跳至步驟(I)。
權利要求1.一種帶壓力敏感膜的電子記事本，包括輸入模塊和控制模塊，其特征在于所述輸入模塊主要由硬板和復合在硬板上的壓力敏感膜構成，所述壓力敏感膜的可操作區(qū)域不小于B5 ;所述壓力敏感膜的輸出信號端與所述控制模塊的輸入端口間形成電學連接；所述控制模塊中設有控制面板，控制面板上設有人機交互界面。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶壓力敏感膜的電子記事本，其特征在于所述控制模塊位于一盒體內，盒體的上表面構成控制面板，所述盒體與輸入模塊的一端連接定位。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶壓力敏感膜的電子記事本，其特征在于在所述壓力敏感膜的上表面設有可更換的紙張。
4.根據(jù)權利要求2所述的帶壓力敏感膜的電子記事本，其特征在于所述盒體與輸入模塊間為轉動連接，并經(jīng)彈性件使盒體下表面與輸入模塊上表面間構成用于夾持紙張的夾持結構。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶壓力敏感膜的電子記事本，其特征在于所述控制模塊中包括麥克風和音頻處理模塊，麥克風設在控制面板處，麥克風的輸出與音頻處理模塊相連，音頻處理模塊的輸出與控制模塊的輸入端口連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的帶壓力敏感膜的電子記事本，其特征在于所述控制模塊中設有中央處理模塊、時鐘模塊、存儲模塊、按鍵輸入模塊、USB數(shù)據(jù)接口模塊和電源管理模塊。
專利摘要本實用新型公開了一種帶壓力敏感膜的電子記事本，包括輸入模塊和控制模塊，其特征在于所述輸入模塊主要由硬板和復合在硬板上的壓力敏感膜構成，所述壓力敏感膜的可操作區(qū)域不小于B5；所述壓力敏感膜的輸出信號端與所述控制模塊的輸入端口間形成電學連接；所述控制模塊中設有控制面板，控制面板上設有人機交互界面。本實用新型對紙張和筆沒有特殊要求，能夠適應普通人的書寫和使用習慣，有利于使用者保持思路流暢，可提高課堂學習、會議工作的效率，符合信息化時代的要求，有利于人們的交流、傳輸和存儲。
文檔編號G06F3/041GK202854664SQ20122055909
公開日2013年4月3日 申請日期2012年10月29日 優(yōu)先權日2012年10月29日
發(fā)明者喬東海, 張驥, 倪燕華 申請人:蘇州大學