海洋环保立体电子书系统、控制方法、介质、设备及终端技术方案

本发明专利技术属于交互方式教育技术领域，公开了一种海洋环保立体电子书、控制方法、介质、设备及终端，所述海洋环保立体电子书系统包括卡纸主体、立体书纸电路、立体导电机关、传导材料、Arduino板、传感器以及电路隐藏板。本发明专利技术将纸电路和立体书相结合，采用导电油墨、传感器、Arduino技术等丰富立体书的结构形式，提供新的交互方式，宣传了保护海洋环境的重要性。就交互方式而言，本发明专利技术足够新奇，能引起人们的好奇心，就内容形式来说，带来沉浸式的交互体验，在触摸、移动、感应的过程中学习海洋环保知识；通过运用光影等效果叙述一个塑料袋旅程的故事，操作简单及时响应，实现自然的交互，更能突出保护海洋的主题。突出保护海洋的主题。突出保护海洋的主题。

【技术实现步骤摘要】
海洋环保立体电子书系统、控制方法、介质、设备及终端


[0001]本专利技术属于交互方式教育
，尤其涉及一种海洋环保立体电子书系统、控制方法、介质、设备及终端。

技术介绍

[0002]随着海洋污染问题日益严峻，相比陆地海洋污染治理难度更大，因此保护海洋应以预防为主，从源头增强人们的环保意识。目前传统纸质教育存在以下问题：第一，教育主体多以文字呈现，形式陈旧、趣味性低，大多数用户不能通过文字和有限的图片理解和记忆；第二，科普教育交互方式单一，宣传教育效果不理想；第三，读物角色单一，在用户阅读书籍后存在大量书籍堆积情况，造成大量资源浪费。
[0003]基于上述问题，本专利技术提出一种基于纸电路和arduino的海洋环保立体电子书系统，旨在解决现今在儿童科普教育中普遍存在的儿童阅读兴趣低、课外读物学习效果不佳和书籍堆积造成的资源浪费的问题。希望可以通过纸电路、arduino与立体书系统的结合，增加课外读物的多模态输出，鼓励儿童的“再创作”，利用书籍中的光影对书页折叠转化为生活用品，创造书籍的身份转化，从而减少书籍堆积的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种海洋环保立体电子书系统、控制方法、介质、设备及终端，尤其涉及一种基于纸电路及arduino的海洋环保立体电子书系统、控制方法、介质、设备及终端。
[0005]本专利技术是这样实现的，一种海洋环保立体电子书系统，所述海洋环保立体电子书系统包括卡纸主体、立体书纸电路、立体导电机关、传导材料、arduino uno板、传感器以及电路隐藏板。
[0006]其中，所述卡纸主体采用荷兰白卡；
[0007]所述立体书纸电路为单页A4大小，用于讲述故事情节并与用户互动；
[0008]所述立体导电机关包含循迹小车在内的多种元件，循迹小车由焊接在电路主板中的光敏电阻、电源和小灯泡组成，主板下端装有发动机和车轮，主板由纸质小鱼包裹；
[0009]所述传感器为水滴传感器、光敏传感器或触摸传感器，传感器设置在卡纸主体顶部，通过传导材料以及卡纸主体缺口处相连；
[0010]所述立体导电机关底部设有电路隐藏板；所述电路隐藏版位于立体书背面，内嵌电源，与传感器及传导装置构成回路。
[0011]进一步，所述电源为纽扣电池，所述小灯泡为3V的LED灯，所述水滴传感器为5.0*4.0cm的FR
‑
04双面水滴传感器。
[0012]进一步，卡纸主体里侧的立体导电机关为面包房立体机关和海浪立体机关，卡纸主体内部的Arduino板连接有触摸感应开关、发光元件、水滴传感器连接。
[0013]进一步，所述卡纸主体里侧的立体导电机关为镂空纸板和石墨笔，所述循迹小车
为D2
‑
1循迹小车，所述循迹小车通过纸电路上规定的轨道进行移动；当用户将循迹小车放在轨道上时，循迹小车利用光敏电阻沿着轨道移动。
[0014]进一步，所述镂空纸板位于轨道中间，循迹小车8活动安装在轨道外侧，所述石墨笔固定在轨道外侧，卡纸主体内部的Arduino板与发光元件和石墨笔连接。
[0015]进一步，所述卡纸主体里侧的立体导电机关为鱼形立体机关、图案卡纸和灯带，卡纸主体内部的Arduino板与鱼形导电毛线、灯带、导电金属材料连接。
[0016]进一步，所述卡纸主体里侧的立体导电机关为画框、塑料袋立体机关和垃圾桶立体机9；卡纸主体内部的Arduino板与发光元件和导电胶带移动装置连接。
[0017]进一步，所述水滴传感器通过接口与所述arduino uno板连接；利用开源电子原型平台Arduino，结合基于Wiring的Arduino编程语言和基于Processing的Arduino开发环境，通过多种传感器感知环境，控制小灯泡发光与用户互动。
[0018]进一步，所述立体书纸电路、手电筒、循迹小车为用户实际操作的对象；所述海洋环保立体电子书系统的立体建筑制作设置为90
°
～180
°
的弯折角度安装至卡纸主体，利用导电毛线、导电胶带、导电石墨及多种传导材料实现。
[0019]本专利技术的另一目的在于提供一种应用所述的海洋环保立体电子书系统的海洋环保立体电子书系统控制方法，所述海洋环保立体电子书系统控制方法包括以下步骤：通过运用导电胶带和导电毛线连接电路、导电石墨笔多类导电材料设置机关，arduino板控制传感器、传感器控制元件、循迹小车，模拟海洋运行环境；
[0020]用户通过触摸、移动、感应的模式与上述部件进行交互，并不断变换可能造成污染的因素，获取海洋实时环境状态。
[0021]结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0022]第一，针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本专利技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本专利技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0023][0024]本专利技术主要分析如何通过纸电路、arduino板等实现关于海洋环保立体书内容的自然交互，通过光、影等输出反馈在过程中给予用户更多惊喜体验。本专利技术在制作过程中以环保为中心思想，以趣味学习为制作理念，使海洋互动立体书在与用户趣味互动的同时，丰富饱满的展现海洋环保知识，增加用户对立体书的好奇心，积极有效互动，紧跟剧情，在交互中学习，深刻理解保护海洋、爱护环境的重要性。
[0025]本专利技术将纸电路和立体书相结合，通过简单的拼贴将导电胶带等导电材料黏贴至立体书纸板，从而实现物理通路短路，继而控制元器件的输出)，并采用导电油墨、传感器、Arduino技术等丰富立体书的结构形式。既提供一种新的交互方式(例如用户通过移动立体书上的滑块点亮面包屋的灯、通过在指定位置洒水点亮海浪的灯光)，又宣传了保护海洋环境的重要性。就交互方式而言，本专利技术足够新奇，能引起人们的好奇心，就内容形式来说，带来沉浸式的交互体验，在触摸、移动、感应的过程中学习海洋环保知识。本专利技术通过运用光影等效果叙述一个塑料袋旅程的故事，操作简单及时响应，实现自然的交互，更能突出保护海洋的主题。
[0026]相较于传统书籍，立体书上附有文字版故事情节发展提示，用户通过识别或按压文字区域，聆听或了解故事走向，从而判断对应情景中的机关的交互形式，在真实的立体交互中更加理解故事情节，引起反思，从而达到寓教于乐的目的。本专利技术拥有立体的结构设计和奇妙的互动机关，将知识融入到有趣的玩耍中，使用户自然舒适地学习知识。
[0027]本专利技术通过运用导电胶带和导电毛线连接电路、导电石墨笔等多类导电材料设置机关，arduino板控制传感器、传感器控制元件、循迹小车模拟小鱼运动等技术结合立体机关，创作多种有趣的交互，增加用户的兴趣体验；用户在触摸、移动、感应的过程中学习知识，通过沉浸式体验感受塑料污染给海洋以及人类带来的危害，让用户在阅读时掌握海洋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋环保立体电子书系统，其特征在于，所述海洋环保立体电子书系统包括卡纸主体、立体书纸电路、立体导电机关、传导材料、Arduino板、传感器以及电路隐藏板；其中，所述卡纸主体采用荷兰白卡；所述立体书纸电路为单页A4大小，用于讲述故事情节并与用户互动；所述立体导电机关包含循迹小车在内的多种元件，循迹小车由焊接在电路主板中的光敏电阻、电源和小灯泡组成，主板下端装有发动机和车轮，主板由纸质小鱼包裹；所述传感器为水滴传感器、光敏传感器或触摸传感器，传感器设置在卡纸主体顶部，通过传导材料以及卡纸主体缺口处相连；所述立体导电机关底部设有电路隐藏板；所述电路隐藏版位于立体书背面，内嵌电源，与传感器及传导装置构成回路。2.如权利要求1所述的海洋环保立体电子书系统，其特征在于，所述电源为纽扣电池，所述小灯泡为3V的LED灯，所述水滴传感器为5.0*4.0cm的FR
‑
04双面水滴传感器。3.如权利要求1所述的海洋环保立体电子书系统，其特征在于，卡纸主体里侧的立体导电机关为面包房立体机关和海浪立体机关，卡纸主体内部的Arduino板连接有触摸感应开关、发光元件、水滴传感器连接。4.如权利要求1所述的海洋环保立体电子书系统，其特征在于，所述卡纸主体里侧的立体导电机关为镂空纸板和石墨笔，所述循迹小车为D2
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1循迹小车，所述循迹小车通过纸电路上规定的轨道进行移动；当用户将循迹小车放在轨道上时，循迹小车利用光敏电阻沿着轨道移动。5.如权利要求4所述的海洋环保立体电子书系统，其特征在于，所述镂空纸板位于轨道中间，循迹小车8活动安装在轨道外侧，所述石墨笔固定在轨道外侧，卡纸主体内部的Arduin...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴琴，朱琳，刘昱汝，赖泳孜，刘欢，宇文泰然，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：