專利名稱：通用型微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種玩具控制和驅(qū)動裝置，特別是涉及一種用單片計算機控制玩具功能和動作的裝置。
兒童玩具中，特定功能、動作往往是由其特定的控制及驅(qū)動裝置來實現(xiàn)的，因而通用性較差。對此國內(nèi)雖也有少數(shù)玩具控制方面的專利申請(例如申請?zhí)?1207153的“多功能模擬發(fā)聲系列玩具控制器”和申請?zhí)?6207817的“插式編程多功能玩具控制器”)，但由于基本采用機械或較為簡單的以分立式元件為主的電子線路，因此在玩具的功能開發(fā)及驅(qū)動方式上都有較大的局限性。
本實用新型的目的是提供一種通用性強且結(jié)構(gòu)簡單的玩具控制及驅(qū)動裝置。
本實用新型設(shè)計的通用型微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置，由控制及驅(qū)動電路板、功能擴展電路板、直流電機、電源、連接插座及箱體構(gòu)成。其結(jié)構(gòu)如


圖1所示。其中，控制及驅(qū)動電路板上的電路包括帶EEPROM存儲器的單片機，電機驅(qū)動與接口電路。功能擴展板上的電路可以是具有各種特定玩具功能的器件電路，例如發(fā)聲、發(fā)光、遙控、感應(yīng)、語音輸出等常用電路。該功能電路可以根據(jù)實際需要更換使用，即功能擴展板為可更換接插的部件。直流電機在單片機的控制下可作正向、反向、步進及各種速度的運轉(zhuǎn)，從而控制玩具的相應(yīng)動作。為了使玩具動作的變化更豐富，可采用雙直流電機。電源可采用蓄電池。連接插座可用于連接擴展功能板有關(guān)的外部器件，如發(fā)聲器，發(fā)光器等。
本實用新型中，預(yù)先將某一種玩具特定的功能及運動方式按時間順序或控制規(guī)律編制成程序存入單片機存儲器中，單片機按程序確定的時間順序和運動規(guī)律或外部條件控制玩具的各種功能和動作。
使用本裝置，只要改變某種玩具的外型、傳動部件、相應(yīng)于某種特定功能(例如發(fā)聲、發(fā)光、遙控、感應(yīng)、語音輸出等)的擴展功能板，就可以轉(zhuǎn)換獲得具有不同功能的其它類型玩具。因此，本實用新型設(shè)計的裝置具有如下優(yōu)點1.通用性強，具有較強軟、硬件支持的單片計算機功能控制范圍廣泛，適合于控制各種功能電路。此外，它所控制的電機驅(qū)動電路可使得2路電機具有正向、逆向運轉(zhuǎn)，較精確的調(diào)速及步進運行性能。因此，可滿足許多玩具功能開發(fā)的需要。2.性能/價格比高，本裝置易開發(fā)并可重復(fù)使用，能在更換少量廉價部件的條件下得到較高性能的全新玩具。3.易開發(fā)性，通過接口電路，可開發(fā)出具有交互能力的玩具。同時，隨著微電子技術(shù)的發(fā)展和各種新型功能電路的不斷出現(xiàn)，將使得采用本實用新型的玩具功能具有較強的可開發(fā)性。
以下結(jié)合附圖和實施例進一步描述本實用新型。
圖1為本裝置結(jié)構(gòu)圖。
圖2為裝置中的電路原理圖。
圖中標(biāo)號1為電源，2為控制及驅(qū)動電路板，3為功能擴展電路板，4和5為連接插座，6為直流電機，7為箱體，8為電路板2上帶有EEPROM存儲器的單片機電路，9為電路板2上的電機驅(qū)動和接口電路，10為與單片機8連接的擴展功能電路板3上的特定玩具功能電路及接口電路。
實施例。如
圖1所示，電源1采用小容量蓄電池，電路板2上的電路如圖2所示。其中，電容C1、C2與晶體諧振器X1組成單片計算機的內(nèi)部時鐘電路。電容C3與電阻R1、R2及按鈕開關(guān)SW1為單片計算機提供復(fù)位電路。單片計算機采用具有4×8路信號控制I/O口的89C52。雙直流電機控制電路采用L298，接口電路采用74LS04。單片機的P1.2-P1.5通過接口電路74LS04驅(qū)動直流電機控制電路L298。L298有四個輸出端OUT1-OUT4，分別與兩個電機的控制二極管D1～D4，D5～D8連接。在計算機程序的控制下，每兩個輸出端的高，低電平可使得相應(yīng)二極管D1～D4(或D5～D8)分別處于導(dǎo)通(或截止)狀態(tài)，從而可在直流電機M兩端得到相同(或不同)的電平，由此就可以驅(qū)動一個直流電機實現(xiàn)停止或正向、反向、步進及各種速度的運轉(zhuǎn)。單片計算機中的其它I/O口(如P0.0-P0.7；P2.0-P2.7)可通過接口電路與特定功能器件(如發(fā)聲，發(fā)光，遙控，感應(yīng)，語音輸出等)連接，以便控制、驅(qū)動這些特定功能器件。
將有關(guān)玩具的特定功能及運動方式等按時間順序和控制規(guī)律編制成程序存入EEPROM存儲器中。經(jīng)過調(diào)試，即可得到通用性強的微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置。
單片計算機在外接晶體的時鐘頻率作用下，根據(jù)特定玩具的時間順序、運動規(guī)律、外部控制等條件從本身攜帶的EEPROM存儲器中取出相應(yīng)的功能電路控制程序及電機驅(qū)動程序，通過信號控制I/O線及各自不同的接口電路來控制各種特定功能器件。如更改特定功能器件并重新編制存儲器中控制程序，配合改變玩具的特定功能部件，就可得到其它種類的新玩具。
最后要指出的是，根據(jù)同樣原理，本實用新型也可應(yīng)用于模型的控制和驅(qū)動。
權(quán)利要求1.一種通用型微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置，由控制及驅(qū)動電路板、功能擴展電路板、直流電機、電源、連接插座及箱體構(gòu)成，其特征在于控制及驅(qū)動電路板上的電路包括帶EEPROM存儲器的單片計算機、電機驅(qū)動和接口電路，功能擴展板電路為可更換接插的部件，其上的電路為具有各種特定玩具功能的電路，直流電機在單片機控制下作正向、反向、步進及各種速度的運轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置，其特征在于單片機存儲器中存儲有按某一玩具的特定功能和運動方式所確定的時間順序或控制規(guī)律編制的程序。
3.權(quán)力要求1或2所述的微電腦玩具控制及驅(qū)動裝置，其特征在于控制及驅(qū)動電路中，電容C1、C2與晶體諧振器X1組成單片機的內(nèi)部時鐘電路，電容C3與電阻R1、R2及按鈕開關(guān)SW1為單片機的復(fù)位電路，單片機采用帶EEPROM存儲器且具有4×8路信號控制I/O口的89C52，直流電機控制電路采用L298，接口電路采用74LS04，單片機的P1.2～P1.5通過接口電路74LS04驅(qū)動直流電機控制電路L298，L298有4個輸出端OUT1～OUT4，分別與電機的控制二極管D1～D4、D5～D8連接，以便在單片機程序控制下驅(qū)動、控制電機運轉(zhuǎn)，單片機的其它I/O口(如P0.0～P0.7、P2.0～P2.7)通過特定功能的接口電路與特定功能器件連接，以便控制、驅(qū)動這些特定功能器件。
專利摘要本實用新型涉及一種玩具控制及驅(qū)動裝置。它由存儲及控制電路板、擴展功能電路板、直流電機、電源、箱體等部分組成。其中,存儲及控制電路包括帶存儲器的單片機,雙電機驅(qū)動及接口電路,功能擴展電路包括具有特定玩具功能的器件電路,可以調(diào)換使用。玩具運動和功能的控制程序存于存儲器中。本裝置只需改變某種玩具的外型、傳動部件、特定功能器件就可轉(zhuǎn)換為不同功能的新型玩具,可使開發(fā)出的各種玩具有較高的性能/價格比。
文檔編號A63H29/00GK2385772SQ9920331
公開日2000年7月5日 申請日期1999年2月2日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月2日
發(fā)明者吳衛(wèi)明 申請人:吳衛(wèi)明