专利名称：盲用便携式电子通讯录的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种供盲人使用的便携电子通讯录，具体地说是一种借助于电子信息技术实现盲人可用的电子通讯录，即盲用便携式电子通讯录。
背景技术：
我国现有870万盲人，电话是盲人与外界交流的主要工具，盲人打电话感觉最不方便的不是盲敲键盘，而是记录和查找通话者的姓名及电话号码，他们不能像常人那样方便地用电话簿记录、查询电话号码，而要在厚纸上刻盲文，打电话查号码时要一个个姓名、号码用手摸，号码一多，查找电话号码要花很多时间，纸质盲文通讯录体积较大，外出使用也不方便，他们希望有使用携带方便的盲用电子通讯录。正常人用手机电话本查询电话号码时，是按姓名手工顺序查找，尽管手机具有按姓名检索的先进查询功能，人们还是嫌输入姓名麻烦，习惯用简单的手工顺序查找，一般人的电话号码有限，手工查找也用不了多少时间。盲人不能看液晶屏选择拼音和汉字，靠听声音用手机键盘输入汉字就更加麻烦，花的时间也更多。
电信局有一种中文语音电话簿业务，用户通过打电话将姓名号码录入电信局的服务器，需要查号时打电话报出姓名，电信服务器用语音识别技术识别出姓名，查出号码返回给用户或直接拨号。这种语音电话簿存在下列问题首先，中国有56个民族，八大方言区，大多数人都讲方言或带口音，目前中文语音识别技术对带口音的普通话或方言识别率较低。第二背景噪音如风声，旁人讲话，及所在环境的各种声音很难避免。第三是人的声音变化，如愤怒、感冒、长时间说话等都可引起声音的变化，这些因素都会造成识别率低，不能满足实际应用的需求。另外该业务要向电信局付电话费和服务费，花费多。将个人电话簿信息放在电信局，个人隐私难免泄漏。
目前手机的语音识别拨号功能也存在类似问题，出错率较高，很少有人使用。手机的电子话簿，要借助液晶屏显示才能输入中文姓名或查询，盲人无法使用。据南京日报报道，熊猫电子集团正在研制熊猫牌T160M型系列盲用移动信息终端，具有全拼语音报读输入、全语音电话簿记事簿管理。手机的全拼拼音中文输入，每个按键代表3～4个拼音字母，输入拼音时会出现多个拼音需要选择，再从所选拼音的多个同音字中选正确的字，输入一个姓名要做多次选择。这种中文全拼输入方式对正常视力的人来说都比较麻烦，对只能听音的盲人来说全拼语音报读输入中文的操作更加困难，况且还有相当一部分盲人没有学过拼音。
录音笔、MP3播放机的设计适合录制条目少时间长的信息，录通讯录这种条目多时间短，频繁删除的信息不合适，查询电话号码也不方便，录音笔价格目前也太高。
发明内容
本发明的目的在于解决盲人打电话查号码难的问题，提供一种采用电子计算机信息技术设计完成的便于盲人使用的便携式电子通讯录及其实现方法。
本发明涉及的盲用电子通讯录设计为信息录入用语言录音方式，电话号码查询采用分组手工顺序查找与按序号查找两种方式，操作步骤及执行结果用语音提示。
本发明包括装置和运行系统两大部分，即由硬件组成的装置和软件运行系统共同配合实现，硬件装置将键盘单元、单片机单元、语音数据储存单元、录音输入单元、音频放大单元和电源及控制单元按电学原理组合电连通构成，采用常规的加工工艺，在设计的运行程序下组成盲用便携式电子通讯录，其各单元分述如下键盘单元与单片机相连，有R、C、M、OK四个键，按盲人所需格式排列按键，可以控制装置的语音信息录入和输出；单片机单元可以根据技术文件和程序系统的要求，在键盘指令的环境下，控制通讯录的录音放音，以及语音数据的处理和使用；语音数据存储单元与单片机相连，在技术文件和程序系统的控制要求下，根据单片机单元的指令进行存储语音数据，并使数据实现读写擦功效；录音输入单元可根据技术文件和程序系统的要求，在键盘指令的环境下实现语音信号的纪录并传送给语音数据存储单元，含麦克风MIC及供电电路；音频放大单元含音频放大器，微型扬声器，连接单片机的D/A输出，根据单片机单元的指令，在技术文件和程序系统环境下，放大音频信号并驱动扬声器发音；电源及控制单元采用3V锂电池及电压调节电路，根据装置的电学需求，按照键盘和单片机单元的指令，在程序系统环境下对装置供电并实现自动控制。
软件运行程序系统包括数据结构及运行程序信息用录音方式输入系统，每个人的信息为一条记录，信息记录的顺序为序号，姓名，电话，其它信息，长度可变，对重名者可附加前缀或后缀区分，如大王纲，小王纲。记录采用分组保存方式，事先建立N个组，组名可由用户修改。建立各组的记录索引表，每个表两列N行，第一列为记录的序号，第二列为对应记录的指针，再建立一个两列N行的组索引表，第一列为组号，第二列为对应组指针，组指针指向对应组的记录索引表。录入数据可按M键选择组，也可先录入到默认组，再转移到其它组。
语音数据存储单元以可擦的最小存储单位划分块，每块予以编号。每条记录的存储结构采用链表，独占几个块，各条记录间不能有共享块。数据录入时在结尾处置结束标志，以便放音时到结尾处停止。建立一个空块编号循环队列，用于存储空块编号。
本发明的每一项操作都要调用事先录入的语音说明提示，提示音播放过程为，从语音数据存储单元中读出要播放的数据，经过解码，D/A变换送到发音单元放音。菜单项目选择按M键，选项后按OK键，执行该项目或进入该项目菜单。
本发明的运行主程序流程如下系统通电运行，系统先初始化，键盘单元用定时中断方式进行扫描，键盘单元识别在中断服务程序中完成。进入各级菜单时，系统将提示第一项。主菜单设有添加记录、设置、查找记录3个选项，录入信息选添加记录进入添加记录菜单，有分组保存、按序号保存两项选分组保存，进入分组菜单，用户按M键选某组，系统由组索引表查得组指针，由组指针找到该组的记录索引表，根据记录索引表产生记录的序号，给出录音提示；用户按OK键，系统将该组记录索引表所在块的内容复制到SRAM缓存中，将该记录序号及指针添加到该组记录索引表末尾，将原记录索引表所在块擦除后写入更新的记录索引表，发录音提示音，从空块编号循环队列的队首读出空块编号，获取空块地址，将输入的语音信号做A/D变换及数据编码，将语音数据写入该空块，并将该块编号从空块编号循环队列删除。当用户再按OK键，停止录音，系统置结束标志，返回主菜单。
若用户选择按序号保存，系统提示输入序号的百位，用户输入几就按M键几次，或按住M键，听到期望的数字后松开M键，按OK键输入系统，输入十位、个位的步骤同上，接下来的录音过程与分组保存相同。
用户在主菜单中选第二项设置菜单，有序号提示音、修改组名二项内容序号提示音由系统语音合成产生，可根据用户需要打开或关闭；修改组名，用户选择组后，录入新组名，系统将使用新组名，保留系统默认设置。
若用户在主菜单中选择第三项查找记录，进入查找记录菜单，查找方法有按组和按序号两种用户选按组查找时，先选组，系统由组索引表查得组指针，由组指针找到记录索引表，提示该组第一项记录，用户再按M键逐条记录查找。
若用户记住一些常用记录的序号，可选按序号查找，根据提示依次输入记录序号的百位、十位、个位，系统按序号的百位找所在组，再比较记录索引表中的记录序号，可快速找到所需记录播报。找到所要记录后，按OK键进入记录处理菜单，有删除记录，移动记录两项内容选删除记录，系统提示确认删除该记录吗，再按OK键进入删除记录流程，根据指针将记录的所有存储块编号从链表读出，将这些块编号写入空块编号循环队列的队尾，擦除释放的这些块，把单片机闪存中记录索引表及所在页的全部内容拷贝到SRAM缓存中修改，将索引表中被删记录的序号及指针置0，擦除该索引表页，将修改完的记录索引表写回原页保存。
选移动记录，进入分组菜单选择目标组后，系统将修改记录的序号、指针，添加到目标组的记录索引表，并将原记录索引项置0。
要修改记录可将原有记录删除，使用原记录序号重新添加记录。
本发明与现有技术相比，用录音输入避免了数字键盘输入中文的麻烦，操作用语音提示，按键少，盲人容易操作，可以录制大量短信息，具有较强的信息检索能力，具有符合多数人使用习惯的分组查询法，可快速找到所需记录的序号查询法，操作简单，集成化电路成本低，体积小，携带方便，便于查询。
图1为本发明的硬件装置组成结构原理示意图。
图2为本发明运行程序设计流程示意图。
图3为本发明硬件装置电路设计实例的电学原理示意图。
图4为本发明之运行工艺流程图。
具体实施例方式本发明的实现分为装置和运行步骤程序，即硬件与软件两个功能部分，其硬件装置由键盘单元1、单片机单元2、录音输入单元3、语言数据储存单元4、音频放大单元5、扬声器6和电源及控制单元7按电学原理组合连通而构成，单片机单元工作为硬件装置的核心分别与键盘单元1、录音输入单元3、语言数据储存单元4、音频放大单元5及电源单元7控制连接，构成实现软件运行程序功能的单体硬件装置。其各分体单元的具体实施内容如下键盘单元1与单片机相连，有R、C、M、OK四个键，在菜单选择状态，M键为下翻，R键+OK键为上翻；在录音状态，第一次按OK键为录音开始，再按为停止；在数字输入状态，M键按键次数为数字输入值，长按M键为自动加计数输入，R键+OK键为减计数输入，C键为当前位清0，按键同时有语音播报数字；一般情况下，OK键为输入系统，有一凸起标志，便于盲人对按键定位；R键为重放当前状态提示音，C键为退出当前菜单返回上一层，长按C键为返回主菜单；单片机单元2选台湾凌阳公司的16位单片机SPCE061A，工作电压2.4～3.6V，该单片机内置10位A/D、D/A、麦克风放大器，自动增益控制，2kSRAM、32Kflash闪存，具有语音处理函数库，其中SACM DVR函数具有录音和放音功能，录音采样频率8KHz，采样数据经压缩后数据率为16Kb/S，每分钟大约1Mb；语音数据存储单元3采用三星公司的Flash存储器K9F6408UOC，工作电压2.7～3.6V，容量64Mb，可存储语音数据64分钟，按录制一条信息时间为8秒计算，可录制信息400余条；录音输入单元4，含微型麦克风MIC及供电电路，采用常规元件及参数；音频放大单元5，含音频放大器，微型扬声器，连接单片机单元2的D/A输出，放大音频信号驱动扬声器发音；电源及其控制单元7采用3伏钮扣型锂电池，采用电源芯片MAX1759提供系统所需要的3.3V电压。
本发明所涉及的硬件装置按电学原理示意图中表示的各元件按照常规的连接规则进行电学连接后组装而成为一体即可。其装置的运行过程如下信息除序号外均用录音方式输入系统，每个人的信息为一条记录，信息记录的顺序为序号，姓名，电话，其它信息。记录长度可变，采用分组保存。建立各组的记录索引表，每个表两列N行，第一列为记录的序号，第二列为对应记录的指针，再建立一个两列十行的组索引表，第一列为组号，第二列为对应组指针，组指针指向对应组的记录索引表。录入信息可按M键选择组，也可先录入到默认组，再转移到其它组。信息录入时系统按“组号×100+组内序号”为每条记录生成唯一的序号。
语音数据存储用闪存K9F6408UOC，用于存储通讯录内容及提示音的录音数据。K9F6408UOC容量为64Mb，按编号分为1024块，数据擦除以块为单位，每条记录以块为单位存储，每个块容量为64Kb，按16Kb/S数据率计算，每块数据录放时间为4秒，一条记录的时间须以4秒为最小单位， 如4、8、12、16秒，相应使用的存储器块数为1、2、3、4块。在程序中建立一个空块编号循环队列，保存空块编号。
通讯录的每一项操作都要调用事先录入的语音说明，播放过程为，从语音数据存储器中读出要播放的数据，经过解码，D/A变换送到发音单元放音。为简明起见，语音提示隐含在每一步手动操作中。菜单项目选择按M键，选某项后按OK键，可执行该项目或进入该项目菜单。
主程序设计流程说明如下系统通电运行，各寄存器及I/O端口初始化，键盘用定时中断方式进行扫描，键盘识别在中断服务程序中完成。进入各级菜单时，系统将提示第一项。主菜单设有添加记录、设置、查找记录三个选项，录入信息选添加记录，进入添加记录菜单，有分组保存、按序号保存两项
选分组保存，进入分组菜单，用户按M键选某组，系统由组索引表查得组指针，由组指针找到该组的记录索引表，根据记录索引表产生记录的序号，给出录音提示本记录序号为XXX，按OK键听到嘟的一声后开始录音，要停止录音再按OK键。用户按OK键，系统将该组记录索引表所在页的内容复制到SRAM缓存中，将该记录序号及指针添加到该组记录索引表末尾，将原记录索引表所在页擦除后写入更新的记录索引表，发录音提示音，从空块编号循环队列的队首读出空块编号，获取空块地址，将输入的语音信号做A/D变换及数据编码，将语音数据写入该空块，并将该块编号从空块编号循环队列删除。当用户再按OK键，停止录音，系统置语音数据结束标志FFFF，返回主菜单。
若用户选择按序号保存，系统提示输入序号的百位，用户输入几就按M键几次，也可按住M键，1.5秒后系统提示1，2，3，4，5...，听到期望的数字后松开M键，按OK键输入系统，输入十位、个位的步骤同上，接下来的录音过程与分组保存相同，不再赘述。
用户在主菜单中选第二项设置菜单，有序号提示音、修改组名二项内容序号提示音由系统语音合成产生，可根据用户需要打开或关闭；修改组名，用户选择组后，录入新组名，系统将使用新组名，保留原组名用于恢复系统默认设置。
若用户在主菜单中选择第三项查找记录，进入查找记录菜单，查找方法有按组和按序号两种用户选按组查找时，先选组，系统由组索引表查得组指针，由组指针找到记录索引表，提示该组第一项记录，用户再按M键逐条记录查找。为加快查找速度可设置关闭序号提示音，这样从记录的姓名开始播报，若一听姓不对可立即转下一条。假设通讯录有200条记录分10组，组平均记录数为20条，很快就可查到所需记录。
若用户记住一些常用记录的序号，可选按序号查找，根据提示依次输入记录序号的百位、十位、个位，系统按序号的百位找所在组，再比较记录索引表中的记录序号，可快速找到所需记录播报。
找到所要记录后，按OK键进入记录处理菜单，有删除记录，移动记录两项内容选删除记录，系统提示确认删除该记录吗，再按OK键进入删除记录流程，根据指针将记录的所有存储块编号从链表读出，将这些块编号写入空块编号循环队列的队尾，擦除释放的这些块，把单片机闪存中记录索引表及所在页的全部内容拷贝到SRAM缓存中修改，将索引表中被删记录的序号及指针置0，擦除原索引表所在页，将修改完的记录索引表写回原页保存。
选第二项移动记录，进入分组菜单选择目标组后，系统将修改记录的序号、指针，添加到目标组的记录索引表，并将原记录索引项置0。
要修改记录可将原有记录删除，使用原记录序号重新添加记录。
上述操作需调用闪存K9F6408UOC的擦除、写、读程序，程序设计流程如下擦除程序开始，写入60h，写入块地址，写入D0h，读状态寄存器，检测I/O 6＝1？，不等于1重复检测，等于1检测I/O 0＝1？，不等于1给出擦写错误提示，等于1程序结束。
写程序开始，写入地址，写入数据，写入10h，读状态寄存器，检测I/O 6＝1？，不等于1重复检测，等于1检测I/O 0＝1？，不等于1给出擦写错误提示，等于1程序结束。
读程序开始，写入00h，写入地址，读数据，纠错码产生，纠错码验证，通不过验证进行错误处理，通过验证程序结束。
本发明的硬件组成采用的U1、U2和U3三块芯片的体积都较小，其中单片机单元U1选SPCE061A LQFP封装体积为14×14×1.6mm；语音数据储存单元U2选K9F6408UOC TBGA封装体积为8.5×6×0.9mm；电源芯片U3选MAX1759μMAX封装体积5×3×1.1mm；并配贴片元件，微型送话器、扬声器，电子通讯录体积可做的很小，便于携带，例如做成名片型，或各种钥匙牌型，若采用双层结构，还可做成手表型，加上报时功能更具实用价值。
权利要求
1.一种盲用便携式电子通讯录，其特征在于将键盘单元、单片机单元、语音数据储存单元、录音输入单元、音频放大单元和电源及控制单元按电学原理电连通，其中键盘单元按盲人所需格式排按键，控制装置的语音信息录入和输出；单片机单元根据技术文件和程序系统的要求，在键盘指令的环境下，控制通讯录的录音放音，以及语音数据的处理和使用；语音数据存储单元在技术文件和程序系统的控制要求下，根据单片机单元的指令进行存储语音数据，并使数据实现读写擦功效；录音输入单元根据技术文件和程序系统的要求，在键盘指令的环境下实现语音信号的纪录并传送给语音数据存储单元；音频放大单元根据单片机单元的指令，在技术文件和程序系统环境下，放大音频信号并驱动扬声器发音；电源及控制单元根据装置的电学需求，按照键盘和单片机单元的指令，在程序系统环境下对装置供电并实现自动控制。
2.根据权利要求书1所述的盲用便携式电子通讯录，其特征在于键盘有R、C、M、OK四个键，M键为下翻，R+OK键为上翻；在录音状态，第一次按OK键为录音开始，再按为停止；C键为当前位清0或退出当前菜单或返回主菜单，按键同时有语音播报数字；OK键为输入系统；R键为重放当前状态提示音。
全文摘要
本实用新型涉及一种借助于电子信息技术实现一种可供盲人携带方便使用的盲用便携式电子通讯录，由硬件组成的装置和软件运行系统共同配合实现语音信号录放功能，硬件装置由特制键盘、单片机、语音数据储存、录音输入、音频放大和电源按电学原理组合电连通，在技术文件和运行程序系统环境下，根据键盘按收的指令实现语音信号的录入存储和放音，单片机作为硬件的核心和软件运行的控制中心，按照规定的设计运行程序控制装置的功能实现，本装置的键盘设计按照盲人所需要求排列四个功能按键，比常规的电子式通讯录或手机通讯录便于手动操作，通过声音信号输入和输出，便于盲人使用，且体积小，携带方便。
文档编号H04M1/247GK101035154SQ20061004332
公开日2007年9月12日 申请日期2006年3月10日 优先权日2006年3月10日
发明者章平 申请人:青岛大学