[实用新型]通用型微电脑玩具控制及驱动装置

说明书

本实用新型涉及一种玩具控制和驱动装置，特别是涉及一种用单片计算机控制玩具功能和动作的装置。

儿童玩具中，特定功能、动作往往是由其特定的控制及驱动装置来实现的，因而通用性较差。对此国内虽也有少数玩具控制方面的专利申请(例如申请号：91207153的“多功能模拟发声系列玩具控制器”和申请号：86207817的“插式编程多功能玩具控制器”)，但由于基本采用机械或较为简单的以分立式元件为主的电子线路，因此在玩具的功能开发及驱动方式上都有较大的局限性。

本实用新型的目的是提供一种通用性强且结构简单的玩具控制及驱动装置。

本实用新型设计的通用型微电脑玩具控制及驱动装置，由控制及驱动电路板、功能扩展电路板、直流电机、电源、连接插座及箱体构成。其结构如图1所示。其中，控制及驱动电路板上的电路包括带EEPROM存储器的单片机，电机驱动与接口电路。功能扩展板上的电路可以是具有各种特定玩具功能的器件电路，例如发声、发光、遥控、感应、语音输出等常用电路。该功能电路可以根据实际需要更换使用，即功能扩展板为可更换接插的部件。直流电机在单片机的控制下可作正向、反向、步进及各种速度的运转，从而控制玩具的相应动作。为了使玩具动作的变化更丰富，可采用双直流电机。电源可采用蓄电池。连接插座可用于连接扩展功能板有关的外部器件，如发声器，发光器等。

本实用新型中，预先将某一种玩具特定的功能及运动方式按时间顺序或控制规律编制成程序存入单片机存储器中，单片机按程序确定的时间顺序和运动规律或外部条件控制玩具的各种功能和动作。

使用本装置，只要改变某种玩具的外型、传动部件、相应于某种特定功能(例如：发声、发光、遥控、感应、语音输出等)的扩展功能板，就可以转换获得具有不同功能的其它类型玩具。因此，本实用新型设计的装置具有如下优点：1.通用性强，具有较强软、硬件支持的单片计算机功能控制范围广泛，适合于控制各种功能电路。此外，它所控制的电机驱动电路可使得2路电机具有正向、逆向运转，较精确的调速及步进运行性能。因此，可满足许多玩具功能开发的需要。2.性能/价格比高，本装置易开发并可重复使用，能在更换少量廉价部件的条件下得到较高性能的全新玩具。3.易开发性，通过接口电路，可开发出具有交互能力的玩具。同时，随着微电子技术的发展和各种新型功能电路的不断出现，将使得采用本实用新型的玩具功能具有较强的可开发性。

下面结合附图和实施例进一步描述本实用新型。

图1为本装置结构图。

图2为装置中的电路原理图。

图中标号：1为电源，2为控制及驱动电路板，3为功能扩展电路板，4和5为连接插座，6为直流电机，7为箱体，8为电路板2上带有EEPROM存储器的单片机电路，9为电路板2上的电机驱动和接口电路，10为与单片机8连接的扩展功能电路板3上的特定玩具功能电路及接口电路。

实施例。如图1所示，电源1采用小容量蓄电池，电路板2上的电路如图2所示。其中，电容C1、C2与晶体谐振器X1组成单片计算机的内部时钟电路。电容C3与电阻R1、R2及按钮开关SW1为单片计算机提供复位电路。单片计算机采用具有4×8路信号控制I/O口的89C52。双直流电机控制电路采用L298，接口电路采用74LS04。单片机的P1.2-P1.5通过接口电路74LS04驱动直流电机控制电路L298。L298有四个输出端：OUT1-OUT4，分别与两个电机的控制二极管D1～D4，D5～D8连接。在计算机程序的控制下，每两个输出端的高，低电平可使得相应二极管D1～D4(或D5～D8)分别处于导通(或截止)状态，从而可在直流电机M两端得到相同(或不同)的电平，由此就可以驱动一个直流电机实现停止或正向、反向、步进及各种速度的运转。单片计算机中的其它I/O口(如P0.0-P0.7；P2.0-P2.7)可通过接口电路与特定功能器件(如：发声，发光，遥控，感应，语音输出等)连接，以便控制、驱动这些特定功能器件。

将有关玩具的特定功能及运动方式等按时间顺序和控制规律编制成程序存入EEPROM存储器中。经过调试，即可得到通用性强的微电脑玩具控制及驱动装置。

单片计算机在外接晶体的时钟频率作用下，根据特定玩具的时间顺序、运动规律、外部控制等条件从本身携带的EEPROM存储器中取出相应的功能电路控制程序及电机驱动程序，通过信号控制I/O线及各自不同的接口电路来控制各种特定功能器件。如更改特定功能器件并重新编制存储器中控制程序，配合改变玩具的特定功能部件，就可得到其它种类的新玩具。

最后要指出的是，根据同样原理，本实用新型也可应用于模型的控制和驱动。