本实用新型涉及一种盲人阅读器，尤其是涉及一种基于记忆合金点显的盲人阅读器。
背景技术：
在中国，盲人群体数目庞大，他们的生活与文化障碍问题始终难以解决。传统盲文书籍成本太高，出版的盲文书籍少而单一，而且体积笨重、不便携带，传统的盲文读物远远满足不了盲人的阅读需求。针对盲人阅读需求大、阅读困难等问题，人们提出了一种盲文显示装置。它可将传统的纸质书籍或者电子文档中的文字显示成动态盲文点字，以盲文电子书的形式代替传统上笨重的盲文书籍，盲人通过指尖触摸阅读动态盲文文字。盲生通过盲文显示装置识字、学习技能和获取信息，触摸阅读速度大于听觉阅读速度，因此盲文显示装置能满足众多盲人弱势群体的阅读需求，其社会价值重大。目前，国内外盲文显示装置的研究焦点主要集中在盲文触点的驱动方式上，实现盲文触点的凸显是盲文显示装置中最重要的设计环节，其驱动器要求结构简单、体积小、材质轻、加工工艺简洁、容易操控、响应速度快，目前盲文显示装置主要分为6种：压电陶瓷式、记忆合金式、电磁式、气动式、电刺激式和温控式。
现有技术中披露了一种对于记忆合金式盲文显示装置，专利cn104851337a公开了一种盲文点显器，利用记忆合金的构思实现盲文点阵的凸起与凹陷，盲文点显器的每一方盲文凹凸点阵均包括：若干单个点位、外框、信号板；每单个点位均包括：上下伸缩件、上导电连接件、中间导电连接件、下导电连接件、外置套锁、导向杆。通过各特定部件的特定连接实现盲文点的凹凸变化，但该专利若应用于点显阵列偏多的盲文点显器，则会导致电路复杂、生产成本高和检修难度大等问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于记忆合金点显的盲人阅读器。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，包括壳体、显示屏、控制模块和点显机构，所述控制模块和点显机构相连且置于壳体内，所述显示屏设置于壳体表面，所述点显机构包括多个点显板和记忆合金丝，所述点显板包括多个阶梯式平行错位分布的l型悬梁臂，所述l型悬梁臂上设有上穿孔，所述点显板上设有位于l型悬梁臂下方的下穿孔，所述记忆合金丝两端分别通过上穿孔和下穿孔固定，所述l型悬梁臂的活动端部为盲显点。
进一步地，所述记忆合金丝为柱状合金丝。
进一步地，所述壳体包括外壳和点显板夹，点显板夹一体化设置于外壳底板上，多个所述点显板平行排列于点显板夹插槽内。
进一步地，所述点显板两端还开有固定孔一和固定孔二，所述点显板夹侧面开有固定孔三，所述点显板和点显板夹通过固定孔二、固定孔三及穿孔销配合固定，多个平行排列的所述点显板通过固定孔一及穿孔销配合固定。
进一步地，所述壳体还包括呈阶梯状的顶盖，所述顶盖覆盖于点显板和点显板夹上，且顶盖上设有用于穿过盲显点的通孔。
进一步地，所述点显板、点显板夹和顶盖成组模块化设置。
进一步地，同一块点显板上的多个记忆合金丝通过独立的控制线与控制模块连接。
进一步地，所述上穿孔至少设置一个，所述下穿孔不少于上穿孔的数量。
进一步地，所述上穿孔设置于l型悬梁臂的横杆上，所述下穿孔的设置高度低于处于最下面的l型悬梁臂。
进一步地，所述点显板上l型悬梁臂的数目为3或4个。
与现有技术相比，本实用新型具有以如下有益效果：
(1)本实用新型利用记忆合金的电热伸缩原理，将盲文点显的伸缩和记忆合金丝整合，通过记忆合金简单受热收缩并拉动l型悬梁臂实现盲显点的驱动，区别于现有技术利用压电材料或记忆合金制成的拉伸装置，大大简化了点显结构，降低了复杂程度，降低了材料成本，且装置体积小，无需磨具生产，从而节约了生产成本；
(2)本实用新型利用设计的独特的点显板夹结构使得点显板平行而紧凑的排列，且通过固定孔和穿孔销将点显板固定在点显板夹上，且点显板夹与外壳一体化设计，使得整个点显机构位置固定，空间利用率高，体积小，装置的稳定性和准确性高。
(3)本实用新型将每一块点显板上的记忆合金丝通过单独的通道与控制模块相连，其中一块点显板上的记忆合金丝所用的通道损坏不会影响其它点显板上记忆合金丝的通道运行，使得点显控制装置更加灵活，维修更便捷，降低维修成本。
附图说明
图1为盲人阅读器的整体外观图；
图2为盲人阅读器的截面图；
图3为记忆合金丝外观图；
图4为点显板与记忆合金丝配合图；
图5为点显板夹与点显板配合图；
图6为盲人阅读器的内部外观图。
图中标号说明：
1.外壳，2.顶盖，3.点显板，4.点显板夹，5.记忆合金丝，6.显示屏，31.l型悬梁臂，32.盲显点，33.上穿孔，34.下穿孔，35.固定孔一，36.固定孔二，41.固定孔三。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例提供一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，整体外观如图1，包括壳体、显示屏6、控制模块和点显机构，壳体包括外壳1、顶盖2和点显板夹4，如图2为盲人阅读器的截面图，控制模块和点显机构相连且置于壳体内，显示屏6设置于壳体表面，用于设置盲人阅读器的参数以及接收指令。上述壳体和点显机构通过3d打印方式获得，成本较低。
点显机构包括点显板3和记忆合金丝5。如图3所示，记忆合金丝5为柱状合金丝，总体呈方括号形，材料采用双程记忆合金，通电加热后可发生形变，具有能分别记忆冷和热状态下原有形状的能力。
如图4所示，本实施例的点显板3包括3个阶梯式平行错位分布的l型悬梁臂31，l型悬梁臂31上设有上穿孔33，点显板3上设有位于l型悬梁臂31下面的下穿孔34，记忆合金丝5两端分别扣住上穿孔33和下穿孔34以实现固定，记忆合金丝5通过控制线与控制模块连接，l型悬梁臂的活动端部为盲显点，通过l型悬梁臂31的平行错位分布，使得3个盲显点纵向排列，避免了目之间的干扰，提高了空间利用率。l型悬梁臂31包括相连接的立柱和水平杆，水平杆一端固定，盲显点位于立柱端部。控制模块产生驱动信号并传送给点显机构，记忆合金丝通电升温并收缩，通过上穿孔拉动l型悬梁臂，进一步带动位于l型悬梁臂竖直杆顶端上的盲显点32向下移动，控制电路断电后记忆合金丝冷却，l型悬梁臂归位，盲显点32恢复至原来位置，完成盲文信息的显示。
进一步地，壳体包括外壳1、顶盖2和点显板夹4，如图5所示，多个点显板3平行排列于点显板夹4插槽内，点显板3两端还开有固定孔一35和固定孔二36，点显板夹4侧面开有固定孔三41，点显板3和点显板夹4通过固定孔二36、固定孔三41及穿孔销配合固定，多个点显板3通过固定孔一35与穿孔销配合固定。
点显板3、点显板夹4和顶盖2成组模块化设置，方便安装及更换。本实施例中，一个顶盖2对应一个点显板夹4，一个点显板夹4设有4个插槽，可安装4个点显板3。如图6所示，通过点显板3的l型悬梁臂阶梯式平行分布以及点显板3平行排列，使得盲显点32形成点显阵列。
本实施例中，上穿孔33设置两个且在同一高度，下穿孔34设置4个且在同一高度。上穿孔33设置于每个l型悬梁臂31的横杆上，下穿孔34设置于点显板3上且高度低于处于最下面的l型悬梁臂31。
同一块点显板3上的3个纵向排列的盲显点32形成一“方”，一“方”对应的记忆合金丝5通过独立的控制线与控制模块相连，实现多个驱动电路的并联，节省了控制驱动器的数量，同时在一块点显板有故障时不影响其他点显板的使用，更换方便。
本实施例中控制模块包括主控芯片、驱动芯片和sd卡模块，主控芯片通过驱动芯片，驱动芯片连接每块点显板上的记忆合金丝，sd卡模块可存储需要进行阅读的文档。主控芯片采用以atmega328mcu控制器为基础的arduinouno，主控芯片嵌入有现有的盲文翻译程序，包括汉字翻译汉语拼音和汉语拼音翻译盲文的过程。驱动芯片74hc595，具有多个控制引脚。显示屏选用oled显示屏，带有的显示驱动器是ssd1309，数据/命令通过硬件可选的6800/8080系列兼容的并行接口、i2c接口或串行外围接口从主控芯片发送。
盲文阅读器整个实现过程为：
主控芯片接收来自显示屏的指令并读取指定文件夹的汉字信息，在显示屏上显示所打开的汉字信息，调用盲文翻译程序将汉字信息转换为盲文信息，然后将信息转发给驱动芯片，驱动芯片并将信息转换为与记忆合金丝连接的控制信息，实现记忆合金丝的通电与否，记忆合金丝通电则受热收缩，拉动l型悬梁臂向下弯曲，最终表现为l型悬梁臂上的顶帽组成的点显阵列的上下移动，实现文字到盲文的转换。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
1.一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，包括壳体、显示屏(6)、控制模块和点显机构，所述控制模块和点显机构相连且置于壳体内，所述显示屏(6)设置于壳体表面，所述点显机构包括多个点显板(3)和记忆合金丝(5)，其特征在于，所述点显板(3)包括多个阶梯式平行错位分布的l型悬梁臂(31)，所述l型悬梁臂(31)上设有上穿孔(33)，所述点显板(3)上设有位于l型悬梁臂(31)下方的下穿孔(34)，所述记忆合金丝(5)两端分别通过上穿孔(33)和下穿孔(34)固定，所述l型悬梁臂(31)的活动端部为盲显点(32)。
2.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述记忆合金丝(5)为柱状合金丝。
3.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述壳体包括外壳(1)和点显板夹(4)，点显板夹(4)一体化设置于外壳(1)底板上，多个所述点显板(3)平行排列于点显板夹(4)插槽内。
4.根据权利要求3所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述点显板(3)两端还开有固定孔一(35)和固定孔二(36)，所述点显板夹(4)侧面开有固定孔三(41)，所述点显板(3)和点显板夹(4)通过固定孔二(36)、固定孔三(41)及穿孔销配合固定，多个平行排列的所述点显板(3)通过固定孔一(35)及穿孔销配合固定。
5.根据权利要求3所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述壳体还包括呈阶梯状的顶盖(2)，所述顶盖(2)覆盖于点显板(3)和点显板夹(4)上，且顶盖(2)上设有用于穿过盲显点的通孔。
6.根据权利要求5所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述点显板(3)、点显板夹(4)和顶盖(2)成组模块化设置。
7.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，同一块点显板(3)上的多个记忆合金丝(5)通过独立的控制线与控制模块连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述上穿孔(33)至少设置一个，所述下穿孔(34)不少于上穿孔(33)的数量。
9.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述上穿孔(33)设置于l型悬梁臂(31)的横杆上，所述下穿孔(34)的设置高度低于处于最下面的l型悬梁臂(31)。
10.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金点显的盲人阅读器，其特征在于，所述点显板(3)上l型悬梁臂(31)的数目为3或4个。
技术总结