CN110794753A - 一种益智拼图控制电路及控制方法 - Google Patents

一种益智拼图控制电路及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种益智拼图控制电路及控制方法，控制电路包括STM32 F103C8T6主控芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路；电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片供电，复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路分别连接在STM32F103C8T6主控芯片上。控制方法为通过拼图将拼图部分的电路连接到控制电路中，然后通过按键电路实现音乐的弹奏。利用本发明的结构，通过连接拼图完成后的电路来实现弹奏功能。

Description

一种益智拼图控制电路及控制方法
技术领域
本发明涉及益智拼图控制电路。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人们更加注重娱乐和学习，特别是亲子活动，如何让父母在与孩子玩的同时收获更多，是儿童玩具未来的发展趋势，本意念拼图是基于现实人们对拼图购买需求考虑，在父母与孩子玩的同时，提高大脑的注意力的专注度，培养注意力，提高学习和工作的效率，拼图是现在孩子玩具最常用的选择，AR益智拼图突破了传统模式，电路、AR平台、拼图、mp3模块和led灯相结合，打造最现代亲子玩具，力争使玩家有更好亲子活动。
而现有的拼图工具仅仅体现的是拼图，未能实现拼图的扩展性功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种益智拼图控制电路及控制方法，利用本发明的结构，通过连接拼图完成后的电路来实现弹奏功能。
为达到上述目的，一种益智拼图控制电路，包括STM32 F103C8T6主控芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路；电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片供电，复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路分别连接在STM32F103C8T6主控芯片上；
ADC检测电路包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R2，三极管Q1的集电极连接电源电路的输出端，三极管Q1的发射极连接预设电路的输入端，三极管Q1的基极连接电阻R2，三极管Q2的集电极连接预设电路的输出端，三极管Q2的发射极接地，同时，三极管Q2的发射极连接STM32 F103C8T6主控芯片的GND端，三极管Q2的基极连接电阻R2，电阻R2连接STM32F103C8T6主控芯片的PB0端；
按键电路包括第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路、第四按键电路、第五按键电路、第六按键电路、第七按键电路和第八按键电路；
第一按键电路包括发光二极管LED1和开关K1，发光二极管LED1的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA0端连接，发光二极管LED1的负极通过开关K1接地；
第二按键电路包括发光二极管LED2和开关K2，发光二极管LED2的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA1端连接，发光二极管LED2的负极通过开关K2接地；
第三按键电路包括发光二极管LED3和开关K3，发光二极管LED3的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA2端连接，发光二极管LED3的负极通过开关K3接地；
第四按键电路包括发光二极管LED4和开关K4，发光二极管LED4的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA3端连接，发光二极管LED4的负极通过开关K4接地；
第五按键电路包括发光二极管LED5和开关K5，发光二极管LED5的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA4端连接，发光二极管LED5的负极通过开关K5接地；
第六按键电路包括发光二极管LED6和开关K6，发光二极管LED6的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA5端连接，发光二极管LED6的负极通过开关K6接地；
第七按键电路包括发光二极管LED7和开关K7，发光二极管LED7的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA6端连接，发光二极管LED7的负极通过开关K7接地；
第八按键电路包括发光二极管LED8和开关K8，发光二极管LED8的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA7端连接，发光二极管LED8的负极通过开关K8接地；
在发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7和LED8的正极分别通过电阻R10连接到电源电路的输出端；
在STM32 F103C8T6主控芯片上连接有扬声器。
所述的益智拼图控制电路的控制方法，包括如下步骤：
（1）打开电源电路，让电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片和复位电路以及ADC检测电路供电；
（2）通过复位开关对整个益智拼图控制电路进行复位；
（3）通过ADC检测电路检测由拼图模块组成的预设电路信号，具体的方法为：STM32F103C8T6主控芯片通过PB0端给予三极管Q1和Q2电压，让三极管Q1和Q2导通，电源电路的输出端通过三极管Q1连接到预设电路内，预设电路的输出端连接到三极管Q2上，从而在STM32F103C8T6主控芯片就能获得采集信号，通过该采集信号与比较信号进行比较来判断拼图是否正确，如拼图正确，则转入步骤（4），如果比较后拼图不正确，则重新拼图；
（5）通过按键开关弹奏音乐并通过扬声器播放。
上述益智拼图控制电路，当拼图正确的前提下，拼图模块内部构建的电路连入控制电路中，这样，通过按键开关K1-K8既能弹奏出1、2、3、4、5、6、7、i的音乐音符，通过弹出形成音乐曲子，并通过扬声器播放出来，开发拼图工具的其他功能，提升拼图工具的娱乐功能。
进一步的，所述的复位电路包括电阻R1、电容C1和开关K9；电阻R1的一端连接电源电路的输出端，电阻R1的另一端通过电容C1接地，开关K9并联在电容C1之间，在电阻R1与电容C1之间连接到STM32 F103C8T6主控芯片的NRST复位端。该结构，当按下开关K9后，电容C1被短路，从而对装置进行复位。
进一步的，所述的时钟电路包括晶振管Y1、电容C2和电容C3，晶振管Y1的两端分别连接STM32F103C8T6主控芯片上的OSC_OUT和OSC_IN端，电容C2的一端连接晶振管Y1的一端，电容C2的另一端接地，电容C3的一端连接晶振管Y1的另一端，电容C3的另一端接地。通过该结构能对拼图进行计时。
进一步的，STM32 F103C8T6主控芯片上连接显示屏。方便进行显示。
附图说明
图1为益智拼图控制电路的原理图。
图2为电源电路的原理图。
图3为复位电路的原理图。
图4为时钟电路的原理图。
图5为拼图模块对应的预设电路的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。
如图1至图4所示，益智拼图控制电路包括STM32 F103C8T6主控芯片11、电源电路12、复位电路13、时钟电路14、ADC检测电路15和按键电路16。
如图2所示，所述的电源电路12包括XC6206P332MR芯片121、电容C8、电容C9、电阻R4和发光二极管LED9；XC6206P332MR芯片的VIN端连接电源的输入端，在本实施例中，电源输入端的电源为5V，XC6206P332MR芯片的VOUT端连接输出端，在本实施例中，输出端的电压为3.3V，XC6206P332MR芯片的GND端接地，电容C8连接在XC6206P332MR芯片的VIN端与GND端，电容C9连接在XC6206P332MR芯片的VOUT端与GND端，XC6206P332MR芯片的VOUT端依次连接电阻R4和发光二极管LED9，二极管LED9的输出端接地。该电源电路，XC6206P332MR芯片121输入电压后，在电容C8、C9的滤波作用下输出稳定的电压值，通过发光二极管LED9能够直观的观察到电源电路是否有输出。电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片供电。
如图3所示，所述的复位电路13包括电阻R1、电容C1和开关K9；电阻R1的一端连接电源电路的输出端，电阻R1的另一端通过电容C1接地，开关K9并联在电容C1之间，在电阻R1与电容C1之间连接到STM32 F103C8T6主控芯片的NRST复位端。通过按下开关K9，则电容C1短路，实现对装置的复位。
如图4所示，所述的时钟电路14包括晶振管Y1、电容C2和电容C3，晶振管Y1的两端分别连接STM32F103C8T6主控芯片上的OSC_OUT和OSC_IN端，电容C2的一端连接晶振管Y1的一端，电容C2的另一端接地，电容C3的一端连接晶振管Y1的另一端，电容C3的另一端接地。通过晶振管Y1能实现拼图计时。
如图1所示，ADC检测电路15包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R2，三极管Q1的集电极连接电源电路的输出端，三极管Q1的发射极连接预设电路的输入端，三极管Q1的基极连接电阻R2，三极管Q2的集电极连接预设电路的输出端，三极管Q2的发射极接地，同时，三极管Q2的发射极连接STM32 F103C8T6主控芯片的GND端，三极管Q2的基极连接电阻R2，电阻R2连接STM32 F103C8T6主控芯片的PB0端。
如图1所示，所述的按键16电路包括第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路、第四按键电路、第五按键电路、第六按键电路、第七按键电路和第八按键电路。
第一按键电路包括发光二极管LED1和开关K1，发光二极管LED1的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA0端连接，发光二极管LED1的负极通过开关K1接地。
第二按键电路包括发光二极管LED2和开关K2，发光二极管LED2的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA1端连接，发光二极管LED2的负极通过开关K2接地。
第三按键电路包括发光二极管LED3和开关K3，发光二极管LED3的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA2端连接，发光二极管LED3的负极通过开关K3接地。
第四按键电路包括发光二极管LED4和开关K4，发光二极管LED4的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA3端连接，发光二极管LED4的负极通过开关K4接地。
第五按键电路包括发光二极管LED5和开关K5，发光二极管LED5的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA4端连接，发光二极管LED5的负极通过开关K5接地。
第六按键电路包括发光二极管LED6和开关K6，发光二极管LED6的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA5端连接，发光二极管LED6的负极通过开关K6接地。
第七按键电路包括发光二极管LED7和开关K7，发光二极管LED7的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA6端连接，发光二极管LED7的负极通过开关K7接地。
第八按键电路包括发光二极管LED8和开关K8，发光二极管LED8的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA7端连接，发光二极管LED8的负极通过开关K8接地。
在发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7和LED8的正极分别通过电阻R10连接到电源电路的输出端。
如图5所示，拼图模块对应的预设电路的输入端连接到三极管Q1发射极的SPK+端，拼图模块对应的预设电路的输出端连接到三极管Q2集电极的SPK-端。当拼图模块中的拼图块100拼接正确后，SPK+与SPK-连通。
所述的益智拼图控制电路的控制方法，包括如下步骤：
（1）打开电源电路，让电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片和复位电路以及ADC检测电路供电。
（2）通过按下开关K9对整个益智拼图控制电路进行复位。
（3）通过ADC检测电路检测由拼图模块组成的预设电路信号，具体的方法为：STM32F103C8T6主控芯片通过PB0端给予三极管Q1和Q2电压，让三极管Q1和Q2导通，电源电路的输出端通过三极管Q1连接到预设电路内，预设电路的输出端连接到三极管Q2上，从而在STM32F103C8T6主控芯片就能获得采集信号，通过该采集信号与比较信号进行比较来判断拼图是否正确，如拼图正确，则转入步骤（4），如果比较后拼图不正确，则重新拼图.
（5）通过按键开关弹奏音乐并通过扬声器播放。
上述益智拼图控制电路，当拼图正确的前提下，拼图模块内部构建的电路连入控制电路中，这样，通过按键开关K1-K8既能弹奏出1、2、3、4、5、6、7、i的音乐音符，通过弹出形成音乐曲子，并通过扬声器播放出来，开发拼图工具的其他功能，提升拼图工具的娱乐功能。

Claims (10)

1.一种益智拼图控制电路，其特征在于：包括STM32 F103C8T6主控芯片、电源电路、复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路；电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片供电，复位电路、时钟电路、ADC检测电路和按键电路分别连接在STM32F103C8T6主控芯片上；
ADC检测电路包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R2，三极管Q1的集电极连接电源电路的输出端，三极管Q1的发射极连接预设电路的输入端，三极管Q1的基极连接电阻R2，三极管Q2的集电极连接预设电路的输出端，三极管Q2的发射极接地，同时，三极管Q2的发射极连接STM32 F103C8T6主控芯片的GND端，三极管Q2的基极连接电阻R2，电阻R2连接STM32F103C8T6主控芯片的PB0端；
按键电路包括第一按键电路、第二按键电路、第三按键电路、第四按键电路、第五按键电路、第六按键电路、第七按键电路和第八按键电路；
第一按键电路包括发光二极管LED1和开关K1，发光二极管LED1的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA0端连接，发光二极管LED1的负极通过开关K1接地；
第二按键电路包括发光二极管LED2和开关K2，发光二极管LED2的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA1端连接，发光二极管LED2的负极通过开关K2接地；
第三按键电路包括发光二极管LED3和开关K3，发光二极管LED3的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA2端连接，发光二极管LED3的负极通过开关K3接地；
第四按键电路包括发光二极管LED4和开关K4，发光二极管LED4的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA3端连接，发光二极管LED4的负极通过开关K4接地；
第五按键电路包括发光二极管LED5和开关K5，发光二极管LED5的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA4端连接，发光二极管LED5的负极通过开关K5接地；
第六按键电路包括发光二极管LED6和开关K6，发光二极管LED6的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA5端连接，发光二极管LED6的负极通过开关K6接地；
第七按键电路包括发光二极管LED7和开关K7，发光二极管LED7的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA6端连接，发光二极管LED7的负极通过开关K7接地；
第八按键电路包括发光二极管LED8和开关K8，发光二极管LED8的正极与STM32F103C8T6主控芯片的PA7端连接，发光二极管LED8的负极通过开关K8接地；
在发光二极管LED1、LED2、LED3、LED4、LED5、LED6、LED7和LED8的正极分别通过电阻R10连接到电源电路的输出端；
在STM32 F103C8T6主控芯片上连接有扬声器。
2.根据权利要求1所述的益智拼图控制电路，其特征在于：所述的电源电路包括XC6206P332MR芯片、电容C8、电容C9、电阻R4和发光二极管LED9；XC6206P332MR芯片的VIN端连接电源的输入端，XC6206P332MR芯片的VOUT端连接输出端，XC6206P332MR芯片的GND端接地，电容C8连接在XC6206P332MR芯片的VIN端与GND端，电容C9连接在XC6206P332MR芯片的VOUT端与GND端，XC6206P332MR芯片的VOUT端依次连接电阻R4和发光二极管LED9，二极管LED9的输出端接地。
3.根据权利要求1所述的益智拼图控制电路，其特征在于：所述的复位电路包括电阻R1、电容C1和开关K9；电阻R1的一端连接电源电路的输出端，电阻R1的另一端通过电容C1接地，开关K9并联在电容C1之间，在电阻R1与电容C1之间连接到STM32 F103C8T6主控芯片的NRST复位端。
4.根据权利要求1所述的益智拼图控制电路，其特征在于：所述的时钟电路包括晶振管Y1、电容C2和电容C3，晶振管Y1的两端分别连接STM32F103C8T6主控芯片上的OSC_OUT和OSC_IN端，电容C2的一端连接晶振管Y1的一端，电容C2的另一端接地，电容C3的一端连接晶振管Y1的另一端，电容C3的另一端接地。
5.根据权利要求1所述的益智拼图控制电路，其特征在于：STM32 F103C8T6主控芯片上连接按键K11和显示屏。
6.一种权利要求1所述的益智拼图控制电路的控制方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）打开电源电路，让电源电路给STM32 F103C8T6主控芯片和复位电路以及ADC检测电路供电；
（2）通过复位开关对整个益智拼图控制电路进行复位；
（3）通过ADC检测电路检测由拼图模块组成的预设电路信号，具体的方法为：STM32F103C8T6主控芯片通过PB0端给予三极管Q1和Q2电压，让三极管Q1和Q2导通，电源电路的输出端通过三极管Q1连接到预设电路内，预设电路的输出端连接到三极管Q2上，从而在STM32F103C8T6主控芯片就能获得采集信号，通过该采集信号与比较信号进行比较来判断拼图是否正确，如拼图正确，则转入步骤（4），如果比较后拼图不正确，则重新拼图；
（5）通过按键开关弹奏音乐并通过扬声器播放。
7.根据权利要求6所述的所述的益智拼图控制电路的控制方法，其特征在于：所述的电源电路包括XC6206P332MR芯片、电容C8、电容C9、电阻R4和发光二极管LED9；XC6206P332MR芯片的VIN端连接电源的输入端，XC6206P332MR芯片的VOUT端连接输出端，XC6206P332MR芯片的GND端接地，电容C8连接在XC6206P332MR芯片的VIN端与GND端，电容C9连接在XC6206P332MR芯片的VOUT端与GND端，XC6206P332MR芯片的VOUT端依次连接电阻R4和发光二极管LED9，二极管LED9的输出端接地；当XC6206P332MR芯片输入端输入电压后，通过电容C8和C9的滤波输出稳定的输出电压，并通过发光二极管LED9检测电源电路是否有输出。
8.根据权利要求6所述的所述的益智拼图控制电路的控制方法，其特征在于：所述的复位电路包括电阻R1、电容C1和开关K9；电阻R1的一端连接电源电路的输出端，电阻R1的另一端通过电容C1接地，开关K9并联在电容C1之间，在电阻R1与电容C1之间连接到STM32F103C8T6主控芯片的NRST复位端；当暗笑开关K9后，电容C1被短路，则实现复位。
9.根据权利要求6所述的所述的益智拼图控制电路的控制方法，其特征在于：所述的时钟电路包括晶振管Y1、电容C2和电容C3，晶振管Y1的两端分别连接STM32F103C8T6主控芯片上的OSC_OUT和OSC_IN端，电容C2的一端连接晶振管Y1的一端，电容C2的另一端接地，电容C3的一端连接晶振管Y1的另一端，电容C3的另一端接地。
10.根据权利要求6所述的所述的益智拼图控制电路的控制方法，其特征在于：STM32F103C8T6主控芯片上连接按键K11和显示屏。
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