CN103028265B - 基于自然交互的色彩示教光玩具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自然交互的色彩示教光玩具，包括至少一个玩具单体，玩具单体为正多面体，内设有微处理器，LED灯，LED灯模块，数字陀螺仪、无线模块、麦克、干簧管和磁铁，干簧管将感应到的磁场信号送入微处理器，控制LED灯的开关；麦克将感应到声音信号送入微处理器，控制LED灯的开关；数字陀螺仪将感应到三维方向的旋转信号送入微处理器，控制LED灯的开关、光强变化、灯色变化；无线模块将感应的每个玩具单体的状态信号送入微处理器，控制LED灯的开关、灯色变化、灯色叠加。本发明能够根据人对其简单的操作，例如吹气、摇晃、接触、倾倒等，实现开关LED灯、LED灯的光强变化、LED灯的灯色变化、LED灯的色彩叠加。
Description
技术领域
本发明涉及玩具，尤其是一种基于自然交互的色彩示教光玩具。
背景技术
婴幼儿时期是孩子神经系统发育最快、各种潜能开发最为关键的时期，是进行教育的好时机。心理学家认为，人的第一感觉就是视觉，而对视觉影响最大的则是色彩；人们的切身体验表明，色彩对人们的心理活动有着重要影响，特别是和情绪有非常密切的关系。所以色彩示教玩具对孩子的大脑发育和人格成长进行“激活”，有利于孩子的发展。
幼儿缺少后天强化学习知识，能动性弱。自然交互是指用户可以用自己熟悉的日常技能与真实的物理世界互动，如对物体的吹气、摇晃、接触、倾倒等。所以基于自然交互的色彩示教玩具较为适合幼儿。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种基于自然交互的色彩示教光玩具，能够根据人对其简单的操作，例如吹气、摇晃、接触、倾倒等，实现开关LED灯、LED灯的光强变化、LED灯的灯色变化、LED灯的色彩叠加。
为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：
本发明一种基于自然交互的色彩示教光玩具，包括至少一个玩具单体，每个所述玩具单体均为正多面体，玩具单体内设有微处理器，LED灯，LED灯模块，数字陀螺仪、无线模块、麦克、干簧管和磁铁，所述微处理器通过线路分别与LED灯模块、数字陀螺仪、无线模块、麦克和干簧管连接，所述LED灯模块通过线路与LED灯连接，用于控制LED灯；干簧管和磁铁成对且交错设置于玩具单体的每个侧面的内侧，当两个及以上的玩具单体接触后，一个玩具单体的磁铁作用于另一个玩具单体的干簧管，所述干簧管将感应到的磁场信号送入微处理器，微处理器对磁场信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关；所述麦克将感应到声音信号送入微处理器，微处理器对声音信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关；所述数字陀螺仪将感应到三维方向的旋转信号送入微处理器，微处理器对旋转位移信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关、光强变化、灯色变化；所述无线模块将感应的每个玩具单体的状态信号送入微处理器，微处理器按照预定设置控制LED灯的开关、灯色变化、灯色叠加。
所述玩具单体为2至5个；所述LED灯为三色LED灯；所述数字陀螺仪为三轴数字陀螺仪。
所述三轴数字陀螺仪为L3G4200D 三轴数字陀螺仪；所述无线模块为nRF24L01无线模块。
本发明的有益效果是：由于采用上述技术方案，所述微处理器通过线路分别与LED灯模块、数字陀螺仪、无线模块、麦克和干簧管连接，所述LED灯模块通过线路与LED灯连接，用于控制LED灯；干簧管和磁铁成对且交错设置于玩具单体的每个侧面的内侧，当两个及以上的玩具单体接触后，一个玩具单体的磁铁作用于另一个玩具单体的干簧管，所述干簧管将感应到的磁场信号送入微处理器，微处理器对磁场信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关；所述麦克将感应到声音信号送入微处理器，微处理器对声音信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关；所述数字陀螺仪将感应到三维方向的旋转信号送入微处理器，微处理器对旋转位移信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块控制LED灯的开关、光强变化、灯色变化；所述无线模块将感应的每个玩具单体的状态信号送入微处理器，微处理器按照预定设置控制LED灯的开关、灯色变化、灯色叠加，本发明的这种结构，能够实现人对其简单的操作，例如吹气、摇晃、接触、倾倒等，实现开关LED灯，LED灯的光强变化、LED灯的灯色变化、LED灯的色彩叠加。适合婴幼儿使用。
附图说明
图1是本发明一个玩具单体的线路结构示意图；
图2是本发明一个玩具单体磁铁和干簧管的设置结构示意图。
具体实施方式
如图1至2所示，本发明一种基于自然交互的色彩示教光玩具，包括两个玩具单体，每个所述玩具单体均为正六面体，玩具单体内设有微处理器6，三色LED灯8，LED灯模块1，L3G4200D三轴数字陀螺仪2、nRF24L01无线模块3、麦克5、四个干簧管4和四个磁铁7，所述微处理器6通过线路分别与LED灯模块1、L3G4200D三轴数字陀螺仪2、nRF24L01无线模块3、麦克5和干簧管4连接，所述LED灯模块1通过线路与三色LED灯8连接，用于控制LED灯；玩具单体的每个侧面的内侧均设有一个干簧管4和一个磁铁7（玩具单体的顶面和底面不设），干簧管4和一个磁铁7交错设置，当两个及以上的玩具单体接触后，一个玩具单体的磁铁7作用于另一个玩具单体的干簧管4，所述干簧管4将感应到的磁场信号送入微处理器6，微处理器6对磁场信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块1控制三色LED灯8的开关；所述麦克5将感应到声音信号送入微处理器6，微处理器6对声音信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块1控制三色LED灯8的开关；所述L3G4200D三轴数字陀螺仪2将感应到三维方向的旋转信号送入微处理器6，微处理器6对旋转位移信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块1控制三色LED灯8的开关、光强变化、灯色变化；所述nRF24L01无线模块3将感应的每个玩具单体的状态信号送入微处理器6，微处理器6按照预定设置控制三色LED灯8的开关、灯色变化、灯色叠加。
下面是本发明的一个具体的操作：
各类操作不用后天学习即可自然探索使用，所述麦克5将感应到声音信号（吹气）送入微处理器6，或所述L3G4200D三轴数字陀螺仪2将感应到三维方向的旋转信号（水平旋转）送入微处理器6，微处理器6对声音信号、旋转位移信息进行处理，按照预定设置：①通过LED灯模块1控制多色LED灯8的开关：当多色LED灯8处于关闭状态，吹气后多色LED灯8亮；当多色LED灯8处于开启状态，吹气后多色LED灯8灭；当多色LED灯8处于关闭状态，顺时针水平面较快速旋转大于60°多色LED灯8亮；当多色LED灯8处于开启状态，逆时针水平面较快速旋转大于60°多色LED灯8灭；②通过LED灯模块1控制多色LED灯8的光强：当多色LED灯8处于开启状态，摇晃（非水平面出现小于90°旋转）则多色LED灯8光强减弱，意味着灯光仿生水流波光粼粼和烛光风中摇曳。③通过LED灯模块1控制多色LED灯8的灯色变化：当多色LED灯8处于开启状态，顺时针水平面较快速旋转大于60°多色LED灯8灯色变为第二色，再顺时针水平面较快速旋转大于60°多色LED灯8灯色变为第三色，直到N色，再顺时针水平面较快速旋转大于60°多色LED灯8灯色变为第一色，循环。④通过L3G4200D三轴数字陀螺仪2、LED灯模块1控制多色LED灯8的开关：当灯玩具处于开启状态，倾倒（非水平面出现大于135°的旋转）则多色LED灯8灭。
进一步的有益效果是：多个单体单独ID，互不干扰实现多单体交互光玩具设计，基于至少一个单体多色LED灯8是开启状态（上述吹气、旋转等方法实现），所述干簧管4和磁铁7成对且交错设置于玩具单体的每个面的内侧，当两个及以上的玩具单体接触后，一个玩具单体的磁铁7作用于另一个玩具单体的干簧管4，所述干簧管4将感应到的磁场信号送入微处理器6，微处理器6对磁场信息进行处理，按照预定设置：①通过LED灯模块1控制多色LED灯8的开关：两个单体多色LED灯8一亮一灭，紧密接触（即一个玩具单体的磁铁7作用于另一个玩具单体的干簧管4，接触时间不超过2秒），亮灯不变，灭灯的多色LED灯8亮且光色与亮灯一致，两个单体分离不紧密接触，恢复原始状态，原本亮的灯多色LED灯8不变，原本灭灯多色LED灯8在分离后又变为关闭熄灭状态；②通过干簧管4控制nRF24L01无线模块3：在两个至少有一个是亮灯的灯具单体紧密接触（即一个玩具单体的磁铁7作用于另一个玩具单体的干簧管4，）超过2秒后，两个单体内的nRF24L01无线模块3开启，nRF24L01无线模块3开启后10秒后自动关闭；③通过nRF24L01无线模块3、L3G4200D三轴数字陀螺仪2、LED灯模块1控制多色LED灯8的开关：在nRF24L01无线模块开启10秒内，一单体进行倾倒（非水平面旋转大于30°），nRF24L01无线模块的有效范围内另一单体B（A和B是相对区分，不是绝对的）可以检测到一单体A的无线信号，单体B多色LED灯8开启，光颜色同单体A的颜色，单体B多色LED灯8的原始灯色不消失，双色混合（AB同色，则无效果）④通过L3G4200D三轴数字陀螺仪2、LED灯模块1控制多色LED灯8的灯色变化：当灯玩具多色LED灯8处于开启状态且有多个叠加色，倾倒（非水平面出现大于135°的旋转）则灯按照规则依次减少叠加色，直到多色LED灯8熄灭。
Claims (3)
1.一种基于自然交互的色彩示教光玩具，其特征在于：包括至少一个玩具单体，每个所述玩具单体均为正多面体，玩具单体内设有微处理器（6），LED灯（8），LED灯模块（1），数字陀螺仪（2）、无线模块（3）、麦克（5）、干簧管（4）和磁铁（7），所述微处理器（6）通过线路分别与LED灯模块（1）、数字陀螺仪（2）、无线模块（3）、麦克（5）和干簧管（4）连接，所述LED灯模块（1）通过线路与LED灯（8）连接，用于控制LED灯；干簧管（4）和磁铁（7）成对且交错设置于玩具单体的每个侧面的内侧，当两个及以上的玩具单体接触后，一个玩具单体的磁铁（7）作用于另一个玩具单体的干簧管（4），所述干簧管（4）将感应到的磁场信号送入微处理器（6），微处理器（6）对磁场信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块（1）控制LED灯（8）的开关；所述麦克（5）将感应到声音信号送入微处理器（6），微处理器（6）对声音信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块（1）控制LED灯（8）的开关；所述数字陀螺仪（2）将感应到三维方向的旋转信号送入微处理器（6），微处理器（6）对旋转位移信息进行处理，按照预定设置通过LED灯模块（1）控制LED灯（8）的开关、光强变化、灯色变化；所述无线模块（3）将感应的每个玩具单体的状态信号送入微处理器（6），微处理器（6）按照预定设置控制LED灯（8）的开关、灯色变化、灯色叠加。
2.根据权利要求1所述的基于自然交互的色彩示教光玩具，其特征在于：所述玩具单体为2至5个；所述LED灯（8）为三色LED灯；所述数字陀螺仪（2）为三轴数字陀螺仪（2）。
3.根据权利要求2所述的基于自然交互的色彩示教光玩具，其特征在于：所述三轴数字陀螺仪为L3G4200D 三轴数字陀螺仪；所述无线模块（3）为nRF24L01无线模块。
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