CN113104350B - 一种带有语音提示功能的玩具储物箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有语音提示功能的玩具储物箱，包括箱体、检测模块、显示模块、处理模块及语音模块；所述箱体内设有用于储放多个玩具的储放腔及连接于储放腔的开口；所述检测模块设置在箱体内，所述检测模块连接于处理模块；所述显示模块及语音模块设置在箱体上，所述显示模块及语音模块连接于处理模块；所述处理模块用于根据检测模块检测到的信号判断用户拿出玩具或者储放玩具，并通过语音模块进行提醒，及在显示模块上显示当前储放腔内的玩具个数。当儿童从储放腔内取出玩具或放入玩具时，通过语音模块发出语音，通过语音进行对儿童玩具收纳进行鼓励，培养儿童自主收纳的习惯。

Description

一种带有语音提示功能的玩具储物箱

技术领域

本发明涉及储物箱技术领域，特别涉及一种带有语音提示功能的玩具储物箱。

背景技术

储物箱是用来存储、收藏东西的器具，通常也叫做整理盒、收纳盒，储物箱的材料多种多样，通常有塑料、布艺、纸质、金属、木质等，盒是一种由盖、底组合成或如抽屉的盛器，装放食物、药品或化妆品用具等。儿童在日常生活中经常玩玩具,但使用玩具后经常随地放置,使得家中或者别处等地方变得混乱不堪,整理费心劳力。因为学龄前儿童少有自主收纳玩具的习惯，所以经常会出现玩具找不到、玩具丢失的情况，因乱丢玩具而被家长批评教育。而当前的玩具收纳盒只有收纳玩具的功能，如申请号为CN201810999211.9公开的一种多功能玩具收纳盒,及如申请号为CN202021402536.3公开的一种新型玩具收纳盒，这些收纳盒只具备玩具收纳的功能，并不能主动培养儿童自主收纳玩具的习惯。

发明内容

为此，需要提供一种带有语音提示功能的玩具储物箱，解决现有的儿童收纳盒只具备收纳功能而不能培养主动收纳玩具的习惯的问题。

为实现上述目的，发明人提供了一种带有语音提示功能的玩具储物箱，包括箱体、检测模块、显示模块、处理模块及语音模块；

所述箱体内设有用于储放多个玩具的储放腔及连接于储放腔的开口；

所述检测模块设置在箱体内，所述检测模块连接于处理模块；

所述显示模块及语音模块设置在箱体上，所述显示模块及语音模块连接于处理模块；

所述处理模块用于根据检测模块检测到的信号判断用户拿出玩具或者储放玩具，并通过语音模块进行提醒，及在显示模块上显示当前储放腔内的玩具个数。

进一步优化，所述检测模块包括第一检测单元及第二检测单元；

所述第一检测单元及第二检测单元错位设置在箱体内，所述第一检测单元设置在第二检测单元的上方；

所述第一检测单元及第二检测单元连接于处理模块；

所述处理模块还用于当检测到第一检测单元及第二检测单元的信号均被遮挡后，当第二检测单元的信号先于第一检测单元恢复，则判断用户拿出玩具，而当第一检测单元的信号先于第二检测单元恢复，则判断用户储放玩具。

进一步优化，所述第一检测单元及第二检测单元均为光电开关。

进一步优化，还包括时钟模块，所述时钟模块连接于处理模块；

所述处理模块通过时钟模块进行计时，并在显示模块上显示时间。

进一步优化，还包括报警模块，所述报警模块连接于处理模块；

所述处理模块还用于通过时钟模块进行计时，当达到示警时间时，通过报警模块发出报警信号。

进一步优化，还包括按键模块，所述按键模块连接于处理模块；

所述按键模块用于设置显示时间及示警时间。

进一步优化，所述语音模块包括语音录入单元及语音播报单元，所述语音录入单元及语音播报单元连接于处理模块；

所述语音录入单元用于用户输入语音信息；

所述语音播报单元用于播报用于输入的语音信息。

区别于现有技术，上述技术方案，通过在箱体内设置储放腔，用于放置玩具，儿童可以通过连接储放腔的开口进行取出玩具或者放入玩具；然后通过设置在箱体内的检测模块进行检测用户是取出玩具或者放入玩具，并根据用户取出玩具的或放入玩具的次数进行判断储物箱内还有几个玩具，当儿童从储放腔内取出玩具或放入玩具时，通过语音模块发出语音，通过语音进行对儿童玩具收纳进行鼓励，培养儿童自主收纳的习惯。

附图说明

图1为具体实施方式所述带有语音提示功能的玩具储物箱的一种结构示意图；

图2为具体实施方式所述处理模块的一种电路原理图；

图3为具体实施方式所述电源模块的一种电路原理图；

图4为具体实施方式所述检测模块的一种电路原理图；

图5为具体实施方式所述时钟模块的一种电路原理图

图6为具体实施方式所述语音播报单元的一种电路原理图

图7为具体实施方式所述显示模块的一种电路原理图。

附图标记说明：

110、检测模块，120、显示模块，130、处理模块，140、语音模块，150、时钟模块，160、报警模块，170、按键模块，180、电源模块。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1，本实施例提供了一种带有语音提示功能的玩具储物箱，包括箱体、检测模块110、显示模块120、处理模块130及语音模块140；

所述箱体内设有用于储放多个玩具的储放腔及连接于储放腔的开口；

所述检测模块110设置在箱体内，所述检测模块110连接于处理模块130；

所述显示模块120及语音模块140设置在箱体上，所述显示模块120及语音模块140连接于处理模块130；

所述处理模块130用于根据检测模块110检测到的信号判断用户拿出玩具或者储放玩具，并通过语音模块140进行提醒，及在显示模块120上显示当前储放腔内的玩具个数。

通过在箱体内设置储放腔，用于放置玩具，儿童可以通过连接储放腔的开口进行取出玩具或者放入玩具；然后检测模块110通过设置在箱体内的检测模块110进行检测用户是取出玩具或者放入玩具，并根据用户取出玩具的或放入玩具的次数进行判断储物箱内还有几个玩具，如当检测到用户取出玩具时，则对储放腔内的玩具的计数进行减一，而当检测到用户放入玩具时，则对储放腔内的玩具的计数进行加一，并将储放腔内的玩具的个数在显示模块120上进行显示；当儿童从储放腔内取出玩具或放入玩具时，通过语音模块140发出语音，如当用户放入玩具时，则发出语音对用户进行表扬，而当用户取出玩具时，发出语音进行提示用户玩具玩完后要放入储物箱内，通过语音进行对儿童玩具收纳进行鼓励，培养儿童自主收纳的习惯。

如图2所示，在本实施例中，处理模块130采用STC89C52单片机。STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，其功能是非常全面且强大的，此次52单片机的工作电压选择为5V，因为在5V的工作电压下它的工作状态达到最好，通常情况下也是会给单片机选择一个5V的直流电源。在绘制原理图时，VCC端接电源正极，VSS端可以采用悬空的方式。它一共有40个IO口。VCC和GND分别在第40引脚和第20个引脚。其中1-8引脚为P1口，该IO口有准双向口，内部为CMOS工艺，也可以作为普通IO口。单片机的复位引脚在第九引脚。

在本实施例中，玩具储物箱的处理模块130及各个模块需要的5V电压通过外部电源进行提供电源；电源供电一般分为稳压电源和开关电源进行供电两种情况，但是考虑到便携性和方便性，为了不占用板子太大面积；如图3所示，因此在本实施例中，玩具储物箱包括电源模块180，所述电源模块180连接于检测模块110、显示模块120、处理模块130及语音模块140。电源模块180采用DC电源线的方式对整个系统进行供电，板子上有DC电源接口和自锁开关组成，当整个系统需要供电时只需把USB口插在5V的普通充电器上就可以完成供电。也可以将接口插在电脑的USB口上或者其他带有USB的5V接口上，具有方便移动和便携式等优点。

在本实施例中，所述检测模块110包括第一检测单元及第二检测单元；

所述第一检测单元及第二检测单元错位设置在箱体内，所述第一检测单元设置在第二检测单元的上方；

所述第一检测单元及第二检测单元连接于处理模块130；

所述处理模块130还用于当检测到第一检测单元及第二检测单元的信号均被遮挡后，当第二检测单元的信号先于第一检测单元恢复，则判断用户拿出玩具，而当第一检测单元的信号先于第二检测单元恢复，则判断用户储放玩具。通过在箱体的储放腔内设置第一检测单元及第二检测单元，进行检测用户是否取出玩具或者放入玩具，其中，第一检测单元和第二检测单元错位设置在箱体内，通过第一检测单元及第二检测单元检测的次序进行判断用户取出玩具或者放入玩具，而当用户伸入储物箱内取出玩具时，用户的手会对第一检测单元及第二检测单元检测信号进行遮挡，而当玩具放入储物箱内，玩具从储物箱的开口进入储放腔内时，玩具也会对检测信号进行遮挡，通过第一检测信号及第二检测信号的检查信号的变化可以判断玩具是否从储物箱内取出或者放入；当取出玩具时，由于用户的手伸入储物箱内进行取出玩具，故第一检测单元及第二检测单元的检测信号会被用户的手进行遮挡，此时随着玩具取出，第二检测单元的检查信号先于第一检测单元恢复，故该第一检测单元及第二检测单元的检测信号变化判断玩具被取出，而当玩具被放入储放腔内时，玩具从开口进入时，玩具会同时遮挡第一检测单元及第二检测单元的检测信号，当随着玩具的掉落过程中，第一检测单元的检测信号会先于第二检测单元，故该第一检测单元及第二检测单元的检测信号变化判断玩具被放入；而如果第一检测单元的检测信号被遮挡，而第二检测信号没有被遮挡，则可以判断没有玩具被取出或被放入，可以准确地检测玩具是否被取出或者被放入。其中，所述第一检测单元及第二检测单元均为光电开关。光电开关也称光电接近开关，它的种类有很多。工作原理主要利用发射端和接收端光束的变化，通过光的强弱变化转化为电流的变化，以此来检测有没有遮挡物体。本次设计采用的是漫反射型光电，它工作的原理就是将发射端的输入电流转换成光电信号并发射出去，当检测到有物体遮挡时，被遮挡的物体就会将信号给反射回来，到光电的接收端，接收端接收到发射端反射回来的信号时就会输出一个数字信号。只要发射的光信号被物体遮住，就会反射回来，不限物体和种类都能进行触发。因此它可以适用于所有能遮挡的物体。如图4所示，光电开关选取的是三线式，如下图3-4实物图所示标注为1即红色线的一端接电源，标注为3即蓝色线的一端接地以此来构成回路进行供电，标注为2即黑色线的则是用来信号输出。在输出的时候必须要加一个上拉电阻，因为光电输出的信号比较弱，根据数据手册选择10K的上拉，目的就是为了提高IO口的驱动能力，当检测到有物体遮挡时输出一个高低电平的数字信号。在其他实施中，所述第一检测单元及第二检测单元也可以采用红外传感器。

在其他实施例中，检测模块110可以采用压力传感器，压力传感器设置在储放腔的底部，通过检测玩具的重量变化，进行判断用户是否取出玩具或者放入玩具。检测模块110也可以采用单个的光电开关或者红外传感器，当采用单个光电开关或者红外传感器时，根据单个光电开关或者红外传感器被遮挡的时间进行判断玩具是否被取出或者放入，当遮挡的时间超出第一预设时间时，则表示玩具被取出，而低于第二预设时间时，则表示玩具被放入，其中，第一预设时间大于第二预设时间。

在本实施例中，为了培养孩子玩玩具的时间观念，还包括时钟模块150，所述时钟模块150连接于处理模块130；

所述处理模块130通过时钟模块150进行计时，并在显示模块120上显示时间。

其中，如图5所示，时钟模块150采用DS1302时钟芯片，它可以对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，时间显示可以选择12小时制或者24小时制。能够满足系统设置时间的需求。该芯片有非常强大的功能，有低电流充电能力，而且功耗低也是非常低的，另外，其还具备掉电保持功能。外部连接晶体的振荡频率的尺寸,重点决定于单片机的运行效率范畴,每类单片机都存在自身的至大运行频率,外接的晶体振荡效率小于单片机的至大工作效率就可以了。该芯片具有体积小、精度高、不容易受温度和电磁影响的优点。该时钟芯片有8个引脚，其中1引脚为VCC2，用来提供时钟芯片的工作电源。8引脚的VCC1则与备用电池相连，当主电源不能提供电能时，可以掉电保持时间和日期数据，7引脚的SCLK是用来提供时钟信号的，数据的传输和接收通过6引脚的IO口完成。BT1是备用电池，保证当主电源掉电后芯片也能够正常运行，Y2是外部晶振，2引脚的X1和3引脚的X2分别作为晶振的输入和输出引脚，给时钟芯片提供工作频率。为了加强信号传输的稳定性，增加了上拉电阻。

进一步，本实施例中，还包括报警模块160，所述报警模块160连接于处理模块130；

所述处理模块130还用于通过时钟模块150进行计时，当达到示警时间时，通过报警模块160发出报警信号。处理模块130通过时钟模块150进行计时，当用户第一次从储放腔内取出玩具时开始计时，当达到示警时间时，则通过报警模块160发出报警信号，进行提示用户归还玩具，将玩具放入储放腔内。在其他实施例中，玩具储物箱还包括通信模块，所述通信模块连接于处理模块130，所述处理模块130还用于在示警信号发出的预设时间后，通过检测模块110检测到用户还未将玩具放入储放腔内，则通过通信模块发送提醒信息至移动终端。当家长通过移动终端接收到提醒信息时，则可以及时对儿童进行教育，让儿童将玩具收入到储物箱内。

在本实施例中，还包括按键模块170，所述按键模块170连接于处理模块130；

所述按键模块170用于设置显示时间及示警时间。

其中，按键模块170采用独立键盘，设置K1至K5五个独立按键，按键K1为增加时间，按键K2为减少时间，按键K3是用来选择设置当前时间，即显示时间；按键K4可用来选择设置儿童的玩耍时间，即示警时间，到点自动报警；按键K5设置的是报警语音播报的长短。

在本实施例中，为了让播报的语音让儿童更容易接受及家长可以自定义设置播报的语音，所述语音模块140包括语音录入单元及语音播报单元，所述语音录入单元及语音播报单元连接于处理模块130；

所述语音录入单元用于用户输入语音信息；

所述语音播报单元用于播报用于输入的语音信息。

家长可以通过语音录入单元进行录入各个播报的语音，然后可以根据实际需要，在播报语音时，通过语音播报单元进行播报家长输入的语音信息，家长可以自定义播报的语音信心，而且，可以播报家长的声音，使得对儿童根据有警示作用。其中，语音播报单元采用WT588D语音模块140，WT588D是一款功能强大并且具备可重擦除烧写功能的语音芯片。WT588D不但可以作为一般语音芯片当从片发声，而且因为它具有I/O口多、带控制功能和外置FLASH存储器的优点，所以能做FLASH单片机；价钱比其他芯片更便宜。该芯片具有多种控制模式，有MP3控制模式、按键控制模式、3×8按键组合控制模式、并口控制模式、一线串口控制模式和三线串口控制模式，当需要更换控制模式时可以使用该芯片配套的WT588DVioceChip上位机操作软件进行更换。软件操作方式简洁易懂，撮合了语音组合技术，大大减少了语音编辑的时间。当有所需语音信息需要录入时，只需利用WT588Dmini版下载器通过USB数据线将电脑上提前录好的音频下载到SPI-Flash上即可。在下载时，由USB端直接跟下载板供电无需另外再插上电源。从电脑上使用WT588D VoiceChip软件编辑好语音和控制模式、触发方式，然后点下载，即可下载信息到WT588D模块。WT588D语音芯片具有如下几点特性：

1.外挂16M的Flash。

2.具有PWM和DAC两种输出方式

3.里面具有0.5W功放，能够直接推动一个0.5W/8Ω的扬声器

4.能够加载的音频有MP3/WAV/WMA三种格式

5.一个已加载语音可以反复调用到多个地址

6.USB下载方式，支持在线下载/ISP下载

7.最多可加载500段语音，单个地址位最多可加载128段语音，地址位内的语音组合播放；

8.可以插入时间范围在10ms～25min的静音；静音不占用存储空间。

其中，语音播报单元声纹控制模式是三线串口控制模式：三线串口控制模式由片选CS、数据DATA、时钟CLK三条通信线组成。可以通过三线串口实现语音芯片命令控制、语音播放。

如图6所示，语音播报单元的控制端口P01、P02、P03分别作为数据DATA，片选CS、时钟CLK三条通信线的触发口，与STC89C52RC的P22,P23,P24口相连。16引脚的VCC是用来提供语音芯片电压的，14引脚VCC是用来提供存储器的电源电压，因为存储器所需的供电电压低，不能等于VCC，所以串联了两个二极管以此来限制存储器的电压。本次设计采用的是PWM输出方式，直接接扬声器进行语音播放。

如图7所示，显示模块120采用LCD1602液晶屏，LCD1602液晶屏可以显示两行，采用标准的16脚接口，VCC接5V电源正极，RS为寄存器选择，RW为读写信号线。3脚VO是液晶屏对比度调整端。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，包括箱体、检测模块、显示模块、处理模块及语音模块；

所述箱体内设有用于储放多个玩具的储放腔及连接于储放腔的开口；

所述检测模块设置在箱体内，所述检测模块连接于处理模块；

所述显示模块及语音模块设置在箱体上，所述显示模块及语音模块连接于处理模块；

所述处理模块用于根据检测模块检测到的信号判断用户拿出玩具或者储放玩具，并通过语音模块进行提醒，及在显示模块上显示当前储放腔内的玩具个数；

所述检测模块包括第一检测单元及第二检测单元；

所述第一检测单元及第二检测单元错位设置在箱体内，所述第一检测单元设置在第二检测单元的上方；

所述第一检测单元及第二检测单元连接于处理模块；

所述处理模块还用于当检测到第一检测单元及第二检测单元的信号均被遮挡后，当第二检测单元的信号先于第一检测单元恢复，则判断用户拿出玩具，而当第一检测单元的信号先于第二检测单元恢复，则判断用户储放玩具。

2.根据权利要求1所述带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，所述第一检测单元及第二检测单元均为光电开关。

3.根据权利要求1所述带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，还包括时钟模块，所述时钟模块连接于处理模块；

所述处理模块通过时钟模块进行计时，并在显示模块上显示时间。

4.根据权利要求3所述带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，还包括报警模块，所述报警模块连接于处理模块；

所述处理模块还用于通过时钟模块进行计时，当达到示警时间时，通过报警模块发出报警信号。

5.根据权利要求3所述带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，还包括按键模块，所述按键模块连接于处理模块；

所述按键模块用于设置显示时间及示警时间。

6.根据权利要求1所述带有语音提示功能的玩具储物箱，其特征在于，所述语音模块包括语音录入单元及语音播报单元，所述语音录入单元及语音播报单元连接于处理模块；

所述语音录入单元用于用户输入语音信息；

所述语音播报单元用于播报用于输入的语音信息。

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