一种基于嵌入式无线传感技术的玩具及其数据处理方法

摘要

一种涉及电子技术领域的传感器技术，嵌入式数据处理及控制技术，尤指一种通过研究开发玩具的硬件及软件，进行益智教育的玩具，主要应用于儿童益智玩具系统的一种基于嵌入式无线传感技术的玩具及其数据处理方法。该装置硬件部分主要包括：主控机、从属机和一网络数据更新平台组合为一整体的拥有自组网能力的玩具，软件部分通过整体数据传输和系统计算，结果输出等模块，来完成数据处理；主要解决如何设计主控机、从属机和一网络数据更新平台以及数据传输方法等有关技术问题。本发明的积极效果是：该方案能在儿童玩游戏的过程中给予提示和帮助，以达到正确的益智效果，是一种有利于儿童想象力和创造力培养的儿童益智玩具。

主权项

一种基于嵌入式无线传感技术的玩具，该装置有天线、接口、电源、存储器、扩音器、开关芯片、磁感应开关芯片、串口闪存芯片、射频及控制芯片、电平转换芯片、稳压芯片、传感器、计算机硬件与软件，其特征在于还包括：主控机、从属机和一网络数据更新平台，其设备主要由传感器、磁传感器、天线、无线射频及控制模组、数据存储模组、音频输出模组、视屏输出模组和电源模组组成，上述各模块通过相互电连接，或通过无线方式进行数据传输，组合为一整体的拥有自组网能力的嵌入式无线传感技术的玩具，该装置至少包括：一主控机控制器(22)由无线射频、控制模组及周围电路、USB‑UART转换芯片(24)及周围电路、射频天线、带供电功能的USB接口组成，主控机控制器(22)分为两路输入：第一路接口J与USB‑UART转换芯片(24)的输入输出端相互电连接，USB‑UART转换芯片(24)与接口H的输入输出端相互双向电连接，接口H与主控机控制器(22)的输入输出端相互双向电连接；第二路主控机天线(23)与接口I的输入输出端相互双向电连接，接口I与主控机控制器(22)的输入输出端相互双向电连接；一从属机处理器(30)由无线射频及控制模组及周围电路、射频天线、重力传感器、磁传感器、数据存储模组、音频输出模组、视屏输出模组、内部电源组成，上述各模块通过无线方式进行数据传输的嵌入式数据处理及输出装置，从属机处理器(30)分为四路输入：第一路从属机传感器(35)的输出端与接口A的相应输入端口相互电连接，接口A的输出端与从属机传感器(35)的相应输入端口相互电连接；第二路重力传感器(40)的输出端与接口B的相应输 入端口相互电连接，接口B的输出端与从属机传感器(35)的相应输入端口相互电连接；第三路从属机存储器(32)与接口C的输入输出端相互双向电连接，接口C与从属机处理器(30)的输入输出端相互双向电连接；第四路从属机天线(33)与接口D的输入输出端相互双向电连接，接口D与从属机处理器(30)的输入输出端相互双向电连接；从属机处理器(30)分为四路输出：第一路从属机处理器(30)的输出端与接口E的相应输入端口相互电连接，接口E的输出端与音频处理器(38)的相应输入端口相互电连接，音频处理器(38)的输出端与从属机扩音器(41)的相应输入端口相互电连接；第二路从属机处理器(30)的输出端与接口F的相应输入端口相互电连接，接口F的输出端与电平转换B(37)的相应输入端口相互电连接，电平转换B(37)的输出端与从属机显示屏(34)的相应输入端口相互电连接；第三路电源的输出端与电源监控(39)的相应输入端口相互电连接，电源监控(39)的输出端与电平转换A(36)的相应输入端口相互电连接，电平转换A(36)的输出端与从属机处理器(30)的相应输入端口相互电连接；第四路接口G与电源监控(39)的输入输出端相互双向电连接，接口G的输出端与从属机处理器(30)的相应输入端口相互电连接；一网络数据更新平台由计算机硬件与软件、游戏数据包、主控机控制器(22)和从属机处理器(30)组成，主控机控制器(22)通过USB接口与计算机硬件连接、并得游戏数据和指令，主控机控制器(22)通过无线数据传输方式把游戏数据和指令分别发送给相对应的从属机处理器(30)。