專利名稱：近距遙控/程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通用型的近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，尤其是一種可用于各類電動(dòng)動(dòng)物玩具的有內(nèi)藏式一體化近距紅外遙控、音響遙控、外接值守報(bào)警裝置的，具有多路輸入信號(hào)程控閉鎖環(huán)節(jié)，具有定時(shí)功能和有序／無序間斷運(yùn)轉(zhuǎn)的電子式電動(dòng)玩具機(jī)芯通用內(nèi)藏式控制裝置。
目前，公知的電動(dòng)玩具形式多樣，就其控制裝置而言，基本上有遙控式和手動(dòng)式兩種，遙控式有多通道和單通道之分，在控制方式上有的采用遙控器，用以實(shí)現(xiàn)較為復(fù)雜的動(dòng)作，另外一種則用比較簡單的遙控方式，其主要區(qū)別為，前者功能齊全，但價(jià)格昂貴，后者雖然價(jià)格廉宜，但限于結(jié)構(gòu)條件，還難如人意，一般動(dòng)作單調(diào)，只有簡單的重復(fù)和循環(huán)，動(dòng)作過于刻板而缺乏隨機(jī)性和多變。
本實(shí)用新型的目的是提供一種以內(nèi)藏式一體化近距紅外遙控，音響遙控和在動(dòng)物玩具體表敏感部位給予多路輕觸起動(dòng)，并能發(fā)出多種擬人語言和動(dòng)物叫聲的、協(xié)調(diào)一致的、動(dòng)作多變的、無序化的、電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置。該裝置還可將其功能擴(kuò)展為室內(nèi)值守報(bào)警和作為室內(nèi)呼叫等用途。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的為滿足多路信號(hào)輸入通道的要求，本裝置設(shè)有程控邏輯環(huán)節(jié)，它可以按照優(yōu)先順序選通控制信號(hào)，即首先送入的信號(hào)優(yōu)先執(zhí)行，其余信號(hào)則不能輸入，必須等到在先控制信號(hào)執(zhí)行完畢，才能輸入。以增加兒童的樂趣和增進(jìn)其快速反應(yīng)，應(yīng)變的能力。此邏輯單元還對應(yīng)于語言形成單元。輕觸開關(guān)被安放在玩具的各個(gè)不同的敏感部位，如四肢等處，引導(dǎo)兒童去識(shí)別和觸碰以證實(shí)其設(shè)定的目的準(zhǔn)確性。
為防止玩具動(dòng)作的簡單化，本控制電路設(shè)有定時(shí)單元，即不論以何種方式啟動(dòng)玩具，定時(shí)時(shí)限一到，即能自動(dòng)停止活動(dòng)，一直等待到下一次觸發(fā)信號(hào)到來時(shí)，再次啟動(dòng)。每次啟動(dòng)后即有語言，鳴叫聲配合玩具的動(dòng)作，以收到聲、形、動(dòng)態(tài)緊密配合，使之聲情并茂，達(dá)到形象逼真，動(dòng)作自然的目的。為增加電動(dòng)玩具動(dòng)作節(jié)奏的多變，隨機(jī)性和靈活性的特點(diǎn)，本機(jī)芯控制電路還在機(jī)芯上裝有凸輪式模糊控制器，以不規(guī)則的時(shí)間間隔，形成控制系統(tǒng)的模糊性，以收到逼真的效果。
為實(shí)現(xiàn)近距遙控的要求，本裝置設(shè)有近距紅外遙控和聲控電路，更能增加其控制范圍。
為使本裝置的內(nèi)在潛力的發(fā)揮，本裝置還備有功能擴(kuò)展接線盒，可外接“值守”報(bào)警開關(guān)和呼叫按鈕。
由于上述程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置采用了邏輯閉鎖、定時(shí)程控和近距紅外遙控，輕觸起動(dòng)以及語言，值守報(bào)警裝置共同構(gòu)成了電動(dòng)玩具機(jī)芯的電子集中控制裝置，使其具有程控和邏輯功能，可按多種信號(hào)輸入操作指令配合語言發(fā)聲裝置，使裝有本控制裝置的電動(dòng)玩具擁有多種啟動(dòng)方式和自動(dòng)停止的特點(diǎn)，能使電動(dòng)動(dòng)物玩具形聲兼?zhèn)?，?dòng)作多變，饒有興趣，適合兒童及成人使用。
本實(shí)用新型給出的附圖和實(shí)施例如下


圖1是本裝置的電原理圖。
圖2是用CX20106A和NE555組成的紅外發(fā)射／接收電路圖。
圖3是語言集成電路接線圖。
圖4是音頻信號(hào)放大電路圖。
圖5是“熊貓”電動(dòng)玩具實(shí)例一輕觸開關(guān)安放位置圖。
圖6是“值守報(bào)警信號(hào)”轉(zhuǎn)發(fā)器一張力遙控開關(guān)圖。
圖7是聲控信號(hào)接收放大電路圖。
圖8是輕觸開關(guān)接線圖。
圖9是功能擴(kuò)展接線圖。
圖10是凸輪式模糊控制開關(guān)圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明在
圖1中，由IC1和IC2即CD4082－4輸入端雙與非門構(gòu)成A～D4個(gè)互鎖門電路，端子1～4為輸入端，在平時(shí)，無信號(hào)輸入時(shí)，A～D的輸出端均為高電平，當(dāng)端子1上有高電平輸入時(shí)，“A”與非門立即翻轉(zhuǎn)，輸出低電平，并同時(shí)控制B～C各與非門輸入端之一為低電平，防止任何一個(gè)門電路誤翻轉(zhuǎn)，“A”門輸出的低電平經(jīng)二極管D1加至IC3－NE555的低電平觸發(fā)端“TR”，此時(shí)電路輸出端OUT變?yōu)楦唠娖?，繼電器RY得電，接點(diǎn)RY吸合，玩具電動(dòng)機(jī)M運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)電容C3經(jīng)電位器W1充電，當(dāng)充電至2／3Vcc時(shí)，電路翻轉(zhuǎn)、繼電器RY釋放，電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)邏輯門電路“A”端子有高電平輸入時(shí)，電容C17被充電，當(dāng)“A”端子上外加高電平信號(hào)撤去時(shí)，電容C17被充電，當(dāng)“A”端子上外加高電平信號(hào)撤去時(shí)，電容C17上的高電平繼續(xù)存在，其它信號(hào)不能輸入，只有當(dāng)電容C17上的電荷通過電阻R15放電，直至放電到電路復(fù)原為止，此時(shí)其它門電路可起動(dòng)工作。放電時(shí)間t即為該門輸入信號(hào)的維持時(shí)間，與此同時(shí)，由IC9－(CD4011)4－2輸入與非門5輸出高電平觸發(fā)與其連接的音響電路(圖3)的輸入端in，使音響IC7啟動(dòng)，其音頻信號(hào)經(jīng)C14輸出至音頻放大電路(圖4)，驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器［SP］發(fā)聲，該語言集成電路可按設(shè)計(jì)要求制作成詼諧可笑有趣語言的片子。
本控制裝置的信號(hào)源來自安裝于動(dòng)物玩具形體(圖5)上的頭部［1］，前足［2］，及尾部［3］，以及任何其它部位，其對應(yīng)的電路如圖8實(shí)例所示，相應(yīng)的輕觸開關(guān)的編號(hào)為K1、K2和K3。該開關(guān)由導(dǎo)電橡膠制成或用成品。
本玩具的控制信號(hào)系列中，有近距紅外遙控單元(
圖1)，該單元由IC4及IC5組成一體化紅外信號(hào)接收回路、T1及T2構(gòu)成紅外發(fā)射回路，發(fā)射信號(hào)取自IC5的鎖相環(huán)中心頻率38KHZ信號(hào)。此信號(hào)驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射頭IR1工作，該一體化紅外收發(fā)頭被安放在玩具動(dòng)物的敏感部份如口鼻部等部位，一遇到其前方的障礙物如人手時(shí)，即被反射至接收端IR2經(jīng)放大處理后IC5輸出低電平啟動(dòng)IC3翻轉(zhuǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)。這種近距紅外遙控裝置，其趣味性較強(qiáng)，頗適合兒童喜歡挑逗小動(dòng)物的心理特征和天性。
本裝置并可采用如圖2所示的IC8－CX20106A和IC6－NE555分別構(gòu)成的紅外收發(fā)電路，但其信號(hào)應(yīng)接至
圖1電路的“a”點(diǎn)。此電路用以代替
圖1中的紅外收發(fā)電路或?qū)⑵渲苯友b在玩具內(nèi)，成為雙紅外近距遙控系統(tǒng)，以收到“揮手可動(dòng)”的效果。
用音響遙控時(shí)，可按圖7的電路，將壓電晶體拾音器HTD安裝在玩具內(nèi)面則在近距內(nèi)拍手、吹哨即可啟動(dòng)，其輸出高電平經(jīng)C16接至邏輯電路輸入側(cè)的任一端子上。
圖6給出值守報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換功能開關(guān)圖，此開關(guān)由塑料基座［9］，彈簧接觸片［12］，絕緣插銷［10］等組成，將基座安裝在墻上，插銷末端孔［11］中穿以細(xì)線，線的另一端固定在對面的墻上，使之成為一張力結(jié)構(gòu)，此線若遇外力作用時(shí)，即將插銷拉出，接點(diǎn)閉合，輸出高電平至
圖1的輸入端子“4”上，完成報(bào)警程序，但此時(shí)應(yīng)將開關(guān)SW2斷開，若只需玩具發(fā)聲而不需動(dòng)作時(shí)，即可打開形狀SW2。這樣玩具只說不動(dòng)，另有情趣。
為克服常見電動(dòng)玩具動(dòng)作的刻板，缺乏活潑節(jié)奏的缺點(diǎn)，本控制裝置還在機(jī)芯上的末級傳動(dòng)齒輪軸［16］上，裝有模糊控制凸輪［14］，該凸輪［14］由輪軸［16］帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其圓周有數(shù)個(gè)凸起的齒［15］，由于其間隔不等，齒頂弧長各不相同，使其動(dòng)作毫無準(zhǔn)確規(guī)律，以之控制電動(dòng)機(jī)無規(guī)律的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)停停、快慢多變、達(dá)到生動(dòng)活潑的效果，如
圖10所示。其模糊控制開關(guān)SW3的接點(diǎn)可串接在玩具電機(jī)M的回路中，當(dāng)開關(guān)SW3斷開時(shí)，電機(jī)回路中串入限流電阻R19，減少工作電流，電機(jī)速度變慢，當(dāng)凸輪齒［15］轉(zhuǎn)過角度θ后，電路復(fù)原，此瞬間作用的結(jié)果，實(shí)際上起到了動(dòng)物活動(dòng)時(shí)的任意動(dòng)作的效果。
為便于外接值守報(bào)警輸入信號(hào)多端接線的需要，可將其安裝在室內(nèi)任何敏感的場合，只需將其引線接到功能擴(kuò)展盒中任何一對端子上面即可，再從中任一對端子上引出導(dǎo)線，一根接至信號(hào)輸入端子4上，一根接至公共Vcc端。
上述玩具控制裝置集中裝設(shè)在玩具內(nèi)部，以電池為能源，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
權(quán)利要求1.一種近距遙控/程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說控制裝置由裝在玩具體內(nèi)的由IC1和IC2(CD4082)4輸入端雙與非門構(gòu)成A～D四個(gè)邏輯閉鎖/程控電路；安裝在玩具足部的輕觸開關(guān)K1-K3，組成多路觸發(fā)信號(hào)輸入電路，分別接至上述邏輯閉鎖/程控電路IC1-IC2的輸入端(1-3)；4輸入端與非門A～D的輸出端經(jīng)二極管D1～D4接至定時(shí)電路IC3(NE555或LM555)的觸發(fā)端，它的輸出端經(jīng)繼電器RY構(gòu)成控制回路，RY的常開接點(diǎn)與模糊控制開關(guān)SW3串聯(lián)在電動(dòng)機(jī)M電路中；另外，它還備有由IC4(LM741)和IC5(LM567)及紅外發(fā)射管IR1，紅外接收管IR2組成紅外發(fā)射-接收電路及紅外信號(hào)放大--選頻電路，其信號(hào)輸出端經(jīng)電阻R1接至NE555的輸入側(cè)的“a”點(diǎn)；在上述IC1--IC2構(gòu)成的邏輯電路中，還接有IC9(CD4011)組成的觸發(fā)電路，其輸出端(5--8)分接至語言電路IC7的觸發(fā)端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于所說遙控裝置由紅外發(fā)射／接收IR1、IR2組成發(fā)射——接收頭安放在動(dòng)物玩具的口、鼻 內(nèi)部，其紅外信號(hào)由IC4、IC5(LM741及LM567)組成頻率自動(dòng)同步式紅外遙控收／發(fā)單元和選頻放大電路，其輸出端接至定時(shí)單元IC3的觸發(fā)端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說遙控裝置由IC6(NE555)和T3、IR4構(gòu)成紅外發(fā)射回路；由IR3和IC3(CX20106A)組成紅外接收電路；其紅外管IR4、IR3安放在玩具的口、鼻部部位，其輸出端接至IC3觸發(fā)端“a”。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說音響遙控單元由壓電晶體HTD和放大電路組成，或由駐極體話筒和放大電路組成，其輸出端接至〔1－4〕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距搖控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說輕觸開關(guān)K1－K3由安放在玩具動(dòng)物的頭部(1)，前足(2)及尾部(3)部位的由導(dǎo)電橡膠或已知的玩具小開關(guān)K1－K4接至端子(1－4)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說外接值守報(bào)警信號(hào)開關(guān)由帶有彈簧觸頭(12)和絕緣插頭(10)及座(9)構(gòu)成，安裝在墻壁上以細(xì)線一端固定另一端穿過環(huán)(11)或用磁性開關(guān)代替，其接點(diǎn)一端接地，另一端接至IC1、IC2的輸入端4。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說程控定時(shí)單元由4個(gè)與非門IC1、IC2及IC3構(gòu)成，并由IC9的4個(gè)雙與非門組成語言觸發(fā)電路，定時(shí)單元IC3由W1和C3決定其時(shí)間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說模糊控制開關(guān)由安裝在機(jī)芯未級傳動(dòng)軸(16)上的凸齒頂部弧長各不相同，在開關(guān)兩接點(diǎn)(18)上，并接限流電阻R19，該開關(guān)串接于玩具電動(dòng)機(jī)M回路中。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的近距遙控／程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，其特征在于，所說語言電路由專用的語言集成電路IC7組成，它們的觸發(fā)端接至IC9的輸出端(5－8)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種近距遙控/程控多能電動(dòng)玩具機(jī)芯電子控制裝置，尤其是具有近程紅外、音響遙控、輕觸起動(dòng)、值守報(bào)警；具有程控定時(shí)和模糊控制、語言發(fā)聲的電動(dòng)玩具機(jī)芯控制裝置。它由兩個(gè)2—4輸入端與非門IC1、IC2組成程控電路，4個(gè)2輸入端與非門IC9組成語言電路IC的觸發(fā)端，由IC4、IC5組成紅外信號(hào)發(fā)/收及放大處理單元，由壓電晶體HTD組成音響遙控電路；由IC3構(gòu)成定時(shí)電路；由凸輪式瞬時(shí)開關(guān)SW3構(gòu)成模糊控制單元；以及驅(qū)動(dòng)單元RY及電源部份組成。
文檔編號(hào)A63H30/00GK2211842SQ9420429
公開日1995年11月8日 申請日期1994年3月8日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月8日
發(fā)明者霍佃玖 申請人:霍佃玖