專利名稱：智能化多功能智力開發(fā)玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
智能化多功能智力開發(fā)玩具，是一種由微電腦控制的適合勸兒到少兒智力開發(fā)的玩具，具有跟我學(xué)，考考你，留言錄音，留言放音，定時播放留言和音樂，隨機(jī)游戲，電子鐘和防盜功能。每一功能與一按鍵對應(yīng)。
跟我學(xué)的功能可以教小孩看圖說話?？伎寄愕墓δ芸梢韵蛐『⑻釂?，再根據(jù)小孩作出的反應(yīng)進(jìn)行評判。留言錄音功能隨時錄下要留下的話，這一功能給家庭簡短留言提供了方便，留言放音功能隨時按需要放出所錄留言。定時播放留言功能可以在設(shè)定時間播放留言，達(dá)到提醒你做某件事的目的，例如，你前一天晚上留下“7點(diǎn)鐘了，該起床了！”那么第二天早上七點(diǎn)鐘會自動播放留言“7點(diǎn)鐘了，該起床了！”。直到你按下相應(yīng)的鍵。隨機(jī)游戲功能在此功能下，當(dāng)你按下面板上的任一鍵，它將以現(xiàn)存于玩具中的語言、留言、音樂中隨機(jī)取出一些段，組合后進(jìn)行播放。電子鐘功能能準(zhǔn)確告知時間。電子鐘還可以由對時和對分兩個功能鍵來校正，每按一次對時鍵，則小時加一，二十四小時歸零。每按一次對分鍵，則分加一，六十分歸零，此時小時加一。防盜功能當(dāng)來自于外部傳感器的低電平信號被測到就自動播放“哎！有小偷”和刺耳，短觸的尖叫。跟我學(xué)功能和考考你功能能教學(xué)齡兒童學(xué)習(xí)拼音，英標(biāo)，認(rèn)字，識圖，練習(xí)說漢語和英語或其他語種。隨機(jī)游戲功能能給兒童以魔方般的魂力。該智力開發(fā)玩具集娛樂教育于一體，學(xué)齡前兒童不用大人指導(dǎo)自己就可自行邊玩邊學(xué)。滿足學(xué)齡前兒童的好奇心和好動心理。讓兒童積極主動加入，所學(xué)的內(nèi)容由淺入深，適時可以調(diào)整，適合各階段兒童的智力開發(fā)。同時，留言錄音，留言放音，定時播放留言和音樂，電子鐘，防盜功能可以給家庭帶來方便和安全。
該智力開發(fā)玩具不同于市場一般的玩具，也不同于市場上可以見到的語言學(xué)習(xí)機(jī)。與電視機(jī)配的電腦語言學(xué)習(xí)機(jī)盡管有較強(qiáng)的功能，但過于復(fù)雜，不便攜帶。它也不同于帶卡的通過按鍵打碼式語言學(xué)習(xí)機(jī)，打碼式語言學(xué)習(xí)機(jī)通過插入卡片，由小孩通過鍵盤輸入該卡上注明的數(shù)碼，然后發(fā)出相應(yīng)的聲音，如果碼字打錯，則發(fā)出錯的聲音。該智能玩具也不同于自行走卡的語言學(xué)習(xí)機(jī)。自行走卡的語言學(xué)習(xí)機(jī)是通過卡上貼的磁性材料，通過自動前進(jìn)，由讀出磁頭拾音經(jīng)過放大發(fā)出。后兩種語言學(xué)習(xí)機(jī)都不具備與小孩對話，讓小孩積極主動參與的功能，也不具有游戲功能。積極主動與參與，在娛樂中游戲?qū)W習(xí)語言，擴(kuò)大知識面，則是幼兒和少兒期教育的核心。現(xiàn)在所見到的語言學(xué)習(xí)機(jī)功能單一，就使整機(jī)的性能價(jià)格比顯高。
本發(fā)明的目的就是為了克服現(xiàn)有技術(shù)上的不足，為了讓幼兒和少兒在娛樂游戲中學(xué)習(xí)語言，擴(kuò)大知識面，進(jìn)而達(dá)到智力開發(fā)的目的而設(shè)計(jì)的一種智能化多功能智力開發(fā)玩具，并附有多種實(shí)用功能。
本發(fā)明主要由(1)電源供電部分，(2)按鍵與顯示面板，(3)電腦控制部分，(4)語音電路板，(5)留言錄音和留言放音板，(6)音樂片，(7)功放輸出板，(8)電子鐘屏，(9)彩色貼膜，(10)殼體十大部分組成。如
圖1所示。
圖1為基本功能以及它們之間關(guān)系的示意圖。下面就各部分分別加以說明。
①電源部分電源可由穩(wěn)壓電源供電，亦可由電池供電。電池可為一般的電池，也可以為可充電電池，當(dāng)穩(wěn)壓電源供電時，電池部分自動斷開，且當(dāng)電池電壓不足時，穩(wěn)壓電源供電時，對電池自動充電。如圖2所示。
圖2中，變壓器將220交流變成6.5v－7.2v交流，這交流輸出通過標(biāo)準(zhǔn)二芯低壓電源頭連接到殼體上。在插頭上方或下方，左側(cè)或右側(cè)分別設(shè)一微動開關(guān)。當(dāng)插頭未插入時，微動開關(guān)a的1與2不連，微動開關(guān)b的3與4相連接，此時由電池供電。當(dāng)插頭插入時，微動開關(guān)a的1與2連接，微動開關(guān)b的3與4不連接，此時由交流電源供電，D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7為整流二極管，可流以1A的電流，耐壓大于12v以上即可。并在電池不足時對電池進(jìn)行充電。穩(wěn)壓塊為7805電池可用干電池，也可用充電電池。電容C可用大于10v耐壓，2500uf以上容量為佳。保險(xiǎn)絲用1A的保險(xiǎn)絲。
②按鍵與顯示面板其尺寸大小根據(jù)殼體的形狀來定。設(shè)計(jì)的按鍵數(shù)在24到64之間為好。按鍵為觸摸輕按式開關(guān)，主要由薄形簧片與基板兩部分組成。薄形簧片中心部凸起1到2mm，按下以后使基板上的兩塊導(dǎo)電部分接通。顯示用一般發(fā)光二極管或高亮發(fā)光二極管，其色彩可以是黃色，紅色或綠色，按鍵與顯示與電腦控制部分互連的電原理圖如圖3所示。
圖3中，Vcc為＋5v，R的值在220到680Ω之間為宜。L0到Ln為發(fā)光二極管，K0到Kn為按鍵。n在24到64之間為宜。y0，y1到y(tǒng)n是由電腦控制部分的74LS138或74S138或可代型號的譯碼芯片提供的譯碼信號，每16個鍵被組成一組，每組通過一根狀態(tài)線與電腦控制部分8031的P3口上某一位相連。電腦控制部分如要點(diǎn)亮某個二極管，比如L1，只需讓y1為低電平即可，如需掃描按鍵，只要把y0，y1到y(tǒng)n分別置成0后，讀入p3口即可識別。例如，當(dāng)y1為低時，y1所在組的狀態(tài)線經(jīng)P3口讀出為低時，則只說明與y1對應(yīng)的按鍵k1已經(jīng)按下。
③電腦控制部分是整個智力開發(fā)玩具的中樞，電硬件電路和控制程序兩部分組成，硬件電路如圖4所示。
圖4中各單元的序號以Ux表示，所用芯片如圖所示或者用與圖示芯片互換的不同型號芯片，電阻，電容，晶振的值如圖所示，U4產(chǎn)生的譯碼控制信號C0分配給U2，C1到C6分配到U5到U10，它們之間是可以調(diào)整的，只要相應(yīng)的控制軟件隨著變化即可。U11到U18產(chǎn)生0到63根譯碼信號。如果只選擇鍵的個數(shù)為32，則U7，U8，U15到U18以及所有的連接可以從原理圖中去掉，也自然以線路板上去掉。U9，U10提供電子鐘屏所需要的15根驅(qū)動信號，y0到y(tǒng)63譯碼部分再提供鐘屏兩根譯碼信號用于分時刷新鐘屏，以顯示時間。電腦控制部分提供U1的P1口以及U9，U10剩余的一根信號線共計(jì)9根，分別分配給音樂片，留言錄音和放音板，功能板，語言電路板。這九根線彼此可以互換連接，甚至P1口的八根線可以與U5到U8中的輸出信號進(jìn)行互換連接。這九根線分法是有二根控制二路音樂片，當(dāng)其輸出為高時音樂片就接通電源，輸出錄在音樂片中的音樂信號到功放輸出板；有三根分配給留言錄音和放音板，分別去控制留言錄音和留音放音，以及復(fù)位；有三根分配給功放板，分別作為禁音使用，分別可隨時禁止留言錄音和放音板，一路音樂片，語音電路板輸出的音頻信號進(jìn)入功放輸入或讓其中需要進(jìn)入的信號進(jìn)入功放輸入；有一根分配給語音電路板，控制它是否投入工作，如這根信號為高電平則使語音電路板加上電源如為低電平則將語音電路板的電源撤掉，語音電路板即不能投入工作。
控制程序主要由初始化程序，掃描按鍵程序，中斷處理程序，功能執(zhí)行程序組成。初始化程序給8031的狀態(tài)寄存器和變量賦值，掃描按鍵程序掃描鍵值，產(chǎn)生鍵值表。中斷處理程序主要處理25ms時鐘定時中斷，在中斷時推進(jìn)時鐘，并掃描刷新鐘屏，功能執(zhí)行程序分析鍵值并產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號，完成設(shè)定的功能。
④語音電路板為錄入語言的大規(guī)模集成電路，通過插頭與電腦控制部分相連接，其語音輸出到功放板上，語音電路板所錄的聲音與彩色貼膜所印的內(nèi)容是對應(yīng)的，并成系列排列。每一段語音電路板所錄的聲音通過一插頭與電腦控制板上的U11到U18輸出的譯碼控制信號相連，由譯碼控制信號控制其輸出與否。當(dāng)譯碼控制信號保持為低時，則輸出所錄的聲音。當(dāng)語音電路板上的內(nèi)容對幼兒或少兒已不新，則可以更換另一新的語音電路板，并更換上與之對應(yīng)的新的貼膜，繼續(xù)使用，不失新穎。
⑤留言錄音和留言放音板可以錄入和放出聲音，其存貯空間可以根據(jù)需要以及價(jià)格因素來考慮或大或小，所采用的語音芯片也可以隨新的語音器件的推出而更新?lián)Q代。例如，目前市場上有售的語音芯片如YH402或YH403來制作本發(fā)明的留言錄音和留言放音板，也可用SR406等語音芯片來制作，因?yàn)榱粞凿浺艉土粞苑乓舭迨仟?dú)立制板，所以替代，更換就很方便，它的語音輸出信號連接到功能板。
⑥音樂片采用目前市場能買到的一般音樂片，其輸出連接到功放輸出板上。
⑦功放輸出板由音樂片，語音電路板，留言錄音和留言放音板來的信號在功放板上經(jīng)過禁音控制輸入到功率放大器，功率放大器的輸出接喇叭，功放輸出板可以是單通道，也可以是雙通道立體聲，這可根據(jù)所采用芯片來定。
⑧電子鐘屏采用市場上有售的電子鐘屏，可以是大鐘屏，也可以是小鐘屏。
⑨彩色貼膜可以是透明的，也可以是半透明的，也可以不透明的彩色紙膜外貼透明塑料膜。彩色貼膜上印有圖案。例如在教小孩看圖識字時，圖案可以是動物或鳥類的形狀圖，當(dāng)小孩按下藏在圖形下面的按鈕時，就發(fā)出對應(yīng)該圖形所錄制的聲音。比如圖上是小狗，對應(yīng)小狗錄制的聲音是“小狗，小狗汪汪叫，小狗會咬人”。則在跟我學(xué)功能鍵被按過一次之后，如按下藏在小狗下面的按鍵時就會發(fā)出相應(yīng)的聲音“小狗，小狗汪汪叫，小狗會咬人”。如在考考你功能鍵按過一次之后，就會根據(jù)現(xiàn)行狀態(tài)選擇隨機(jī)或順序的出題，出的題可能是“小狗在哪兒”？如小孩按下藏在小狗下面的按鍵時，則會自動說出“對了”。如按錯鍵則說錯了”。出什么樣的題型可以按遞次增加其難度。彩色貼膜是用不干膠貼在面板底板上。
L殼體采用塑料制作，其形狀可以是長方形，也可以是動物的面像，也可以是樂器的形狀。
本發(fā)明制造和生產(chǎn)不是太難。因?yàn)樗哂休^高的性能價(jià)格比，所以預(yù)計(jì)將有很大的市場。
權(quán)利要求1.智能化多功能智力開發(fā)玩具主要由(1)電源供電部分，(2)按鍵與顯示面板，(3)電腦控制部分，(4)語音電路部分，(5)留言錄音和留言放音板，(6)音樂片，(7)功放輸出板，(8)電子鐘屏，(9)彩色貼膜，(10)殼體組成，其特征在于電腦控制部分通過控制信號線分別與(2)按鍵與顯示面板，(4)語音電路部分，(5)留言錄音和留言放音板，(6)音樂片，(7)功放輸出板，(8)電子鐘屏相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多功能智力開發(fā)玩具，其特征在于利用微動開關(guān)實(shí)現(xiàn)交直流供電的轉(zhuǎn)換以及對電池的充電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多功能智力開發(fā)玩具，其特征在于由電腦控制部分的74LS138或74S138或可代型號的譯碼芯片提供的譯碼信號的高低來控制發(fā)光二極管的息滅和點(diǎn)亮以及掃描按鍵所需要的低電平信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多功能智力開發(fā)玩具，其特征在于彩色貼膜上的內(nèi)容與語音電路板上的內(nèi)容是一一對應(yīng)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能化多功能智力開發(fā)玩具，其特征在于彩色貼膜和語音電路板是可以更換的。
專利摘要本實(shí)用新型是一種智能化多功能智力開發(fā)玩具，它主要由(1)電源供電部分，(2)按鍵與顯示面板，(3)電腦控制部分，(4)語音電路板，(5)留言錄音和留言放音板，(6)音樂片，(7)功放輸出板，(8)電子鐘屏，(9)彩色貼膜，(10)殼體組成。其特征在于它有跟我學(xué)，考考你，留言錄音，留言放音，定時播放留言和音樂，隨機(jī)游戲，電子鐘以及防盜功能。該智力玩具集娛樂與教育于一體，學(xué)齡前兒童不用大人指導(dǎo)自己就可自行邊玩邊學(xué)，滿足學(xué)齡前兒童的好奇心和好動心理，附設(shè)的功能給家庭帶來了方便，安全以及現(xiàn)代化色彩。
文檔編號G09B5/00GK2213362SQ9424150
公開日1995年11月22日 申請日期1994年3月24日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月24日
發(fā)明者陳清華 申請人:陳清華