专利名称：基于射频技术与led技术的交互展示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交互展示装置，尤其涉及一种基于射频技术与LED技术的交
互展示装置。
背景技术：
植物的叶片里含有许多天然色素，这些色素有叶绿素、叶黄素、花青素和胡萝卜 素。叶片的颜色正是由于这些色素的含量和比例的不同而形成的。春夏时节，叶片中叶绿 素的含量较大，而叶黄素、胡萝卜素远远低于叶绿素，因而它们的颜色不能显现，所以，叶片 呈现叶绿素的绿色。到了秋天，随着气温下降，光照变弱，叶绿素的合成受阻，而叶绿素又 不稳定，见光容易分解，分解的叶绿素又得不到补充，所以叶片中的叶绿素比例降低，而叶 黄素和胡萝卜素相对比较稳定，不易受外界的影响。因而，叶片就显现这些色素的黄色。目 前，对于叶片的颜色为何随季节变化，老师和家长只能从定义上教育儿童，儿童的直观体验 不强烈。射频识别(RFID =Radio Frequency Identification)技术是一种非接触式的识别 技术，其具有功耗小、使用成本低的优点，近年来已经在生产领域中得到了广泛的应用。如 何将射频识别技术应用于展示装置，使得演示类似于叶片的颜色怎样随季节变化的项目更 加有趣味性，是亟待本领域技术人员研究的课题。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于射频技术与LED技术的交互 展示装置，其能够实现参观者与展示装置的互动，并增加展示装置的趣味性。本实用新型所采用的技术方案是一种基于射频技术与LED技术的交互展示装 置，包括展示模型和若干个用户操作元件，其特点是，各用户操作元件设有RFID标签；展示 模型设有至少一组互动元件，每一组互动元件中的每一个互动元件设有若干盏演示灯；该 交互展示装置还包括一主控模块以及与每一组互动元件相对应的RFID读写器、灯光控制 模块、D/A转换模块和灯光驱动模块；RFID读写器、灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动 模块依次顺序相连，灯光驱动模块的输出端与该组互动元件的演示灯相连；各组互动元件 的灯光控制模块通过总线与主控模块相连。采用上述技术方案后，参观者可使用设有RFID标签的用户操作元件触碰展示模 型的互动元件，RFID读写器根据读取到的RFID标签内的数据，通知灯光控制模块对设置在 互动元件上的演示灯进行控制，达到演示的目的。本实用新型的展示装置增加了参观者的 参与感，提高了展示装置的趣味性，尤其是，能够激发少年儿童探索高科技领域的愿望，达 到寓教于乐的效果。
图1是本实用新型的原理框图。[0008]图2A是本实用新型的一种实施方式的结构示意图。图2B是图2A的俯视示意图。图3A是本实用新型的仿真树中作为互动元件的树叶的结构示意图。图3B是图3A的俯视示意图。图4A是本实用新型的仿真树中作为演示元件的果实的结构示意图。图4B是图4A的侧视示意图。图5是本实用新型的一种实施方式的原理流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做出进一步说明。如图1所示，本实用新型的交互展示装置，包括若干个用户操作元件1以及展示模 型。各用户操作元件1设有RFID标签11。展示模型设有至少一组互动元件，每一组互动元 件中的每一个互动元件设有若干盏演示灯21。交互展示装置还包括一主控模块3以及与每 一组互动元件相对应的RFID读写器23、灯光控制模块24、D/A转换模块25和灯光驱动模 块26。RFID读写器23、灯光控制模块24、D/A转换模块25和灯光驱动模块26依次顺序相 连，即RFID读写器23的输出端与灯光控制模块24的输入端相连，灯光控制模块24的输 出端与D/A转换模块25的输入端相连，D/A转换模块25的输出端与灯光驱动模块26的输 入端相连。灯光驱动模块26的输出端与该组互动元件的演示灯21相连，较佳的是，演示灯 21为LED灯。各组互动元件的灯光控制模块24通过总线7与主控模块3相连。最好是，如图1所示，本实用新型的交互展示装置还包括若干组演示元件以及与 每一组演示元件相对应的灯光控制模块44、D/A转换模块45和灯光驱动模块46，每一组演 示元件中的每一个演示元件设有若干盏演示灯21。与每一组演示元件相对应的灯光控制模 块44、D/A转换模块45和灯光驱动模块46依次顺序相连，即灯光控制模块44的输出端与 D/A转换模块45的输入端相连，D/A转换模块45的输出端与灯光驱动模块46的输入端相 连，灯光驱动模块46的输出端与该组演示元件的演示灯21相连。各组演示元件的灯光控 制模块44通过总线7与主控模块3相连。使用时，参观者可使用设有RFID标签11的用户操作元件1触碰展示模型的互动 元件，RFID读写器23通过设置在互动元件上的天线能够读取到RFID标签11内的数据，并 将该数据送到与该组互动元件相对应的灯光控制模块24中进行处理，上述数据包含用户 操作元件1的身份信息。灯光控制模块24通过D/A转换模块25和灯光驱动模块26对设 置在互动元件上的演示灯21进行控制，如果演示灯21之前未被点亮，则由灯光控制模块24 控制其点亮，如果演示灯21之前已经点亮，则由灯光控制模块24控制演示灯21的亮度产 生变化。同时，该组互动元件相对应的灯光控制模块24还可通过总线将控制信息通知主控 模块3，由主控模块3通知与其它组互动元件以及演示元件相对应的灯光控制模块控制其 它组的演示灯21的亮度产生变化。例如，如果其它组的演示元件的演示灯之前未被点亮， 则在主控模块3的控制下，相应的灯光控制模块可控制这些演示灯也点亮；如果其它组的 演示元件的演示灯之前已被点亮，则在主控模块3的控制下，相应的灯光控制模块可控制 演示灯的亮度产生变化。灯光控制模块24、灯光控制模块44和主控模块3均可以是计算 机。[0019]图2A示出了本实用新型的一个具体实施例。在图2中，设有两个展示模型，该两 个展示模型为两棵仿真树51、52，其中一棵仿真树51代表春季，另一棵仿真树52代表秋季。 设置在仿真树51上的互动元件包括多个树叶511和多个花朵512，设置在仿真树52上的互 动元件包括多个树叶521和多个果实522，树叶511、521、花朵512或果实522包括透明外 壳，演示灯设置在该透明外壳内。树叶511、521、花朵512或果实522均与仿真树的树枝插 拔式连接。图3A和图3B示出了作为互动元件的树叶的结构示意图，图4A和图4B示出了 作为演示元件的果实的结构示意图。以仿真树52为例，仿真树52的树干523中设有钢架 524，在钢架524上设有一凸台5242。树叶521包括透明的外壳5211和空心插件5212，空 心插件5212的一端与凸台5242插拔式连接，另一端插入到外壳5211内。在外壳5211内 还设有数个演示灯21以及RFID读写器23的天线221。果实522包括透明的外壳5221和 空心插件5222，空心插件5222的一端与凸台5242插拔式连接，另一端插入到外壳5221内。 在外壳5221内还设有数个演示灯21。 每棵大树下配有四个相同的颜料筒61，每一颜料筒内放有2只作为用户操作元件 的仿真画笔62。每一仿真画笔62中安装有RFID标签。仿真树51旁的4个颜料筒中，两个 颜料筒对应叶子511的颜色，两个对应花朵512的颜色；仿真树52旁的4个颜料筒中，两个 颜料筒对应叶子521的颜色，两个对应果实522的颜色。如图2B所示，仿真树51、52的主干510、520为中空结构，多根电线8从主干510、 520的通孔内伸出，与设置在树枝上的演示灯21相连。图5示出了用仿真画笔62与仿真树51、52进行互动的原理流程图。在参观者进 行互动之前，两棵仿真树62整体是呈白色的(树叶、果实及花朵的透明外壳呈白色)。与每 一组互动元件相对应的灯光控制模块24会判断有无收到RFID读写器23发送的着色信号。 当参观者操作仿真画笔62与仿真树上作为互动元件的叶子、花朵或果实接触时，RFID读写 器23会读取到仿真画笔62的RFID标签内的数据，并将相应的控制信号送到与该组互动元 件相对应的灯光控制模块24。灯光控制模块24随即点亮对应的果实、叶子或花朵的透明外 壳内的演示灯。例如，互动者触碰的是仿真树51中的某组作为互动元件的叶子中的某一片 叶子，那么与该组叶子相对应的灯光控制模块24会点亮该组叶子中的演示灯。而在主控模 块3的控制下，也可以同时点亮其它组叶子中的演示灯。叶子中作为演示灯的LED灯在灯 光控制模块的控制下则会发出绿颜色。如果互动者触碰的是仿真树51中的某组作为互动 元件的花朵中的某一花朵，花朵中的LED灯则会发出红颜色。当互动者拿仿真画笔62与仿 真树上作为互动元件的叶子、花朵或果实再次接触时，灯光控制模块24会再次收到RFID读 写器23发送的着色信号，并控制已点亮的演示灯的灯光颜色加深。画笔每次触碰叶子、花 朵或果实时，其灯光颜色都会变深。当演示灯的灯光颜色已被点亮至最深颜色时再收到着 色信号时，灯光熄灭，整棵树恢复成白色，即初始状态。如果演示灯被点亮后，灯光控制模块 没有收到着色信号，演示灯会保持当前的灯光颜色一段时间后熄灭。该展示模型通过互动 体验，让参观的儿童能直观了解春秋两季植物叶子、花朵和果实的颜色，并培养他们对颜色 的感知能力，从而加深他们的理解和记忆。
权利要求一种基于射频技术与LED技术的交互展示装置，包括展示模型和若干个用户操作元件，其特征在于，各所述用户操作元件设有RFID标签；所述展示模型设有至少一组互动元件，每一组互动元件中的每一个互动元件设有若干盏演示灯；所述交互展示装置还包括一主控模块以及与每一组互动元件相对应的RFID读写器、灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块；所述RFID读写器、灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块依次顺序相连，所述灯光驱动模块的输出端与该组互动元件的演示灯相连；各组互动元件的灯光控制模块通过总线与所述主控模块相连。
2.如权利要求1所述的交互展示装置，其特征在于，所述交互展示装置还包括若干组 演示元件以及与每一组演示元件相对应的灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块，每 一组演示元件中的每一个演示元件设有若干盏演示灯；与每一组演示元件相对应的灯光控 制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块依次顺序相连，灯光驱动模块的输出端与该组演示元 件的演示灯相连；各组演示元件的灯光控制模块通过所述总线与所述主控模块相连。
3.如权利要求2所述的交互展示装置，其特征在于，所述展示模型为仿真树，所述互动 元件和所述演示元件均为设置在该仿真树上的树叶、花朵或果实，所述树叶、花朵或果实均 包括透明外壳，所述演示灯设置在该透明外壳内。
4.如权利要求3所述的交互展示装置，其特征在于，所述树叶、花朵和果实均与所述仿 真树的树枝插拔式连接。
5.如权利要求1所述的交互展示装置，其特征在于，所述用户操作元件为仿真画笔。
6.如权利要求1所述的交互展示装置，其特征在于，所述演示灯为LED灯。
7.如权利要求1所述的交互展示装置，其特征在于，所述灯光控制模块和所述主控模 块均为计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种基于射频技术与LED技术的交互展示装置，包括展示模型和若干个用户操作元件。各用户操作元件设有RFID标签；展示模型设有至少一组互动元件，每一组互动元件中的每一个互动元件设有若干盏演示灯。该交互展示装置还包括一主控模块以及与每一组互动元件相对应的RFID读写器、灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块；RFID读写器、灯光控制模块、D/A转换模块和灯光驱动模块依次顺序相连，灯光驱动模块的输出端与该组互动元件的演示灯相连；各组互动元件的灯光控制模块通过总线与主控模块相连。本实用新型能够实现参观者与展示装置的互动，并增加展示装置的趣味性。
文档编号G09B23/38GK201741316SQ201020247429
公开日2011年2月9日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者吉亚妮, 师瑞萍, 张晋勇, 忻歌 申请人:上海科技馆