一种电子玩具的智能控制系统的制作方法

本发明涉及一种电子玩具的智能控制系统，特别是一种电子玩具的智能控制系统。

背景技术：

儿童的生活离不开玩具，随着科技的发展，市场上出现了形形色色的具有语音功能的电子玩具，具有语音功能的电子玩具与儿童玩耍时会伴随有肢体动作及语音播放。

由于，上述所提及的电子玩具功能多样化，现有技术中前述电子玩具的电路控制系统设计一般均较复杂，设计及生产成本相对较高。同时，儿童与现有技术中前述具有语音功能的电子玩具玩耍时，必须要触碰玩具身上的特定位置，才能够触发电子玩具的语音播放及肢体动作功能，导致智能化程度相对较低。

因此，申请人认为有必要对上述电子玩具的电路控制系统作出进一步的改进设计。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种系统简单、控制智能化高的电子玩具的智能控制系统。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种电子玩具的智能控制系统，其包括如下部分：

一个用于接收外部环境中光感信号的光电阻器；

一个用于接收前述光电阻器的光感信号，并将该光感信号放大处理后反馈至语音集成控制器，同时通过该语音集成控制器控制实现开启或关闭状态切换的光信号处理电路；

一个用于接受MP3或话筒输入信号后进行信号放大的功放模块；

一个用于接收前述功放模块的音频输出信号的扬声器单元；

一个连接至语音集成控制器上并控制语音集成控制器工作状态切换的多档开关；

一个用于检测音频输出信号的强弱，并传输给语音集成控制器控制输出状态切换的音频放大检测模块；

一个为智能控制系统及电子玩具提供电源的电源电路模块；

以及，一个根据前述中多档开关的信号控制电源电路模块及光信号处理电路的开启与关闭状态切换，根据前述光信号处理电路的光感信号控制输出状态及工作频率切换，根据音频放大检测模块的强弱控制输出频率的语音集成控制器；

其中，上述光电阻器的光感信号输出端与光信号处理电路相电连接；上述光信号处理电路与语音集成控制器相连接；上述多档开关与语音集成控制器相电连接；上述音频放大检测模块的音频信号输出端与语音集成控制器相电连接；上述音频放大检测模块的信号输入端与功放模块的输出端相电连接；上述语音集成控制器的语音信号输出端与功放模块相电连接；上述功放模块的输出端与扬声器单元相电连接；上述电源电路模块的电源输出端与语音集成控制器相电连接。

上述中所提供的一种电子玩具的智能控制系统，其整个系统通过集成控制设计，控制系统整体设计简单，故障率低；同时，整个控制系统中结合光控等智能控制手段，使得整个控制系统的智能化程度提升，使用人性化。

一种优选技术方案，上述电子玩具的智能控制系统还包括：

一个用于接收外部环境中音频信息的声控传感器；

以及，一个用于接收前述声控传感器的音频信号，并将该音频信号反馈至语音集成控制器，同时通过该语音集成控制器控制实现玩具开启或关闭状态切换的声控处理电路；

其中，上述声控传感器与声控处理电路相电连接；上述声控处理电路与语音集成控制器相连接；该语音集成控制器根据前述中多档开关的信号控制电源电路模块、光信号处理电路及声控处理电路的开启与关闭状态切换，音频放大检测模块根据输出音频信号的强弱控制玩具输出状态的频率。

上述优选技术手段中所述控制系统结合了光控及声控功能，进一步的提升了控制系统的智能化。

再进一步的优选技术方案，上述电子玩具的智能控制系统它还包括：

一个用于驱动电子玩具动作的电机组驱动单元；该电机组驱动单元的信号输入端与前述语音集成控制器相电连接；该语音集成控制器根据音频信号及光感信号以及音频放大检测模块控制电机组驱动单元的开启与关闭状态切换。

上述再进一步的优选技术方案中通过设置电机组驱动单元，使得电子玩具具备更多的功能化，提升电子玩具的娱乐性。

为了使电路更加稳定，所述的多档开关是K1档控制整个电路功能关闭；K2挡控制声控或光控状态；K3档是启动MP3或话筒功能的三档开关，所述的电源电路模块包括电源插座连接口和与电源插座连接口连接的集成稳压芯片U2，所述的功放模块包括音频功率放大芯片U1，所述的音频功率放大芯片U1的1脚功率输出端通过第五电容C5连接喇叭BL的正极端，所述的音频功率放大芯片U1的3脚功放负反馈端通过第十三电容C13连接喇叭BL的负极端，所述音频功率放大芯片U1的4脚功放输入端通过一第七电容C7连接一电位器P1的公共端，电位器P1的一端连接三档开关一端，电位器P1的另一端连接喇叭BL的负极端，所述音频功率放大芯片U1的9脚前置输入端连接通过第一电容C1连接话筒输入插座的正极端,，所述的光信号处理电路包括第十PNP三极管Q10和第十一PNP三极管Q11，所述光电阻器的一端通过第二十三电容C23连接第十PNP三极管Q10的基极，第十PNP三极管Q10的发射极通过第二十六电阻R26连接光电阻器与第二十三电容C23的公共端，第十PNP三极管Q10的基极和集电极分别通过一电阻连接电源插座连接口的一端，第十PNP三极管Q10的集电极与第十一PNP三极管Q11的基极连接，第十一PNP三极管Q11的发射极和第十PNP三极管Q10的发射极分别连接集成稳压芯片U2的接地端，第十PNP三极管Q10的发射极还通过第二十四电容C24连接语音集成控制器的信号端，第十一PNP三极管Q11的集电极通过第三二极管D3连接第十PNP三极管Q10的发射极与第二十四电容C24的公共端，第十PNP三极管Q10的发射极还连接电机组驱动单元；所述的音频放大检测模块包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2和第三PNP三极管Q3，所述的第一NPN三极管Q1的基极通过串联的RC电路与喇叭BL的正极端连接，第一NPN三极管Q1的集电极与第二NPN三极管Q2基极连接，第二NPN三极管Q2的集电极通过第十四电阻R14与第三PNP三极管Q3的基极连接，第三PNP三极管Q3的发射极连接集成稳压芯片U2的输出端，第三PNP三极管Q3的集电极通过第一二极管D1连接语音集成控制器，第一NPN三极管Q1和第二NPN三极管Q2的发射极均连接电位器P1与喇叭BL负极端连接的公共端。

所述的声控处理电路包括第十三PNP三极管Q13和第十二PNP三极管Q12，所述第十二PNP三极管Q12的基极与第十三PNP三极管Q13的集电极连接，所述第十三PNP三极管Q13的基极通过声控传感器连接第十三PNP三极管Q13的发射极，第十三PNP三极管Q13的发射极与第十二PNP三极管Q12的发射极连接，第十二PNP三极管Q12的集电极通过第四二极管D4连接第十PNP三极管Q10的发射极与第二十四电容C24的公共端。

为了实现驱动电机的功能，使玩具功能具有乐趣，所述电机组驱动单元包括驱动器和四组电机,所述的驱动器的两端与语音集成控制器连接，驱动器的输出端与其中一组电机连接，剩余的三组电机分别与语音集成控制器连接。

作为优选，所述的音频功率放大芯片U1型号为AL4160，所述的集成稳压芯片U2的型号是L7805，所示的语音集成控制器4的型号是 NY5P345AB芯片，所述的驱动器的型号为P52102F。

本发明得到的一种电子玩具的智能控制系统，其具备智能化程度高，结构简单故障率低，使用稳定性好等一些列优点。

附图说明

图1是本实施例1所提供一种电子玩具的智能控制系统的系统原理示意图；

图2是本实施例2所提供一种电子玩具的智能控制系统的系统原理示意图；

图3是本实施例3所提供一种电子玩具的智能控制系统的系统原理示意图；

图4是实施例3中一种电子玩具的智能控制系统的电路原理图；

图5是实施例3中一种电子玩具的智能控制系统一部分的电路原理图；

图6是实施例3中一种电子玩具的智能控制系统另一部分的电路原理图。

图中：光电阻器1、光信号处理电路2、音频放大检测模块3、语音集成电路模块4、功放模块5、扬声器单元6、三档开关7、电源电路模块8、MP3插座9、声控传感器10、声控处理电路11、电机组驱动单元12、话筒插座13、电源插座连接口14。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1所示，本实施例提供的一种电子玩具的智能控制系统，其包括如下部分：

一个用于接收外部环境中光感信号的光电阻器1；

一个用于接收前述光电阻器1的光感信号，并将该光感信号放大处理后反馈至语音集成控制器4，同时通过该语音集成控制器4控制实现开启或关闭状态切换的光信号处理电路2；

一个用于接受MP3或话筒输入信号后进行信号放大的功放模块5；

一个用于接收前述功放模块5的音频输出信号的扬声器单元6；

一个连接至语音集成控制器4上并控制语音集成控制器4工作状态切换的多档开关7；

一个用于检测音频输出信号的强弱，并传输给语音集成控制器4控制输出状态切换的音频放大检测模块3；

一个为智能控制系统及电子玩具提供电源的电源电路模块8；

以及，一个根据前述中多档开关7的信号控制电源电路模块8及光信号处理电路2的开启与关闭状态切换，根据前述光信号处理电路2的光感信号控制输出状态及工作频率切换，根据音频放大检测模块3的强弱控制输出频率的语音集成控制器4；

其中，上述光电阻器1的光感信号输出端与光信号处理电路2相电连接；上述光信号处理电路2与语音集成控制器4相连接；上述多档开关7与语音集成控制器4相电连接；上述音频放大检测模块3的音频信号输出端与语音集成控制器4相电连接；上述音频放大检测模块3的信号输入端与功放模块5的输出端相电连接；上述语音集成控制器4的语音信号输出端与功放模块5相电连接；上述功放模块5的输出端与扬声器单元6相电连接；上述电源电路模块8的电源输出端与语音集成控制器4相电连接。

本实施例中所提供一种电子玩具的智能控制系统，其在具体使用时根据用户不同要求，由三档开关7选择控制各所需功能。例如，K₁档为电子玩具总电源关闭；K₂为光控状态，当所述语音集成控制器4接收到外部光感信号，语音集成控制器4控制功放模块5传输音频信号，扬声器单元6同步的播放音乐，音乐的具体播放形式可根据不同用户要求进行认为设定；K₃档为MP3或/和话筒功能，随着外部音频信号的输入，扬声器单元6同样同步地播放音乐。

上述中所提供的一种电子玩具的智能控制系统，其整个系统通过集成控制设计，控制系统整体设计简单，故障率低；同时，整个控制系统中结合光控等智能控制手段，使得整个控制系统的智能化程度提升，使用人性化。

实施例2：

本实施例中所提供的一种电子玩具的智能控制系统，其大体结构与实施例1相一致，如图2所示，但是本实施例中上述电子玩具的智能控制系统还包括：

一个用于接收外部环境中音频信息的声控传感器10；

以及，一个用于接收前述声控传感器10的音频信号，并将该音频信号反馈至语音集成控制器4，同时通过该语音集成控制器4控制实现玩具开启或关闭状态切换的声控处理电路11；

其中，上述声控传感器10与声控处理电路11相电连接；上述声控处理电路11与语音集成控制器4相连接；该语音集成控制器4根据前述中多档开关7的信号控制电源电路模块8、光信号处理电路2及声控处理电路11的开启与关闭状态切换，音频放大检测模块3根据输出音频信号的强弱控制玩具输出状态的频率。

上述控制系统结合了光控及声控功能，进一步的提升了控制系统的智能化。

实施例3：

本实施例中所提供的一种电子玩具的智能控制系统，其大体结构与实施例2相一致，如图3所示，但是本实施例中上述电子玩具的智能控制系统它还包括：

一个用于驱动电子玩具动作的电机组驱动单元12；该电机组驱动单元12的信号输入端与前述语音集成控制器4相电连接；该语音集成控制器4根据音频信号及光感信号以及音频放大检测模块3控制电机组驱动单元12的开启与关闭状态切换。

上述中通过设置电机组驱动单元12，使得电子玩具具备更多的功能化，提升电子玩具的娱乐性。

结合了上述本实施例所提供智能控制系统的电子玩具在具体使用过程中，其可以实现电子玩具边播放音乐边随着音乐舞动。例如当上述电子玩具为三个独立的人形玩偶，上述电机组驱动单元12控制独立的四组电机，四组电机分别为各自控制一个人形玩偶的三组第一电机以及一组控制三个人形玩偶同步动作的第二电机，此时三个人形玩偶就会按照设定要求，随着音乐同步或者异步的实现舞动了，而且其舞动频率也可以与音乐的音频信号强落相一致。

在本实施例中提供一种具体的电路连接关系，如图4至图6所示，所述的多档开关7是K1档控制整个电路功能关闭；K2挡控制声控或光控状态；K3档是启动MP3或话筒功能的三档开关，所述的电源电路模块8包括电源插座连接口14和与电源插座连接口14连接的集成稳压芯片U2，所述的功放模块5包括音频功率放大芯片U1，所述的音频功率放大芯片U1的1脚功率输出端通过第五电容C5连接喇叭BL的正极端，所述的音频功率放大芯片U1的3脚功放负反馈端通过第十三电容C13连接喇叭BL的负极端，所述音频功率放大芯片U1的4脚功放输入端通过一第七电容C7连接一电位器P1的公共端，电位器P1的一端连接三档开关一端，电位器P1的另一端连接喇叭BL的负极端，所述音频功率放大芯片U1的9脚前置输入端连接通过第一电容C1连接话筒输入插座13的正极端,，所述的光信号处理电路2包括第十PNP三极管Q10和第十一PNP三极管Q11，所述光电阻器1的一端通过第二十三电容C23连接第十PNP三极管Q10的基极，第十PNP三极管Q10的发射极通过第二十六电阻R26连接光电阻器1与第二十三电容C23的公共端，第十PNP三极管Q10的基极和集电极分别通过一电阻连接电源插座连接口14的一端，第十PNP三极管Q10的集电极与第十一PNP三极管Q11的基极连接，第十一PNP三极管Q11的发射极和第十PNP三极管Q10的发射极分别连接集成稳压芯片U2的输出端，第十PNP三极管Q10的发射极还通过第二十四电容C24连接语音集成控制器4的接地端，第十一PNP三极管Q11的集电极通过第三二极管D3连接第十PNP三极管Q10的发射极与第二十四电容C24的公共端，第十PNP三极管Q10的发射极还连接电机组驱动单元12；所述的音频放大检测模块3包括第一NPN三极管Q1、第二NPN三极管Q2和第三PNP三极管Q3，所述的第一NPN三极管Q1的基极通过串联的RC电路与喇叭BL的正极端连接，第一NPN三极管Q1的集电极与第二NPN三极管Q2基极连接，第二NPN三极管Q2的集电极通过第十四电阻R14与第三PNP三极管Q3的基极连接，第三PNP三极管Q3的发射极连接集成稳压芯片U2的输出端，第三PNP三极管Q3的集电极通过第一二极管D1连接语音集成控制器4，第一NPN三极管Q1和第二NPN三极管Q2的发射极均连接电位器P1与喇叭BL负极端连接的公共端；所示集成稳压芯片U2的接地端与电源插座连接口14的接地端连接，且该电源插座连接口14的正极端连接+9V的公共电源，电源插座连接口14的正极端与集成稳压芯片U2的输入端连接，且该集成稳压芯片U2还通过二极管1N4001与喇叭BL负极端连接，且所述二极管1N4001的正极与集成稳压芯片U2连接。其中，所述的声控处理电路11包括第十三PNP三极管Q13和第十二PNP三极管Q12，所述第十二PNP三极管Q12的基极与第十三PNP三极管Q13的集电极连接，所述第十三PNP三极管Q13的基极通过声控传感器10连接第十三PNP三极管Q13的发射极，第十三PNP三极管Q13的发射极与第十二PNP三极管Q12的发射极连接，第十二PNP三极管Q12的集电极通过第四二极管D4连接第十PNP三极管Q10的发射极与第二十四电容C24的公共端。

其中，所述电机组驱动单元12包括驱动器U3和四组电机,所述的驱动器U3的两端与语音集成控制器4连接，驱动器U3的输出端与其中一组电机连接，剩余的三组电机分别与语音集成控制器4连接。

其中，所述的音频功率放大芯片U1型号为AL4160，所述的集成稳压芯片U2的型号是L7805，所示的语音集成控制器4的型号是 NY5P345AB芯片，所述的驱动器的型号为P52102F。

工作时，当三档开关7打到K1档时，语音集成控制器4接收到信号后，控制整个电路处于关闭的状态；当三档开关7打到K2档时，此时语音集成控制器4接收到信号后，语音集成控制器4控制与声控或光控的串口工作，若检测到光电阻器1或声控传感器10有信号时，通过对应的电路将该信号放大后传输给语音集成控制器4，此时语音集成控制器4触发播放音乐，通过预先设定的音乐每触发一次播放一次，然后在放音乐的过程中，通过预先设定的要求，4个电机也相应的轮流运转；当三档开关7打到K3档时，语音集成控制器4接收到信号后，语音集成控制器4控制与MP3插座9上的MP3或话筒插座13内的话筒连接的串口工作，若检测到MP3或话筒有信号时，将信号传输给语音集成控制器4并由喇叭BL实现播放，在放音乐的过程中，通过音频放大检测模块3检测音乐播放的信号强弱，然后控制4个电机的运动过程。