CN107731031A - 一种智能电子立体书 - Google Patents

Abstract

一种智能电子立体书，它通过折叠、裁剪等方式将纸张制作出各种具体的页面内容，并将其压缩，待书本一打开，压缩的内容能在书页上竖立起来，达到一种立体的效果；再利用微电脑和其他电子元器件实现人书互动，给人视觉、听觉、触觉等多种感官体验。它既是书，又是模型，还是电动玩具，大大提升了阅读的趣味性。

Description

一种智能电子立体书

技术领域

本发明涉及一种新型纸质媒体，特别是一种利用微电脑和其他电子元器件实现人书互动，给人视觉、听觉、触觉等多种感官体验的多媒体立体书。

背景技术

书籍是人类的精神食粮，是人类传承知识不可或缺的工具，从一开始的帛书到后来的纸质书，再到如今的电子书和立体书，书籍的发展从未停止过。

立体书，是实体书的一种有趣分支。立体书的本质是书，通过纸张折叠，裁剪等方式制作具体的页面内容，并将其压缩起来，待书本一打开，压缩的内容能在书页上竖立起来，达到一种立体的效果。相比于传统的实体书，立体书给读者一种新鲜的视觉刺激，它既是书，又是模型，大大提升了阅读的趣味性，能让读者更好的了解书中的内容，促进理解和消化。

例如授权公告号为CN201350350Y、CN201116026Y、CN104575229A、CN204463665U的专利文献，公开了几种立体书。这几种立体书能够展示立体页面，但是不能播放声音、影像等。

随着科技的进步，微电子器件功能越来越强大，体积越来越小巧，内部存储资源日益丰富，不仅开发简单，产品美观，同时系统也更加稳定，使利用微电子技术开发的产品具有越来越高的商业价值和更加广阔的市场前景。于是，电子立体书应运而生。

例如授权公告号为CN206021603U、CN206021601U、CN206456119U、CN203844442U的专利文献，公开了几种电子立体书。这几种电子立体书能够播放声音、发光或者显示影像，但是不能给人以触觉上的感官体验，例如温度、振动等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能电子立体书，它通过折叠、裁剪等方式将纸张制作出各种具体的页面内容，并将其压缩，待书本一打开，压缩的内容能在书页上竖立起来，达到一种立体的效果；再利用微电脑和其他电子元器件实现人书互动，给人视觉、听觉、触觉等多种感官体验，它既是书，又是模型，还是电动玩具，大大提升了阅读的趣味性。

本发明的目的是这样实现的：

一种智能电子立体书，包括书脊、封面、书页和封底，书脊连接封面、书页和封底，书脊内设置有电池和控制电路板，电池与控制电路板连接，其特征在于：在至少一个书页上设置有半导体制冷芯片，半导体制冷芯片与控制电路板电性连接。在通电的情况下，半导体制冷芯片会发生温度变化，给用户一种温度变化的触觉感受。

进一步地，还包括翻页传感器，翻页传感器设置在书页上，翻页传感器与控制电路板电性连接，翻页传感器能够向控制电路板输出翻页信号，控制电路板根据翻页信号可控制立体书内的其他电路工作。例如当翻到设有半导体制冷芯片的书页时，翻页传感器通过翻页信号告知控制电路板具体翻到了哪一页，控制电路板收到编码信号后，可根据程序控制半导体制冷芯片的电路接通或断开。

更进一步地，翻页传感器为多个安装于书页上的两两成对的金属触点(每相邻两面组成一对)，金属触点分别与控制电路板电性连接。当书页闭合时，触点接触，电路导通，传感器输出高电平；当打开书页后，被翻开的书页上的两个触点分开，电路断开，传感器输出低电平；翻页传感器通过导线与控制电路板相连，信号传至控制电路板，控制电路板判断出被翻动的是哪一页，并继续进行对应的后续操作。

优选地，还包括存储器，存储器与控制电路板电性连接；在至少一个书页上设置有显示器，显示器与控制电路板电性连接。存储器用于存放电子数据，例如存放声音信息、图形和文字信息等；显示器用于显示图形和文字信息，这种显示既可以是自动控制的又可以是手动控制的，例如通过翻页传感器自动控制，或者另外设置控制开关进行手动控制。

优选地，还包括扬声器，扬声器与控制电路板电性连接。扬声器用于播放声音信息，这种播放既可以是自动控制的又可以是手动控制的，例如通过翻页传感器自动控制，或者另外设置控制开关进行手动控制。

优选地，还包括USB接口和耳机插口，USB接口和耳机插口分别与控制电路板电性连接。通过USB接口连接外部设备，用于传输电子数据。通过耳机插口连接耳机，使声音信息通过耳机播放。

优选地，还包括LED灯，LED灯与控制电路板电性连接。LED灯能够发光，既可以用于照明，又可以营造不同的灯光效果。

优选地，还包括触摸开关，触摸开关与控制电路板电性连接。通过触摸开关，能够对显示器、扬声器和LED灯进行控制，例如控制显示存储在存储器中的某个特定图形和文字信息，或者控制扬声器发出存储在存储器中的某个特定声音信息，或者控制LED灯的亮度。

本发明的有益效果：本发明在原有传统立体书的基础上，利用微电脑和其他电子元器件，实现了人书互动，给人视觉、听觉、触觉等多种感官体验，它既是书，又是模型，还是电动玩具，大大提升了阅读的趣味性。尤其是设置了半导体制冷芯片，能够给人触觉上的冷热感官体验。

附图说明

图1为一种智能电子立体书的结构示意图；

图2为一种智能电子立体书展开时的示范页平面图；

图3为一种智能电子立体书的电路设计框图。

图4为一种智能电子立体书的中央控制电路图。

图5为一种智能电子立体书的温度控制驱动电路图。

图6为一种智能电子立体书的显示驱动电路图。

图7为一种智能电子立体书的音频驱动电路图。

图8为一种智能电子立体书的扬声器驱动电路图。

图9为一种智能电子立体书的LED驱动电路图。

图10为一种智能电子立体书的电源及电池管理电路图。

图11为一种智能电子立体书的USB插口电路图。

图12为一种智能电子立体书的触摸开关驱动电路图。

图13为一种智能电子立体书的存储电路图。

图14为一种智能电子立体书的翻页传感器驱动电路图。

在图中，1、封面，2、书页，3、封底，4、书脊，5、半导体制冷芯片放热端，6、半导体制冷芯片吸热端，7、液晶屏幕，8、触摸开关，9、LED灯，10、耳机插口，11、USB接口，12、翻页传感器驱动电路，13、触摸开关驱动电路，14、中央控制电路，15、存储电路，16、音频驱动电路，17、显示驱动电路，18、温度控制驱动电路，19、LED驱动电路，20、电源及电池管理电路，21、翻页传感器触点。

具体实施方式

如图1～3所示，一种智能电子立体书，封面1、书页2、封底3分别与书脊4连接组成书本。书脊4内设有空腔，空腔内放置电池和控制电路板，电池通过导线与控制电路板相连。书脊4的上端设有耳机插口10和USB接口11，耳机插口10和USB接口11分别通过导线与控制电路板相连；书脊4的下端设有扬声器，扬声器通过导线与控制电路板相连。

在书页的其中一页(记为A页)上嵌设有半导体制冷芯片，半导体制冷芯片通过导线与控制电路板相连；半导体制冷芯片有两个面，即半导体制冷芯片放热端5和半导体制冷芯片吸热端6，可根据书页具体内容，设计半导体制冷芯片是处于放热状态或是吸热状态，从而给读者冷热两种不同的触觉体验。

其中，控制电路板上集成有中央控制电路14和与中央控制电路14连接的翻页传感器驱动电路12、触摸开关驱动电路13、存储电路15、音频驱动电路16、显示驱动电路17、温度控制驱动电路18、LED驱动电路19、电源及电池管理电路20和存储电路，以及与音频驱动电路16连接的扬声器驱动电路，具体电路图见附图4～12。中央控制电路14是由AT89S52及其附属电路构成的一个单片机准系统。温度控制驱动电路18包括型号为MAX1968的驱动芯片，触摸开关电路13利用一个提拉电阻控制触摸开关8。

在书页的另一页(记为B页)上嵌设有液晶屏幕7，液晶屏幕7通过导线与控制电路板相连。在B页上，还设有触摸开关8，触摸开关8通过导线与控制电路板相连。

在A页和B页上，分别设有LED灯9，LED灯9分别通过导线与控制电路板相连。

翻页传感器21为多个安装于书页上的两两成对的金属触点(每相邻两面一对)。在A页和B页上，分别设有金属触点作为翻页传感器21。当书页闭合时，触点接触，电路导通，传感器输出高电平；当打开书页后，被翻开的书页上的两个触点分开，电路断开，传感器输出低电平；翻页传感器21通过导线与控制电路板相连，信号经由翻页传感器驱动电路12中的编码器编码后输入中央控制电路14，中央控制电路14由此得知哪一页被翻开，并继续进行对应的后续操作。

当翻到A页后，由翻页传感器21向中央控制电路14发出信号，中央控制电路14接受信号后，将根据页面具体内容，按照程序分别给LED驱动电路19、温度控制芯片驱动电路18、存储电路15发送指令。存储电路15接收指令后将数据输往中央控制电路14，经过解码后再发送给显示驱动电路17和音频驱动电路16。

在接收到来自中央控制电路14的命令后，温度控制芯片驱动电路18控制该面的半导体制冷芯片放热端5和半导体制冷芯片吸热端6，使其按设定的内容工作，给用户一种温度变化的触觉感受；音频驱动电路16是以VS1003(多功能MP3/WMA解码芯片)为核心的音乐播放电路，它驱动扬声器，使其给设定的情景配乐和朗读，给用户听觉体验(音频驱动电路是音源，它能够解码存储电路中的MP3/WMA，扬声器驱动电路是个功放，通过它驱动扬声器把声乐播放出来)；LED驱动电路19控制LED灯9，使其在设定的情景中实现相应的灯光效果；显示驱动电路17驱动液晶屏幕7显示相应的信息，使其在设定的情景中出现相应的视频效果，给用户视觉体验。当相应的触摸开关8被触摸时，由触摸开关驱动电路13将信号传给中央控制电路14，中央控制电路14再驱动相应电路，从而控制相应输出端，实现人机互动。另外，在公共环境下，还可利用耳机插孔10，将配乐和自动朗读声通过耳机发出，以免影响他人。

Claims (8)

1.一种智能电子立体书，包括书脊、封面、书页和封底，书脊连接封面、书页和封底，书脊内设置有电池和控制电路板，电池与控制电路板电性连接，其特征在于：在至少一个书页上设置有半导体制冷芯片，半导体制冷芯片与控制电路板电性连接。

2.根据权利要求1所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括翻页传感器，翻页传感器设置在书页上，翻页传感器与控制电路板电性连接，翻页传感器能够向控制电路板输出翻页信号，控制电路板根据翻页信号可控制立体书内的其他电路工作。

3.根据权利要求2所述的智能电子立体书，其特征在于：翻页传感器为若干个安装于书页上的两两成对的金属触点，书页的每相邻两面一对，金属触点分别与控制电路板电性连接。

4.根据权利要求2所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括存储器，存储器与控制电路板电性连接；在至少一个书页上设置有显示器，显示器与控制电路板电性连接。

5.根据权利要求4所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括扬声器，扬声器与控制电路板电性连接。

6.根据权利要求4所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括USB接口和耳机插口，USB接口和耳机插口分别与控制电路板电性连接。

7.根据权利要求4所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括LED灯，LED灯与控制电路板电性连接。

8.根据权利要求4～7中任一权利要求所述的智能电子立体书，其特征在于：还包括触摸开关，触摸开关与控制电路板电性连接。