声控自动调档风扇玩具的制作方法
【专利摘要】本发明设计一款声控自动调档风扇玩具。采用驻极体拾音器、按键输入、单片机控制、PWM波输出等方式实现声音的采集、人机交互、自动控制以及风扇转速控制等。采用外放声音输入的方式，人可以对着话筒喊话或者唱歌，即能看到风扇随自己声音的变化而同步变化的情况，有十分显著的趣味性。风扇有两种模式，声控模式和手动模式。在声控模式中，用户可以设置分档级数，风扇根据音量的大小，自动调节转速。本发明的风扇玩具属于一种智能玩具。
【专利说明】声控自动调档风扇玩具
【技术领域】
[0001]本发明涉及一款声控自动调档风扇玩具，声音的来源可以是音乐，也可以是其它外部声音方式。风扇有两种模式，声控模式和手动模式。在声控模式中，用户可以设置分档级数，风扇根据音量的大小，自动调节转速。本发明的风扇玩具属于一种智能玩具。
【背景技术】
[0002]目前市场上有一款小的风扇玩具，扇叶采用三块小的软塑料片，电源为两节5号电池，体积小，携带方便，旋转起来动感十足，在炎热的夏天又能给用户带来一丝凉意，有一定的实用性和趣味性，深受儿童、青少年、老年人等各个年龄段人群的喜欢。但是，该玩具只有开关功能，趣味性略显不足。为更好地吸引儿童的关注，增强玩具对儿童的新鲜感，就必须使玩具有一定的互动性。另一方面，近年来，整合了 IT技术的新型智能玩具逐渐开始受到欢迎。智能玩具具有一定的“思维能力”，能够进行人机互动，并能完成简单的非定制任务，具有极强的趣味性和娱乐性。本发明拟在设计一种智能风扇玩具，使其能够与用户产生互动，从而增加趣味性。
【发明内容】
[0003]本发明采用市面上常见的驻极体拾音器对声音进行采集和放大，用运放LM358实现输出电压的跟随并输出给模数转换器ADC0809进行采样。ADC0809将采样的模拟信号转化为数字信号(00H?FFH)后送单片机AT89C51进行处理，单片机根据该数字信号的大小输出与之相应的PWM波。PWM波经电机驱动芯片ULN2003后，控制风扇电机的转速。
[0004]本发明的优点是:采用外放声音输入的方式，人可以对着话筒喊话或者唱歌，即能看到风扇随自己声音的变化而同步变化的情况，有十分显著的趣味性。设有模式切换开关，按下模式切换开关，系统可以在声控自动调档和手工调档之间变化。采用开环控制，既能满足要求，又使电路设计得到了简化。
【专利附图】
【附图说明】
[0005]图1是本发明的结构示意图，图2为本发明的程序流程图。
【具体实施方式】
[0006]下面结合附图1和实施例对本发明结构作进一步说明
[0007]如图1所示，箭头表示信号的输送方向。本发明由单片机、数码管、按键、模数转换器、运放以及驻极体传声器组成。用户通过按键8设置风扇的运行模式，如果选择手动模式，则通过按键8手动设置风扇的风速档位，输入给单片机I (AT89C51);如果是声控模式，驻极体传声器7 (MIC)对声音进行采集和放大，然后通过运放6 (LM358)实现电压的跟随，再经过模数转换器5(ADC0809)将模拟电压信号转换为数字量传送给单片机1，单片机I根据声音的大小，计算出档位。在已知档位信号后，一方面，单片机I输出与之相应的PWM波，通过电机驱动芯片2(ULN2003)控制电扇3的转速；另一方面，单片机I通过数码管4显示档
位信号。
[0008]具体程序流程结合附图2，进行进一步说明。
[0009]设定声音信号的采样周期，程序按如下周期运行:首先确认运行模式，如果是声控模式，则判断是否到采样周期，如果没到，则返回，如果到，则采集声音信号，计算转速档位，然后将档位传送给数码管显示，并输出相应的PWM波；如果是手动模式，如果没有档位输入，则返回，如果有档位输入，则通过数码管显示，并输出相应的PWM波。
[0010]本发明包括如下几个部分:
[0011]风扇运行的多模式:系统设有声控模式和手动模式两种模式，可相互切换，声控模式中，可根据音乐等各种声音来源控制风扇转速，手动模式下，则可手动设置风扇转速档位。
[0012]风扇多档位运行设计:通过单片机输出PWM波，结合电机驱动芯片，使风扇可以改变转速档位。
[0013]风扇的智能化设计:将单片机作为主控单元，配套设计了声音采集、人机交互接口以及风扇驱动执行装置，使风扇根据外部声音信号自动进行转速调节，具有智能化的特性。
【权利要求】
1.声控自动调档风扇玩具，其特征在于: 包括I个驻极体拾音器，负责对声音进行米集和放大； I个运放LM358，负责实现输出电压的跟随； I个模数转换器ADC0809，负责模拟量转换为数字量； I个电机驱动芯片ULN200，负责控制风扇电机的转速； I个单片机AT89C51，单片机接受声音信号，并根据信号的大小输出与之相应的PWM波。
2.根据权利要求1所述的声控自动调档风扇玩具，其特征在于具有人机接口的调档设置，目前市场上的风扇玩具只有开关功能，本发明通过按键的方式可以手动设置风扇的档位，增加了用户的自主性和便利性。
3.根据权利要求1所述的声控自动调档风扇玩具，其特征在于声控调档的设计，以单片机为主控元件，实现了对声音的采集，并由此控制风扇的转速，声音的来源可以是音乐、用户的命令等多种形式，增加了玩具的互动性和娱乐性。
4.根据权利要求1所述的声控自动调档风扇玩具，其特征在于手动和声控调档的切换方式，设置了模式切换方式，用户可以根据需要自由切换，增加了玩具的灵活性，兼具实用性和娱乐性。
【文档编号】A63H33/30GK103520939SQ201310517827
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】李庆华, 赵忠盖, 黄杨 申请人:江南大学