电子文档智能转换笔 一、 需求发现 1.1需求的提出 现阶段内书写体文字转换电子文档的主要方式还是通过扫描仪扫描输入再 经过电脑软件后期识别处理。扫描仪通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、 编辑、存储和输出的数字化图像。此外还可以直接用手机或相机进行拍摄。 但是这些方法存在种种缺点，例如利用扫描方式输入图片时，必须要扫描仪 的辅助，这对于便携性有很大的影响。另外这种方法还需要文档写完之后才能进 行扫描。而事实上扫描仪对书写文档的输入实际上是一种图片格式，对于印刷体 文档可以较好地识别，但是对于书写体文档识别能力较差，其效果不如直接输入。 另外手机和相机拍摄的手写文字的照片基本无法转换成文档格式。人们迫切 需要一种在纸质材料上书写文档的同时能将内容传输到电子设备的方法。 ALWATS HAVE A DREAM Porgat oudy,But don't forget your hour been defaatad,B s you ve ga十about the 图1电子文档智能转换笔 1.2市面上的类似产品及其缺陷 对于我们提出的电子文智能转换笔的概念，我们搜索发现了若干目的相同的 设计。首先我们发现了名为汉王手写板的一款手写输入产品，该产品的使用目的 同样是以手写的方式将文字输入电脑，但是该产品的缺点是仅能输入电子文档， 无法同时完成在纸质上书写的工作
电子文档智能转换笔 一、 需求发现 1.1 需求的提出 现阶段内书写体文字转换电子文档的主要方式还是通过扫描仪扫描输入再 经过电脑软件后期识别处理。扫描仪通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、 编辑、存储和输出的数字化图像。此外还可以直接用手机或相机进行拍摄。 但是这些方法存在种种缺点，例如利用扫描方式输入图片时，必须要扫描仪 的辅助，这对于便携性有很大的影响。另外这种方法还需要文档写完之后才能进 行扫描。而事实上扫描仪对书写文档的输入实际上是一种图片格式，对于印刷体 文档可以较好地识别，但是对于书写体文档识别能力较差，其效果不如直接输入。 另外手机和相机拍摄的手写文字的照片基本无法转换成文档格式。人们迫切 需要一种在纸质材料上书写文档的同时能将内容传输到电子设备的方法。 图 1 电子文档智能转换笔 1.2 市面上的类似产品及其缺陷 对于我们提出的电子文智能转换笔的概念，我们搜索发现了若干目的相同的 设计。首先我们发现了名为汉王手写板的一款手写输入产品，该产品的使用目的 同样是以手写的方式将文字输入电脑，但是该产品的缺点是仅能输入电子文档， 无法同时完成在纸质上书写的工作
@ 汉王 Hanvon L飞一专 0达当 图2汉王手写板 除了汉王手写板，市面上还存在少量的电子扫描笔，该类产品通过笔尖的扫 描设备对文字进行识别与处理。这类电子扫描笔也仅适用于对少量文字的扫描与 查询工作，对大量文字的处理效率尚不及扫描仪，此外也无法进行书写工作。 ,显示屏 重置键。 开关键。 返回健 扫描头 导航键 图3电子扫描笔
图 2 汉王手写板 除了汉王手写板，市面上还存在少量的电子扫描笔，该类产品通过笔尖的扫 描设备对文字进行识别与处理。这类电子扫描笔也仅适用于对少量文字的扫描与 查询工作，对大量文字的处理效率尚不及扫描仪，此外也无法进行书写工作。 图 3 电子扫描笔
二、设计方案 通过小组讨论我们将电子文档智能转换笔的设计方案划分为软件部分与硬 件部分两个大的模块，利用课程中学习到的系统化的设计方法，我们将分工逐步 细化，得到了电子文档智能转换笔的设计功能结构图。 书写的文 字 机械信号 电子陀螺仪 单片机 文字轨迹的采集 电信号 数字化的轨迹 电信号 数字化信号的传输 无线发射模块 电磁波信号 电磁波信号 数字化轨迹 PC端 书写处理软件 采集到轨迹的识别 电子文档 电脑中 的文档 图4电子文档智能转换笔的功能结构图 鉴于组内组员专业各不相同，我们决定将分工进行模块化分解。工作主要分
二、 设计方案 通过小组讨论我们将电子文档智能转换笔的设计方案划分为软件部分与硬 件部分两个大的模块，利用课程中学习到的系统化的设计方法，我们将分工逐步 细化，得到了电子文档智能转换笔的设计功能结构图。 图 4 电子文档智能转换笔的功能结构图 鉴于组内组员专业各不相同，我们决定将分工进行模块化分解。工作主要分
为理论论证及研究部分、软件设计、硬件实现以及智能转换笔的外形设计等几个 大的模块。 智能转换笔的设计 理论论证及研究 软件设计 硬件设计 外形设计 电子陀螺仪的 PC端数据接口 使用 根据原件尺寸 设计外形 无线收发模块 手写识别软件 的使用 图5项目的模块化设计 三、项目实现 3.1外观设计 在项目中需要对笔的外形进行设计。设计主要考虑需要让使用者在使用时， 能准确地将书写方向与陀螺仪的测试轴方向重合。因此将笔的外形设计为三角形， 既方便书写者抓握，同时也限制了使用者握笔的角度，使得陀螺仪的几何方位得 以确定。笔外壳材质为塑料，抓握处包裹防滑橡胶，提升手感。橡胶圈下暗置笔 的开关。笔尾部开有透明灯带，以红/绿发光二极管显示工作状态
为理论论证及研究部分、软件设计、硬件实现以及智能转换笔的外形设计等几个 大的模块。 图 5 项目的模块化设计 三、 项目实现 3.1 外观设计 在项目中需要对笔的外形进行设计。设计主要考虑需要让使用者在使用时， 能准确地将书写方向与陀螺仪的测试轴方向重合。因此将笔的外形设计为三角形， 既方便书写者抓握，同时也限制了使用者握笔的角度，使得陀螺仪的几何方位得 以确定。笔外壳材质为塑料，抓握处包裹防滑橡胶，提升手感。橡胶圈下暗置笔 的开关。笔尾部开有透明灯带，以红/绿发光二极管显示工作状态
图6智能笔的渲染效果图 3.2硬件实现 硬件电路所用的芯片及材料如下表所示。 表格1硬件电路芯片 功能模块 所用芯片 无线收发模块 NRF24L01 六轴陀螺仪传感器 MPU6050 数据转化及处理单片机 TI MSP430 LaunchPad 连接线 杜邦线若干 要实现电子文档智能转换笔的最大困难就在于硬件部分。我们期望通过对笔 尖的位置进行精确的定位，我们主要有两种定位方法可供选择。 (1)类似鼠标的广光电感应方法 (2)智能手机中常用的陀螺仪感应 相比于鼠标的光电式感应位置，陀螺仪可以记录智能笔离开纸之后的悬空位
图 6 智能笔的渲染效果图 3.2 硬件实现 硬件电路所用的芯片及材料如下表所示。 表格 1 硬件电路芯片 功能模块 所用芯片 无线收发模块 NRF24L01 六轴陀螺仪传感器 MPU6050 数据转化及处理单片机 TI MSP430 LaunchPad 连接线 杜邦线若干 要实现电子文档智能转换笔的最大困难就在于硬件部分。我们期望通过对笔 尖的位置进行精确的定位，我们主要有两种定位方法可供选择。 （1） 类似鼠标的广光电感应方法 （2） 智能手机中常用的陀螺仪感应 相比于鼠标的光电式感应位置，陀螺仪可以记录智能笔离开纸之后的悬空位