聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明設(shè)計一款聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具。采用駐極體拾音器、按鍵輸入、單片機控制、PWM波輸出等方式實現(xiàn)聲音的采集、人機交互、自動控制以及風(fēng)扇轉(zhuǎn)速控制等。采用外放聲音輸入的方式，人可以對著話筒喊話或者唱歌，即能看到風(fēng)扇隨自己聲音的變化而同步變化的情況，有十分顯著的趣味性。風(fēng)扇有兩種模式，聲控模式和手動模式。在聲控模式中，用戶可以設(shè)置分檔級數(shù)，風(fēng)扇根據(jù)音量的大小，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的風(fēng)扇玩具屬于一種智能玩具。
【專利說明】聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一款聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具，聲音的來源可以是音樂，也可以是其它外部聲音方式。風(fēng)扇有兩種模式，聲控模式和手動模式。在聲控模式中，用戶可以設(shè)置分檔級數(shù)，風(fēng)扇根據(jù)音量的大小，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。本發(fā)明的風(fēng)扇玩具屬于一種智能玩具。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場上有一款小的風(fēng)扇玩具，扇葉采用三塊小的軟塑料片，電源為兩節(jié)5號電池，體積小，攜帶方便，旋轉(zhuǎn)起來動感十足，在炎熱的夏天又能給用戶帶來一絲涼意，有一定的實用性和趣味性，深受兒童、青少年、老年人等各個年齡段人群的喜歡。但是，該玩具只有開關(guān)功能，趣味性略顯不足。為更好地吸引兒童的關(guān)注，增強玩具對兒童的新鮮感，就必須使玩具有一定的互動性。另一方面，近年來，整合了 IT技術(shù)的新型智能玩具逐漸開始受到歡迎。智能玩具具有一定的“思維能力”，能夠進行人機互動，并能完成簡單的非定制任務(wù)，具有極強的趣味性和娛樂性。本發(fā)明擬在設(shè)計一種智能風(fēng)扇玩具，使其能夠與用戶產(chǎn)生互動，從而增加趣味性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明采用市面上常見的駐極體拾音器對聲音進行采集和放大，用運放LM358實現(xiàn)輸出電壓的跟隨并輸出給模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809進行采樣。ADC0809將采樣的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(00H?FFH)后送單片機AT89C51進行處理，單片機根據(jù)該數(shù)字信號的大小輸出與之相應(yīng)的PWM波。PWM波經(jīng)電機驅(qū)動芯片ULN2003后，控制風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速。
[0004]本發(fā)明的優(yōu)點是:采用外放聲音輸入的方式，人可以對著話筒喊話或者唱歌，即能看到風(fēng)扇隨自己聲音的變化而同步變化的情況，有十分顯著的趣味性。設(shè)有模式切換開關(guān)，按下模式切換開關(guān)，系統(tǒng)可以在聲控自動調(diào)檔和手工調(diào)檔之間變化。采用開環(huán)控制，既能滿足要求，又使電路設(shè)計得到了簡化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0005]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本發(fā)明的程序流程圖。
【具體實施方式】
[0006]下面結(jié)合附圖1和實施例對本發(fā)明結(jié)構(gòu)作進一步說明
[0007]如圖1所示，箭頭表示信號的輸送方向。本發(fā)明由單片機、數(shù)碼管、按鍵、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、運放以及駐極體傳聲器組成。用戶通過按鍵8設(shè)置風(fēng)扇的運行模式，如果選擇手動模式，則通過按鍵8手動設(shè)置風(fēng)扇的風(fēng)速檔位，輸入給單片機I (AT89C51);如果是聲控模式，駐極體傳聲器7 (MIC)對聲音進行采集和放大，然后通過運放6 (LM358)實現(xiàn)電壓的跟隨，再經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換器5(ADC0809)將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量傳送給單片機1，單片機I根據(jù)聲音的大小，計算出檔位。在已知檔位信號后，一方面，單片機I輸出與之相應(yīng)的PWM波，通過電機驅(qū)動芯片2(ULN2003)控制電扇3的轉(zhuǎn)速；另一方面，單片機I通過數(shù)碼管4顯示檔
位信號。
[0008]具體程序流程結(jié)合附圖2，進行進一步說明。
[0009]設(shè)定聲音信號的采樣周期，程序按如下周期運行:首先確認(rèn)運行模式，如果是聲控模式，則判斷是否到采樣周期，如果沒到，則返回，如果到，則采集聲音信號，計算轉(zhuǎn)速檔位，然后將檔位傳送給數(shù)碼管顯示，并輸出相應(yīng)的PWM波；如果是手動模式，如果沒有檔位輸入，則返回，如果有檔位輸入，則通過數(shù)碼管顯示，并輸出相應(yīng)的PWM波。
[0010]本發(fā)明包括如下幾個部分:
[0011]風(fēng)扇運行的多模式:系統(tǒng)設(shè)有聲控模式和手動模式兩種模式，可相互切換，聲控模式中，可根據(jù)音樂等各種聲音來源控制風(fēng)扇轉(zhuǎn)速，手動模式下，則可手動設(shè)置風(fēng)扇轉(zhuǎn)速檔位。
[0012]風(fēng)扇多檔位運行設(shè)計:通過單片機輸出PWM波，結(jié)合電機驅(qū)動芯片，使風(fēng)扇可以改變轉(zhuǎn)速檔位。
[0013]風(fēng)扇的智能化設(shè)計:將單片機作為主控單元，配套設(shè)計了聲音采集、人機交互接口以及風(fēng)扇驅(qū)動執(zhí)行裝置，使風(fēng)扇根據(jù)外部聲音信號自動進行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，具有智能化的特性。
【權(quán)利要求】
1.聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具，其特征在于: 包括I個駐極體拾音器，負(fù)責(zé)對聲音進行米集和放大； I個運放LM358，負(fù)責(zé)實現(xiàn)輸出電壓的跟隨； I個模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0809，負(fù)責(zé)模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量； I個電機驅(qū)動芯片ULN200，負(fù)責(zé)控制風(fēng)扇電機的轉(zhuǎn)速； I個單片機AT89C51，單片機接受聲音信號，并根據(jù)信號的大小輸出與之相應(yīng)的PWM波。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具，其特征在于具有人機接口的調(diào)檔設(shè)置，目前市場上的風(fēng)扇玩具只有開關(guān)功能，本發(fā)明通過按鍵的方式可以手動設(shè)置風(fēng)扇的檔位，增加了用戶的自主性和便利性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具，其特征在于聲控調(diào)檔的設(shè)計，以單片機為主控元件，實現(xiàn)了對聲音的采集，并由此控制風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速，聲音的來源可以是音樂、用戶的命令等多種形式，增加了玩具的互動性和娛樂性。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聲控自動調(diào)檔風(fēng)扇玩具，其特征在于手動和聲控調(diào)檔的切換方式，設(shè)置了模式切換方式，用戶可以根據(jù)需要自由切換，增加了玩具的靈活性，兼具實用性和娛樂性。
【文檔編號】A63H33/30GK103520939SQ201310517827
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】李慶華, 趙忠蓋, 黃楊 申請人:江南大學(xué)