专利名称：智能化多功能智力开发玩具的制作方法
技术领域：
智能化多功能智力开发玩具，是一种由微电脑控制的适合劝儿到少儿智力开发的玩具，具有跟我学，考考你，留言录音，留言放音，定时播放留言和音乐，随机游戏，电子钟和防盗功能。每一功能与一按键对应。
跟我学的功能可以教小孩看图说话。考考你的功能可以向小孩提问，再根据小孩作出的反应进行评判。留言录音功能随时录下要留下的话，这一功能给家庭简短留言提供了方便，留言放音功能随时按需要放出所录留言。定时播放留言功能可以在设定时间播放留言，达到提醒你做某件事的目的，例如，你前一天晚上留下“7点钟了，该起床了！”那么第二天早上七点钟会自动播放留言“7点钟了，该起床了！”。直到你按下相应的键。随机游戏功能在此功能下，当你按下面板上的任一键，它将以现存于玩具中的语言、留言、音乐中随机取出一些段，组合后进行播放。电子钟功能能准确告知时间。电子钟还可以由对时和对分两个功能键来校正，每按一次对时键，则小时加一，二十四小时归零。每按一次对分键，则分加一，六十分归零，此时小时加一。防盗功能当来自于外部传感器的低电平信号被测到就自动播放“哎！有小偷”和刺耳，短触的尖叫。跟我学功能和考考你功能能教学龄儿童学习拼音，英标，认字，识图，练习说汉语和英语或其他语种。随机游戏功能能给儿童以魔方般的魂力。该智力开发玩具集娱乐教育于一体，学龄前儿童不用大人指导自己就可自行边玩边学。满足学龄前儿童的好奇心和好动心理。让儿童积极主动加入，所学的内容由浅入深，适时可以调整，适合各阶段儿童的智力开发。同时，留言录音，留言放音，定时播放留言和音乐，电子钟，防盗功能可以给家庭带来方便和安全。
该智力开发玩具不同于市场一般的玩具，也不同于市场上可以见到的语言学习机。与电视机配的电脑语言学习机尽管有较强的功能，但过于复杂，不便携带。它也不同于带卡的通过按键打码式语言学习机，打码式语言学习机通过插入卡片，由小孩通过键盘输入该卡上注明的数码，然后发出相应的声音，如果码字打错，则发出错的声音。该智能玩具也不同于自行走卡的语言学习机。自行走卡的语言学习机是通过卡上贴的磁性材料，通过自动前进，由读出磁头拾音经过放大发出。后两种语言学习机都不具备与小孩对话，让小孩积极主动参与的功能，也不具有游戏功能。积极主动与参与，在娱乐中游戏学习语言，扩大知识面，则是幼儿和少儿期教育的核心。现在所见到的语言学习机功能单一，就使整机的性能价格比显高。
本发明的目的就是为了克服现有技术上的不足，为了让幼儿和少儿在娱乐游戏中学习语言，扩大知识面，进而达到智力开发的目的而设计的一种智能化多功能智力开发玩具，并附有多种实用功能。
本发明主要由(1)电源供电部分，(2)按键与显示面板，(3)电脑控制部分，(4)语音电路板，(5)留言录音和留言放音板，(6)音乐片，(7)功放输出板，(8)电子钟屏，(9)彩色贴膜，(10)壳体十大部分组成。如
图1所示。
图1为基本功能以及它们之间关系的示意图。下面就各部分分别加以说明。
①电源部分电源可由稳压电源供电，亦可由电池供电。电池可为一般的电池，也可以为可充电电池，当稳压电源供电时，电池部分自动断开，且当电池电压不足时，稳压电源供电时，对电池自动充电。如图2所示。
图2中，变压器将220交流变成6.5v－7.2v交流，这交流输出通过标准二芯低压电源头连接到壳体上。在插头上方或下方，左侧或右侧分别设一微动开关。当插头未插入时，微动开关a的1与2不连，微动开关b的3与4相连接，此时由电池供电。当插头插入时，微动开关a的1与2连接，微动开关b的3与4不连接，此时由交流电源供电，D1，D2，D3，D4，D5，D6，D7为整流二极管，可流以1A的电流，耐压大于12v以上即可。并在电池不足时对电池进行充电。稳压块为7805电池可用干电池，也可用充电电池。电容C可用大于10v耐压，2500uf以上容量为佳。保险丝用1A的保险丝。
②按键与显示面板其尺寸大小根据壳体的形状来定。设计的按键数在24到64之间为好。按键为触摸轻按式开关，主要由薄形簧片与基板两部分组成。薄形簧片中心部凸起1到2mm，按下以后使基板上的两块导电部分接通。显示用一般发光二极管或高亮发光二极管，其色彩可以是黄色，红色或绿色，按键与显示与电脑控制部分互连的电原理图如图3所示。
图3中，Vcc为＋5v，R的值在220到680Ω之间为宜。L0到Ln为发光二极管，K0到Kn为按键。n在24到64之间为宜。y0，y1到yn是由电脑控制部分的74LS138或74S138或可代型号的译码芯片提供的译码信号，每16个键被组成一组，每组通过一根状态线与电脑控制部分8031的P3口上某一位相连。电脑控制部分如要点亮某个二极管，比如L1，只需让y1为低电平即可，如需扫描按键，只要把y0，y1到yn分别置成0后，读入p3口即可识别。例如，当y1为低时，y1所在组的状态线经P3口读出为低时，则只说明与y1对应的按键k1已经按下。
③电脑控制部分是整个智力开发玩具的中枢，电硬件电路和控制程序两部分组成，硬件电路如图4所示。
图4中各单元的序号以Ux表示，所用芯片如图所示或者用与图示芯片互换的不同型号芯片，电阻，电容，晶振的值如图所示，U4产生的译码控制信号C0分配给U2，C1到C6分配到U5到U10，它们之间是可以调整的，只要相应的控制软件随着变化即可。U11到U18产生0到63根译码信号。如果只选择键的个数为32，则U7，U8，U15到U18以及所有的连接可以从原理图中去掉，也自然以线路板上去掉。U9，U10提供电子钟屏所需要的15根驱动信号，y0到y63译码部分再提供钟屏两根译码信号用于分时刷新钟屏，以显示时间。电脑控制部分提供U1的P1口以及U9，U10剩余的一根信号线共计9根，分别分配给音乐片，留言录音和放音板，功能板，语言电路板。这九根线彼此可以互换连接，甚至P1口的八根线可以与U5到U8中的输出信号进行互换连接。这九根线分法是有二根控制二路音乐片，当其输出为高时音乐片就接通电源，输出录在音乐片中的音乐信号到功放输出板；有三根分配给留言录音和放音板，分别去控制留言录音和留音放音，以及复位；有三根分配给功放板，分别作为禁音使用，分别可随时禁止留言录音和放音板，一路音乐片，语音电路板输出的音频信号进入功放输入或让其中需要进入的信号进入功放输入；有一根分配给语音电路板，控制它是否投入工作，如这根信号为高电平则使语音电路板加上电源如为低电平则将语音电路板的电源撤掉，语音电路板即不能投入工作。
控制程序主要由初始化程序，扫描按键程序，中断处理程序，功能执行程序组成。初始化程序给8031的状态寄存器和变量赋值，扫描按键程序扫描键值，产生键值表。中断处理程序主要处理25ms时钟定时中断，在中断时推进时钟，并扫描刷新钟屏，功能执行程序分析键值并产生相应的控制信号，完成设定的功能。
④语音电路板为录入语言的大规模集成电路，通过插头与电脑控制部分相连接，其语音输出到功放板上，语音电路板所录的声音与彩色贴膜所印的内容是对应的，并成系列排列。每一段语音电路板所录的声音通过一插头与电脑控制板上的U11到U18输出的译码控制信号相连，由译码控制信号控制其输出与否。当译码控制信号保持为低时，则输出所录的声音。当语音电路板上的内容对幼儿或少儿已不新，则可以更换另一新的语音电路板，并更换上与之对应的新的贴膜，继续使用，不失新颖。
⑤留言录音和留言放音板可以录入和放出声音，其存贮空间可以根据需要以及价格因素来考虑或大或小，所采用的语音芯片也可以随新的语音器件的推出而更新换代。例如，目前市场上有售的语音芯片如YH402或YH403来制作本发明的留言录音和留言放音板，也可用SR406等语音芯片来制作，因为留言录音和留言放音板是独立制板，所以替代，更换就很方便，它的语音输出信号连接到功能板。
⑥音乐片采用目前市场能买到的一般音乐片，其输出连接到功放输出板上。
⑦功放输出板由音乐片，语音电路板，留言录音和留言放音板来的信号在功放板上经过禁音控制输入到功率放大器，功率放大器的输出接喇叭，功放输出板可以是单通道，也可以是双通道立体声，这可根据所采用芯片来定。
⑧电子钟屏采用市场上有售的电子钟屏，可以是大钟屏，也可以是小钟屏。
⑨彩色贴膜可以是透明的，也可以是半透明的，也可以不透明的彩色纸膜外贴透明塑料膜。彩色贴膜上印有图案。例如在教小孩看图识字时，图案可以是动物或鸟类的形状图，当小孩按下藏在图形下面的按钮时，就发出对应该图形所录制的声音。比如图上是小狗，对应小狗录制的声音是“小狗，小狗汪汪叫，小狗会咬人”。则在跟我学功能键被按过一次之后，如按下藏在小狗下面的按键时就会发出相应的声音“小狗，小狗汪汪叫，小狗会咬人”。如在考考你功能键按过一次之后，就会根据现行状态选择随机或顺序的出题，出的题可能是“小狗在哪儿”？如小孩按下藏在小狗下面的按键时，则会自动说出“对了”。如按错键则说错了”。出什么样的题型可以按递次增加其难度。彩色贴膜是用不干胶贴在面板底板上。
L壳体采用塑料制作，其形状可以是长方形，也可以是动物的面像，也可以是乐器的形状。
本发明制造和生产不是太难。因为它具有较高的性能价格比，所以预计将有很大的市场。
权利要求1.智能化多功能智力开发玩具主要由(1)电源供电部分，(2)按键与显示面板，(3)电脑控制部分，(4)语音电路部分，(5)留言录音和留言放音板，(6)音乐片，(7)功放输出板，(8)电子钟屏，(9)彩色贴膜，(10)壳体组成，其特征在于电脑控制部分通过控制信号线分别与(2)按键与显示面板，(4)语音电路部分，(5)留言录音和留言放音板，(6)音乐片，(7)功放输出板，(8)电子钟屏相连接。
2.根据权利要求1所述的智能化多功能智力开发玩具，其特征在于利用微动开关实现交直流供电的转换以及对电池的充电。
3.根据权利要求1所述的智能化多功能智力开发玩具，其特征在于由电脑控制部分的74LS138或74S138或可代型号的译码芯片提供的译码信号的高低来控制发光二极管的息灭和点亮以及扫描按键所需要的低电平信号。
4.根据权利要求1所述的智能化多功能智力开发玩具，其特征在于彩色贴膜上的内容与语音电路板上的内容是一一对应的。
5.根据权利要求1所述的智能化多功能智力开发玩具，其特征在于彩色贴膜和语音电路板是可以更换的。
专利摘要本实用新型是一种智能化多功能智力开发玩具，它主要由(1)电源供电部分，(2)按键与显示面板，(3)电脑控制部分，(4)语音电路板，(5)留言录音和留言放音板，(6)音乐片，(7)功放输出板，(8)电子钟屏，(9)彩色贴膜，(10)壳体组成。其特征在于它有跟我学，考考你，留言录音，留言放音，定时播放留言和音乐，随机游戏，电子钟以及防盗功能。该智力玩具集娱乐与教育于一体，学龄前儿童不用大人指导自己就可自行边玩边学，满足学龄前儿童的好奇心和好动心理，附设的功能给家庭带来了方便，安全以及现代化色彩。
文档编号G09B5/00GK2213362SQ9424150
公开日1995年11月22日 申请日期1994年3月24日 优先权日1994年3月24日
发明者陈清华 申请人:陈清华