基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，包括设有加速度传感器及无线数据传输模块的终端控制系统，以及设有无线数据传输模块用于接收所述加速度传感器的数值分量以控制实体平衡小球游戏装置的单片机控制系统。本发明专利技术提供的基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置使得游戏装置可以很容易的与具有无线数据传输模块的终端设备如手机、平板电脑等相连，只需具有加速度传感器的终端安装了本发明专利技术设计的APP，即可方便的控制游戏装置进行游戏操作，这样的设计不但大大提高了传统机械类游戏装置的可扩展性，而且增强了手机游戏与现实的交互性，软件与硬件结合，更有扩展性和趣味性。

【技术实现步骤摘要】
基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置
本专利技术涉及平衡小球游戏装置，具体是一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置。
技术介绍
目前手机游戏凭借其炫目的动画效果及优异的游戏体验成为了各阶段人群生活中娱乐消遣的重要方式之一。目前的手机游戏的种类包括使用重力传感器或陀螺仪的重力类游戏、使用麦克风的语音类游戏、完全依赖屏幕操作的屏幕类游戏等等。但各类游戏都有一个共同点，就是仅依靠手机操作，这样就会导致开发范围仅局限于手机上，不但屏幕大小有限，而且玩法也有局限性，很难实现推陈出新。此外，长期使用手机会给使用者的眼睛带来危害，而且易使人沉迷于虚拟世界。因此若想改变目前游戏市场的格局，打开未来的市场前景，降低手机游戏对使用者带来的身心伤害，利用手机控制实物装置的游戏将是一个独特的发展方向。将虚拟的手机游戏与实物相结合在目前的游戏市场上是一个新的领域，其独特的操控方式和逼真的游戏体验使其具备很有优势的发展前景。申请号为201120173227.8的专利申请提供了一种互动式滚动球游戏装置。其特征在于,包括:背景板；滚动球；设置在上述背景板上的、供滚动球滚动通过的轨道槽；位于轨道槽中的多个方向调节部件；和分别通过传动装置与上述多个方向调节部件连接的操作盘。该游戏装置基于传统的滚动球游戏装置而设计出的可组装的新型儿童益智类教育游戏装置。该方案中所提供的游戏装置为纯机械结构的实物装置而无法实现远程控制，无法实现无线通信，这样就大大降低了娱乐性和可扩展性。此外，该项目的游戏虽然可以组装，但是模式较为单一，机械结构较为复杂且不能实现场景的变换和模块的重构。单纯的机械结构使得游戏的可扩展性较差，玩法很难创新。操作也不够灵活。因而面对的使用群体也较为单一。申请号为201310039913.X的专利申请提供了一种模拟重力球游戏装置的跳跃处理方法及模拟重力球游戏装置。该模拟重力球游戏装置包括外壳、以及安装在外壳上的显示屏、存储单元、三维感测模块和运算单元等。该方法包括:调用场景数据,并在显示屏上显示出游戏场景；并调用重力球数据,模拟重力球出现在游戏场景中；通过三维感测模块感测三维运动数据,并结合场景数据,模拟出重力球在游戏场景中运动；其中,三维运动数据包括竖直方向的竖直加速度、以及水平方向的水平加速度；模拟重力球游戏装置根据竖直加速度、水平加速度,并结合重力加速度,运算处理得到重力球的跳跃轨迹,并结合场景数据,模拟得到重力球在游戏场景中的跳跃运动。该方案中所提供的技术也将实物装置游戏与电子显示屏相结合，在电子屏上显示重力球的跳跃轨迹，但该游戏装置缺少了控制终端，在玩法上不够创新，较为单一，因此降低了游戏的娱乐性和扩展性。
技术实现思路
本专利技术的首要目的在于提供一种将传统的纯机械类游戏与纯软件类游戏结合，基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，为实现上述目的本专利技术的具体方案如下：一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，包括设有加速度传感器及无线数据传输模块的终端控制系统，以及设有无线数据传输模块用于接收所述加速度传感器的数值分量以控制实体平衡小球游戏装置的单片机控制系统。优选的，所述终端控制系统还包括：加速度数值分析单元，所述加速度数值分析单元获取加速度传感器的数值分量并进行分析，提取出需要的数据；数据传输算法单元，所述数据传输算法单元用于实现将加速度传感器的数据优化并封包成安全、易于传输的形式。优选的，所述终端控制系统还包括：小球模拟单元，所述小球模拟单元根据加速度传感器的数值分量实时绘制模拟小球图像。优选的，所述实体平衡小球游戏装置包括：底座、方台迷宫以及升降装置；所述底座通过两个大扭力舵机提供X轴、Y轴方向上的自由度；所述方台迷宫包括固定挡板以及通过小扭力舵机控制的移动挡板，所述固定挡板设于所述底座外围，复数块所述移动挡板构成可变换的迷宫通道，所述迷宫通道设有陷阱以及同于检测实体小球经过的检测传感器；所述升降装置包括设于所述陷阱入口的触碰开关，所述升降装置用于将掉入陷阱中的实体小球输送回所述方台迷宫。优选的，所述单片机控制系统包括：舵机控制模块，所述舵机控制模块根据加速度传感器的数值控制大扭力舵机，进而控制所述底座的动作；所述舵机控制模块还通过控制所述小扭力舵机实现所述迷宫通道的变换。优选的，所述舵机控制模块包括7805稳压芯片，所述7805稳压芯片输入端和输出端分别设有滤波电容。优选的，所述舵机控制模块包括三块7806稳压芯片并联构成的稳压芯片组，所述稳压芯片组的输入端和输出端分别设有滤波电容，所述稳压芯片组的输出端与所述小扭力舵机电连接。优选的，所述单片机控制系统包括：计分模块，所述计分模块包括红外发射管、红外接收管以及集成运放电路，所述红外发射管与所述红外接收管相对设置，所述红外接收管的输出端连接于所述集成运放的同相输入端，所述集成运放的反相输入端则通过电位器输入可调的参考电压。优选的，所述单片机控制系统包括：显示模块，所述显示模块包括四个八段数码管，每个所述数码管由八个共阳极的LED灯组成。优选的，所述无线数据传输模块为蓝牙模块。本专利技术提供的基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置使得游戏装置可以很容易的与具有无线数据传输模块的终端设备如手机、平板电脑等相连，只需具有加速度传感器的终端安装了本专利技术相关应用程序，即可方便的控制游戏装置进行游戏操作，这样的设计不但大大提高了传统机械类游戏装置的可扩展性，而且增强了手机游戏与现实的交互性，软件与硬件结合，更有扩展性和趣味性。并且游戏装置利用舵机和随机算法的配合使装置表面的迷宫可以实现自我重构，从而大大增大了游戏的可玩性和新鲜度。另外，本专利技术的升降台装置可以使游戏自动重新开始，实现了游戏装置的智能化，提升了游戏的完整度。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1为本专利技术实施系统结构示意图；图2为本专利技术实施数据传输算法单元结构示意图；图3为本专利技术实终端坐标分量示意图；图4a为本专利技术实施实体平衡小球游戏装置结构示意图；图4b为本专利技术实施方台迷宫结构示意图；图5为本专利技术实施7805稳压模块接线图；图6为本专利技术实施稳压芯片组接线图；图7为本专利技术实施计分模块电路原理图；图8为本专利技术实施显示模块电路原理图。具体实施方式下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，在此本专利技术的示意性实施例以及说明用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1所示，一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，包括：终端控制系统，该终端控制系统设有加速度传感器及无线数据传输模块；本专利技术中的终端为智能手机，因此也可以成为智能手机控制系统；单片机控制系统，单片机控制系统设有无线数据传输模块用于接收所述加速度传感器的数值分量以控制实体平衡小球游戏装置；目前市场上主流的三种无线通信协议分别为Wi-Fi、蓝牙、ZigBee。相比之下，三者虽均为短距离无线通信技术，均使用2.4GHz频段，但Wi-Fi功耗相当大，蓝牙次之，ZigBee最低；对于传输速率、传输距离、硬件成本等也是同等的递减顺序。再者，新一代的智能手机基本都集成了Wi-Fi及蓝牙功能，开本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，其特征在于包括：设有加速度传感器及无线数据传输模块的终端控制系统，以及设有无线数据传输模块用于接收所述加速度传感器的数值分量以控制实体平衡小球游戏装置的单片机控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，其特征在于包括：设有加速度传感器及无线数据传输模块的终端控制系统，以及设有无线数据传输模块用于接收所述加速度传感器的数值分量以控制实体平衡小球游戏装置的单片机控制系统；所述实体平衡小球游戏装置包括底座、方台迷宫以及升降装置；所述底座通过两个大扭力舵机提供X轴、Y轴方向上的自由度；所述方台迷宫包括固定挡板以及通过小扭力舵机控制的移动挡板，所述固定挡板设于所述底座外围，复数块所述移动挡板构成可变换的迷宫通道，所述迷宫通道设有陷阱以及同于检测实体小球经过的检测传感器；所述升降装置包括设于所述陷阱入口的触碰开关，所述升降装置用于将掉入陷阱中的实体小球输送回所述方台迷宫。2.如权利要求1所述的基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，其特征在于，所述终端控制系统还包括：加速度数值分析单元，所述加速度数值分析单元获取加速度传感器的数值分量并进行分析，提取出需要的数据；数据传输算法单元，所述数据传输算法单元用于实现将加速度传感器的数据优化并封包成安全、易于传输的形式。3.如权利要求1所述的基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，其特征在于，所述终端控制系统还包括：小球模拟单元，所述小球模拟单元根据加速度传感器的数值分量实时绘制模拟小球图像。4.如权利要求1所述的基于无线数据传输技术及重力感应控制的平衡小球游戏装置，其特征在于，所述单片机控...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈虹，黄文恺，颜卓增，钟智潮，林若剑，李雪，陈佳宇，谢海涛，伍冯洁，朱静，姚佳岷，韩晓英，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：广东;44