一种动作和声音同步的智能玩具制造技术

本实用新型专利技术公开一种动作和声音同步的智能玩具。该智能玩具包括下载通道、嵌入式处理器、玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片；所述嵌入式处理器通过下载通道与ＰＣ机连接；所述嵌入式处理器还分别与玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片。该智能玩具允许用户通过ＰＣ机与下载通道下载到嵌入式处理器，嵌入式处理器负责解释配置文件，提取动作和声音信息，更新内部存储器存储的玩具动作和声音内容。本实用新型专利技术可根据声音信息同步执行动作，且动作和声音内容可由用户编辑和下载更新，支持多种更新方式，解决了现有电子玩具无法良好地实现声音与动作的同步和更新下载的问题。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电子玩具，特别是涉及可以执行动作和播放声音的玩具，具体是 一种玩具的动作和声音同步关联，其动作和声音内容可以由用户设定配置并通过多种方式 下载更新的智能玩具，适用于电子智能玩具产品，特别是教育类和益智类玩具产品。
技术介绍
随着科技的发展和技术的进步，世界玩具产业不断发展变化，现代玩具产业正在朝着 智能玩具时代迈进。用新技术开发新玩具已成为发展趋势，高科技含量的智能玩具已是玩 具发展的主流。如今市面上不乏各类电子玩具产品，然而大部分的电子玩具在动作和声音 功能上有待于进一步改善这些玩具的动作和声音内容不够丰富，有点只有动作，有的只 有声音，即便少数同时集成了动作和声音的玩具，其动作和声音之间也缺乏协调配合。这 些电子玩具另一个缺陷是动作和声音内容由制作工厂设定配置，出厂以后没办法在不改变 硬件的前提下更新动作和声音内容，内容的一成不变容易使玩家日久生厌。上述现有电子 玩具的缺陷和不足在教育类和益智类玩具应用上表现得尤其突出，教育类和益智类玩具用 户往往希望能以很低的成本和便捷的途径更新玩具的教育内容，而现有的教育类和益智类 玩具尚不能满足用户的这个需求。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于克服现有技术的缺点，提供一种玩具动作和声音同 步关联，且动作和声音内容可以由玩家更新的智能玩具。本技术通过用户在PC机上利用配置软件设定、配置好玩具的动作和声音内容， 再通过配置软件生成一种可以被玩具硬件系统解释和执行的文件，之后通过USB将包含动 作和声音信息的配置文件下载到玩具中，从而实现玩具动作和声音的用户自定义和更新。本技术的目的通过如下技术方案实现一种动作和声音同步的智能玩具，包括下载通道、嵌入式处理器、玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片；所述嵌入式处理器通过下载通道与PC机连接；所述嵌入 式处理器还分别与玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片连接；玩具动作驱动 电路为驱动玩具的前进、后退、转弯动作电机驱动电路和驱动玩具LED闪烁以及驱动玩具 震动电路。本技术包括提供一个用户端图形化界面的编辑软件，运行在PC机上；提供一套嵌入式控制系统，装载在玩具内部；提供包括采用USB，无线电等方式的下载通道，在PC 机和智能玩具之间建立起通信链路。与现有技术相比，本技术采用动作和声音同步且可更新的玩具， 一方面改进了电 子玩具在动作和声音表现上的效果，提高了玩具的趣味性；另一方面，本技术提出玩 具动作和声音可下载更新的模式，改进了现有玩具动作和声音内容出厂后就被固定，不容易更新的问题，从而容易让玩家日久生厌的问题，提高玩具的趣味性和生命力；特别适用于教育类和益智玩具。附图说明图1是本技术一种动作和声音同步的智能玩具方法的总体结构框图。图2是本技术一种动作和声音同步且可更新的智能公仔的硬件电路结构图。图3是本技术一种动作和声音同步且可更新的智能公仔的软件流程图。具体实施方式以下结合附图和实施方式对本技术作进一步描述，但本技术要求保护的内容 并不局限于实施方式记载的内容。图1示出了本技术一种动作和声音同步的智能玩具的一般总体结构框图。其中PC 机101是指用户电脑，对玩具动作和声音进行编辑、定制的软件就运行在PC机101上。 同时PC机101设有相应下载通道的电路接口 。 PC机101通过下载通道102与嵌入式处理 器104连接，嵌入式处理器104分别与玩具动作驱动电路103、玩具声音播放电路105、传 感器网络106、存储芯片107和对外通讯电路108连接。用户可以在PC机上用软件编辑玩 具的动作和声音，并将这些个性化定制通过软件生成一种约定格式的配置文件，利用下载 通道把配置文件下载到智能玩具硬件平台，硬件平台负责解释配置文件，更新内部存储的 玩具动作和声音内容，执行用户定制的动作和声音。下载通道102用来连接PC机101和玩具硬件平台，下载通道102有多种实现方式， 可根据玩具的具体应用环境，成本等因素来选择一种实现方式。如图2所给出的实施例中 采用了USB下载技术。玩具动作驱动电路103负责在嵌入式处理器104的控制下完成玩具所支持的动作，这 些动作是广义的，除了玩具声音播放之外，玩具对外界刺激的一切反应均视为玩具的动作， 既包括玩具的前进、后退、转弯等动作；也包括驱动玩具上安装的各种颜色的LED,通过 控制LED的亮度变化，形成闪烁或者图案效果等动作。玩具动作驱动电路103在具体实现 上取决于玩具的类型，比如对智能玩具车这类可以移动的玩具而言，该部分主要指电机驱 动电路(即驱动玩具的前进、后退、转弯等动作所对应的电机)。玩具动作的变化，包括玩 具所支持的一系列动作在执行顺序上的变化，在动作持续时间上的变化，在多个动作组合 方式上的变化等。其效果表现为玩具一边播放声音， 一边执行对应的动作。动作信息的产 生有两种方式， 一种基于预设算法由配置软件自动提取出来的；另一种是完全由用户通过 配置软件定制，而不依赖于软件预设的算法。后者允许用户对玩具的动作执行顺序进行个 性化定制。嵌入式处理器104是整个玩具硬件上的核心，负责控制玩具的行为控制。嵌入式处理 器104需要具备较强的运算能力，支持大容量存储芯片能力(或者能够通过添加相应接口 电路支持SD卡之类的移动存储介质)，支持对应的下载通道接口，比如采用USB下载则 要有相应的USB接口电路。嵌入式处理器104通过下载通道102跟PC机101建立通信连 接，从而完成玩具动作和声音配置文件的下载；通过外接存储芯片107存储所下载的玩具 动作和声音配置文件，并在执行玩具动作和播放声音的时候从存储芯片107中读取出来， 通过驱动玩具声音播放电路105播放声音，通过玩具动作驱动电路103执行动作。嵌入式 处理器可以是单片机，ARM控制器，DSP控制器等，可以根据玩具的具体应用环境，成本 等因素进行选择。玩具声音播放电路105主要指音频驱动电路，根据具体的应用，其主要为数字化接口 的音频DAC驱动电路，如TI公司的PCM1770芯片；也可以是普通分立元件(三极管)构 建的音频驱动电路。需要说明的是，如果PC机软件对声音文件的处理不包括解码过程， 而嵌入式处理器104本身不能直接播放配置文件中的声音，则本部分玩具声音播放电路105 一般还需要包括一个音频解码器，如图2所示实施例中的MP3解码器。玩具动作和声音的 同步关联是动作的执行基于声音强度、频率等特征或者根据声音播放时间进度而发生变化。传感器网络106用来实现智能玩具对外界刺激的感应，包括玩具对外界的声音、 光线强度、温度、用户的触摸、同类玩具之间的通讯信号等信号量的采集与检测。比如可 以使用电容式驻极体话筒传感器配合音频放大电路实现玩具对外界声音信号的采集；使用 光敏电阻配合处理器的ADC单元实现玩具对外界光线强度的采集；使用温度传感器，如 LM35芯片实现玩具对外界温度的检测;使用红外通信集成芯片如IRMS6542实现玩具之间 的红外通信。这部分作为智能玩具的选配功能，在成本因素占主导的应用场合可以不要。存储芯片107用来存储玩具动作和声音配置文件，其实现方式有3种1、嵌入式处理 器104外接专用存储芯片，如各种闪存芯片，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动作和声音同步的智能玩具，其特征在于该智能玩具包括下载通道、嵌入式处理器、玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片；所述嵌入式处理器通过下载通道与ＰＣ机连接；所述嵌入式处理器还分别与玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片连接；玩具动作驱动电路为驱动玩具的前进、后退、转弯动作电机驱动电路和驱动玩具ＬＥＤ闪烁以及驱动玩具震动电路。

【技术特征摘要】
1、一种动作和声音同步的智能玩具，其特征在于该智能玩具包括下载通道、嵌入式处理器、玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片；所述嵌入式处理器通过下载通道与PC机连接；所述嵌入式处理器还分别与玩具动作驱动电路、玩具声音播放电路和存储芯片连接；玩具动作驱动电路为驱动玩具的前进、后退、转弯动作电机驱动电路和驱动玩具LED闪烁以及驱动玩具震动电路。2、 根据权利要求1所述的动作和声音同步的智能玩具，其特征在于所述的下载通道为 USB接口。3、 根据权利要求1所述的动作和声音同步的智能玩具，其特征在于所述的嵌入式处理 器为单片机、ARM控制器或DSP控制器。4、 根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐向民，匡炎，黄建敬，黄晓泓，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：实用新型
国别省市：81[中国|广州]