專利名稱：紅外遙控式光標發生器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光標發生器，特別是用于電化教學中的光標發生器。
目前，在電化教學中，特別是醫學教學或物理教學中，常用顯微鏡來觀察和分析生物切片或礦物的金相結構，通常情況下是老師一邊講，學生再一個個到顯微鏡下觀察，其時間長，效率低，效果差，學生不易與老師所講的內容對上號。隨著電化數學的發展，老師已能將顯微鏡下的顯微圖像通過攝像機顯示到電視屏幕上，這樣，雖然學生不用一個個再到顯微鏡下觀察，可坐在教室集體觀看，但老師在對著顯微鏡圖像講課時卻存在諸多不便。譬如對每一張生物切片圖像或礦物金相結構圖像，當要指出某一特征部位時，老師需用手指或教鞭始終站在電視屏幕前全神貫注地去指示，否則會出現指錯的現象，使學生產生誤解，操作較麻煩。尤其是在指示生物切片的活動圖像時，往往圖像是隨時變換的，老師要始終跟蹤指示一直在移動變換的圖像特征部份，其難度更大，學生也難以跟上老師的教學進度。此外在電化教學中，常用錄像帶進行教學，若錄像帶上在錄制過程中沒有加進相應的光標指示信號，則老師講課時仍需用手指或教鞭進行跟蹤指示，因而仍存在前述那些問題。
本實用新型的目的就是為了解決上述問題，提供一種控制靈活，操縱方便，指示醒目、準確、快速的紅外遙控式光標發生器。
本實用新型的技術解決方案一種紅外遙控式光標發生器，它由視頻前置放大電路、同步分離電路、視頻光標迭加電路、紅外接收前置放大器、微機系統、光標合成和控制電路組成，其特征在于視頻前置放大電路的輸入與攝像機或錄像機的輸出連接，它的輸出一路接同步分離電路，另一路通過箝位電路接視頻光標迭加電路，同步分離電路的輸出接微機系統，微機系統同時接紅外接收前置放大器的輸出，微機系統的輸出接光標合成和控制電路的輸入，光標合成和控制電路的輸出亦與視頻光標迭加電路的輸入連接，視頻光標迭加電路的輸出接顯示器。
本實用新型利用微機系統對紅外遙控器的遙控信號進行控制，就可在顯示器上得到隨控制者操作而任意移動的光標信號迭加到顯示圖像上，老師可通過遙控器的光標的指點來代替以往的指劃或用教鞭指點，其指示醒目、準確、快速，控制靈活，操縱方便、省力，提高了電化教學的質量和教學速度。


圖1、2、3是本實用新型的電原理圖。
如
圖1、2、3，本實用新型由視頻前置放大電路、同步分離電路、箝位電路、視頻光標迭加電路、恒流功放電路、紅外遙控器、紅外接收前置放大器、微機系統、垂直可調單穩電路、擴展輸入輸出口、比較電路、計數電路、時鐘發生器、水平可調單穩電路、光標合成和控制電路、光標驅動電路組成，其中視頻前置放大電路由電阻R1、R2、R3、R5，電容C1和晶體管BG1組成；同步分離電路包括行同步電路和場同步電路兩部分，行同步由電阻R4、R6、R9、R11，電容C2、C3、C4，晶體管BG2、BG3組成，場同步由電阻R14、R16、R17、R20，電容C7、C8、C10、C12、C17，晶體管BG4組成，它們串接在一起；箝位電路由電阻R7、R8、R10、R12、R13、R15，電位器W1、W2，電容C5、C6，二極管D1，晶體管BG5、BG6組成；視頻光標迭加電路由電阻R18、R19、R21、R22，電位器W3，電容C11，二極管D2和晶體管BG7組成；恒流功放電路由電阻R23－R31，電容C14、C16，穩壓管DZ和晶體管BG8、BG9組成，其中電阻R26、R27、穩壓管DZ和晶體管BG9為恒流功放電路的恒流部分，紅外遙控器與現有彩電上所配置的紅外遙控器電路相同；紅外接收前置放大器U0采用CX20106A集成電路，微機系統由單片機U1(8031)、地址鎖存器U2(74LS373)、程序存貯器U3(2764)組成，垂直可調單穩電路U20采用74LS123集成電路，擴展輸入輸出口U4采用8155集成電路，比較電路U8、U9、U10均采用74LS85集成電路，計數電路U5、U6、U7均采用74LS163集成電路，時鐘發生器由與非門U11、U′11(74LS04)、晶體振蕩器G和電阻R39組成，水平可調單穩電路U14采用74LS122集成電路，光標合成和控制電路U12采用74LS20集成電路，光標驅動電路U15采用74LS244集成電路。其特點是，視頻前置放大電路的輸入即BG1的基極通過C1與攝像機或錄相機的輸出連接，其輸出即BG1的射極一路通過同步分離電路的C2、R4、C3耦合電路與行同步的輸入即BG2的基極連接，行同步的輸出即BG3的射極與微機系統單片機U1的外部計數端T0連接，同時還通過反相器U17(74LS05)與計數電路U5、U6、U7的各清零端CLR連接，場同步的輸出即BG4的集電極與微機系統單片機U1的外部中斷口INT0連接，視頻前置放大電路的BG1的射極輸出另一路與箝位電路的輸入即BG5的基極連接，箝位電路的輸出從BG6的集電極送出通過R21與視頻光標迭加電路的一個輸入端即BG7的射極連接，視頻光標迭加電路的另一個輸入端即BG7的基極與光標驅動電路U15的輸出連接，其輸出端亦即BG7的射極通過R22、C14與恒流功放電路的輸入即BG8的基極連接，恒流功放電路的輸出從BG8的射極經C16耦合送出，該輸出為多路輸出，分別通過R28、R29、R30、R31接阻抗匹配的電視機和錄相機，也可同時接四路電視機；紅外接收前置放大器U0的輸出端7腳與微機系統單片機U1的外部中斷口INT1連接，U1的輸入輸出端P1.3接垂直可調單穩電路U20的輸入端2腳，微機系統的數據總線P0.0－－P0.7與擴展輸入輸出口U4的數據輸入端AD0－AD7連接，微機系統單片機U1的讀端
、寫端
和地址鎖存允許輸出端ALE分別與擴展輸入輸出口U4的讀端
、寫端
和地址鎖存允許輸出端ALE對應連接，U1的地址線P2.5－－P2.7通過譯碼器U16(74LS138)與擴展輸入輸出口U4的片選端
連接，U4的低四位輸出端B0－－B3分別對應接比較器U8的比較輸入端9、11、14、1腳，U4的高四位輸出端B4－B7分別對應接比較器U9的比較輸入端9、11、14、1腳，比較器U10的比較輸入端9、11、14腳分別對應接微機系統單片機U1的輸入輸出端P1.4、P1.5、P1.6，比較電路U8、U9、U10中的U8、U9的另一組比較輸入端10、12、13、15腳及U10的另一組比較輸入端10、12、13腳分別對應接計數電路U5、U6的計數并行輸出端QA－QD及計數電路U7的計數并行輸出端QA－QC，時鐘發生器的輸出通過反相器U18、U′18均與計數電路U5、U6、U7的時鐘端CK連接，比較電路U8、U9、U10的三個輸出端6腳均通過四輸入端與非門U′12(74LS20)和反相器U19接水平可調單穩電路U14的輸入端3腳，U14的輸出端8腳接光標合成和控制電路U12的光標水平方向輸入端2腳，U12的光標垂直方向輸入端1腳與垂直可調單穩電路U20的輸出端13腳連接，U12的光標控制輸入端4、5腳分別與微機系統單片機U1的輸入輸出端P1.2、P1.1連接，U12的輸出端6腳接光標驅動電路U15的輸入端4腳，U15的輸出接視頻光標迭加電路的BG7的基極輸入端。
本實用新型使用時，輸入端所接的攝像機可與顯微鏡對接，以將生物切片圖像或礦物金相結構圖像傳送到本實用新型輸出端所配接的電視機屏幕上，攝像機也可直接將教學圖像傳送到電視機屏幕上。若是進行錄像帶電化教學，可用錄像機接本實用新型的輸入端。這樣，由攝像機輸出的全電視信號或錄像機輸出的視頻信號經C1耦合到BG1放大后，其一路送到同步分離電路進行同步分離，從BG3射極輸出行同步信號HD，從BG4的集電極輸出場同步信號VD，它們分別輸入到微機系統作為光標的位置控制信號，其另一路送到直流箝位電路，以滿足信號迭加電路的需要，將視頻信號直流分量在箝位電路中得到恢復，調節W2可改變箝位電壓的高低，經恢復的直流分量的視頻信號在視頻光標迭加電路BG7上與由微機系統控制的光標驅動電路U15輸出的光標信號進行迭加，調節W3可調節其光標信號迭加在視頻信號分量的大小，即改變電視機屏幕上光標信號的亮度，迭加后的信號經C14耦合到BG8、BG9的恒流功放電路進行功率放大，最后經C16耦合可同時接四路電視機顯示器，也可接錄像機進行視頻和光標合成后的錄像。本實用新型的微機系統在其內部軟件控制下首先預置一個光標位置信號通過擴展輸入輸出口U4送到比較器U8、U9，同時，單片機U1的輸入輸出端P1.4－P1.6直接對比較器U10進行光標水平位置信號的設置，作為比較電路U8、U9、U10的基準。當視頻信號出現在電視機屏幕上，老師有必要就其圖像中的某一特征部分需標明時，可用手控制手中的紅外遙控器，它發出的紅外編碼脈沖被紅外前置放大器U0輸入端上所接的紅外接收管D3接收，它將光信號送U0進行處理變成電信號送到微機系統單片機U1的外部中斷口INT1，經單片機U1識別、判斷，根據紅外遙控器發出的紅外編碼遙控信號的編碼，在微機系統內部軟件處理下對單片機U1的輸入輸出端P1.1－－P1.6及擴展輸入輸出口U4的輸出端B0－B7作相應設置，使比較電路U8、U9、U10的基準發生相應變化。這時，由同步分離電路送來的行同步信號HD送到計數電路U5、U6、U7的清零端CLR，使計數電路U5、U6、U7的計數時間與行同步信號HD同步，計數電路U5、U6、U7的計數頻率由時鐘發生器提供的時鐘信號決定。計數電路U5、U6、U7將在行同步信號HD控制下所計的數送到比較電路U8、U9、U10與其所設置的光標位置信號進行比較，當這兩個信號相同時，比較電路U8、U9、U10送出一個光標在水平方向的位置信號，經水平可調單穩電路U14送至光標合成和控制電路U12，同時，由同步分離電路送來的場同步信號VD送到微機系統單片機U1的外部中斷口INT0，使U1的內部計數器在場同步信號VD控制下對行同步脈沖HD進行計數，當計數到微機系統所設置的數值時，在U1的輸入輸出端P1.3送出一個光標的垂直方向位置信號，經垂直可調單穩電路U20也送至光標合成和控制電路U12，微機系統同時還根據紅外遙控信號的編碼進行識別、判斷，給出相應的光標控制信號從U1的輸入輸出端P1.1、P1.2亦送到光標合成和控制電路U12中，U12將光標的水平位置信號、光標的垂直位置信號和光標的控制信號進行合成輸出一個完整的光標信號經光標驅動電路U15送到視頻光標迭加電路與視頻信號進行迭加，迭加后的信號送入電視機屏幕上，這樣老師不用手指或教鞭指示，只需按動手中的紅外遙控器，就可控制光標信號在電視機屏幕上任意移動或定格，以標明圖像中的某一特征部分。調節水平或垂直單穩電路上的電位器W5或W4的值，可調節光標信號的寬度和長度，本實用新型通過對微機系統內的計數器和輸入輸出端及擴展輸入輸出口的設置，可使光標在電視機屏幕上進行上、下、左、右等8個方向任意移動，同時通過對單片機U1的輸入輸出端P1.1和P1.2的設置可控制光標的消失和閃爍，并且利用微機內的軟件對光標移動的步距進行快和慢的控制。本實用新型還可根據紅外遙控器發出的連續變化的遙控信號進行同步控制輸出同步連續變化的光標信號，以方便教師指示動態圖像的某一特征部分。
權利要求1.一種紅外遙控式光標發生器，它由視頻前置放大電路、同步分離電路、視頻光標迭加電路、紅外接收前置放大器、微機系統、光標合成和控制電路組成，其特征在于視頻前置放大電路的輸入與攝像機或錄像機的輸出連接，它的輸出一路接同步分離電路，另一路通過箝位電路接視頻光標迭加電路，同步分離電路的輸出接微機系統，微機系統同時接紅外接收前置放大器的輸出，微機系統的輸出接光標合成和控制電路的輸入，光標合成和控制電路的輸出亦與視頻光標迭加電路的輸入連接，視頻光標迭加電路的輸出接顯示器。
2.按權利要求1所述的紅外遙控式光標發生器，其特征在于視頻前置放大電路的輸入即BG1的基極通過C1與攝像機或錄像機的輸出連接，其輸出即BG1的射極一路通過同步分離電路的C2、R4、C3耦合電路與行同步的輸入即BG2的基極連接，行同步的輸出即BG3的射極與微機系統單片機U1的外部計數端T0連接，同時還通過反相器U17與計數電路U5、U6、U7的各清零端CLR連接，場同步的輸出即BG4的集電極與微機系統單片機U1的外部中斷口INT0連接，視頻前置放大電路的BG1的射極輸出另一路與箝位電路的輸入即BG5的基極連接，箝位電路的輸出從BG6的集電極送出通過R21與視頻光標迭加電路的一個輸入端即BG7的射極連接，視頻光標迭加電路的另一個輸入端即BG7的基極與光標驅動電路U15的<p>與此同時，下面的表3表示用于在按照本發明的裝置與CD-ROM驅動器之間的接口的信號的名稱、信號的功能并區分信號究竟是輸入還是輸出。</p><p>
在表3中，數據總線信號HD0至HD7是用于向CD-ROM方向傳送的數據、命令和狀態之類信息的通道。驅動器讀出信號/HRD是根據從PC輸入的存儲器讀出信號/SMEMR用來從CD-ROM驅動器中讀出數據或狀態的一個輸出信號。驅動器寫入信號/HWR是根據從PC輸入的存儲器寫入信號/SMEMW用來向CD-QD及計數電路U7的計數并行輸出端QA－QC，時鐘發生器的輸出通過反相器U18、U′18均與計數電路U5、U6、U7的時鐘端CK連接，比較電路U8、U9、U10的三個輸出端6腳均通過四輸入端與非門U′12和反相器U19接水平可調單穩電路U14的輸入端3腳，U14的輸出端8腳接光標合成和控制電路U12的光標水平方向輸入端2腳，U12的光標垂直方向輸入端1腳與垂直可調單穩電路U20的輸出端13腳連接，U12的光標控制輸入端4、5腳分別與微機系統單片機U1的輸入輸出端P1.2、P1.1連接，U12的輸出端6腳接光標驅動電路U15的輸入端4腳，U15的輸出接視頻光標迭加電路的BG7的基極輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種電化教學中的光標發生器，其輸入與攝像機或錄像機連接，其輸出與電視機顯示器相連，在其同步分離電路中，其行同步和場同步均接微機系統，作為光標的位置控制信號，微機系統對紅外遙控器的遙控信號進行識別、判斷，送比較電路與所設置的光標位置信號進行比較，再送光標合成和控制電路就得到完整的光標信號，該光標信號送視頻光標迭加電路進行迭加就能在電視機顯示器上得到隨控制者任意操縱的在顯示器上迭加在圖像上的光標，它可隨操作者的控制任意位置移動，以準確指示圖像上的任一特征部位。
文檔編號G09B1/00GK2175447SQ93237450
公開日1994年8月24日 申請日期1993年8月17日 優先權日1993年8月17日
發明者蘇國華, 許建寧, 沈益民 申請人:南京江南光電技術公司