CN219758966U - 一种声光结合的触控式幼儿教育器具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智能声光设备技术领域，具体公开了一种声光结合的触控式幼儿教育器具，包括背板和面板，安装在面板上的LED灯组模块、触摸按键模块，安装在背板上的单片机、MP3播放模块、可拆卸式充电电源、扬声器。该教育器具采用触摸按键模块替代传统机械按键，减小硬件磨损消耗；采用MP3播放模块，体积小，能储存最大32G的教育音频资料，且支持用户自行修改音频文件，可有效延长该教育器具的使用年限，丰富教育内容；采用LED灯组模块在MP3播放模块工作时闪烁对应灯光，并且用户能够自由搭配R‑G‑B三色光，声光相结合，拓展了教育方式，丰富了教育内容，能产生更好的教育效果；采用可拆卸式充电电源，便于及时充电，以保证电源充足。

Description

一种声光结合的触控式幼儿教育器具

技术领域

本实用新型涉及智能声光设备技术领域，尤其涉及一种声光结合的触控式幼儿教育器具。

背景技术

幼儿教育器具作为具有教育功能的幼儿保健用品，在日常生活中，有着极大的发展前景与市场需求。随着人们科技水平与消费能力的不断提高，国内实行开放生育政策，幼儿出生率会显著上升，人们对于提高幼儿学习兴趣，提升幼儿教育效果的需求会越来越大，要求也会越来越高。

传统的幼儿教育器具通常只有声音、灯光两者中的一种刺激幼儿达到教育的目的，对提升幼儿学习兴趣的刺激不大，教育效果不好。这类幼儿教育器具普遍体积较大，一般只能贴在墙面或家居表面，不易携带，常使用按键作为交互手段，反应不灵敏，电源容量过小导致使用时间短，适用性差。此外幼儿教育阶段更迭快速，幼儿对知识的渴求度与需求量很高，传统的幼儿教育器具教育信息存储量太少，且不能依据用户自己的需求自行更换教育资料，导致这类幼儿教育器具会在幼儿的反复学习下使得学习兴趣降低，达不到发展幼儿的观察能力和思维能力的目的。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)传统的幼儿教育器具刺激幼儿达到教育目的的方式单一，导致教育效果不明显；

(2)传统的幼儿教育器使用场景小，适用性差，交互按键容易损坏，电源过小且体积太大不便于携带；

(3)传统的幼儿教育器具教育内容单一，当学习内容重复次数过多时，幼儿学习兴趣将会降低，达不到教育目的，该产品最终将会因教育阶段更迭而被取代，增加费用，造成浪费；

(4)传统的幼儿教育器具电源容量过小导致使用时间短，适用性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种声光结合的触控式幼儿教育器具，解决的技术问题在于：现有的幼儿教育器教育方式单一、教育内容不丰富、交互按键易损坏、电源容量过小且体积太大不便于携带。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种声光结合的触控式幼儿教育器具，包括配合组装的背板(5)和面板(13)，还包括：

安装在所述面板(13)上的LED灯组模块(2)、触摸按键模块(3)；

安装在所述背板(5)上的单片机(1)、MP3播放模块(4)、可拆卸式充电电源(6)、扬声器(10)；

所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)、所述MP3播放模块(4)与所述单片机(1)电性连接，所述可拆卸式充电电源(6)与所述单片机(1)、所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)、所述MP3播放模块(4)电性连接，所述扬声器(10)与所述MP3播放模块(4)的功放端接口(11)电性连接；

所述触摸按键模块(3)设有N个触摸按键(9)分别连接所述单片机(1)的N个IO口，对应触摸按键(9)被触发时输出低电平信号至所述单片机(1)对应的IO口，所述单片机(1)控制所述MP3播放模块(4)中预设顺序的音频播放，同时控制所述LED灯组模块(2)中对应的灯珠以预设的工作模式亮起，N≥4。

优选的，所述MP3播放模块(4)上设置有TF拓展卡槽(12)，所述TF拓展卡槽(12)支持最大32G的TF拓展。

优选的，所述LED灯组模块(2)的接地端(7)与所述触摸按键模块(3)连接，所述触摸按键模块(3)控制所述LED灯组模块(2)连接不同的接地端(7)以自由搭配R-G-B三色光。

优选的，所述背板(5)上还安装有连接所述扬声器(10)的输出音频音量调节旋钮(8)。

优选的，所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)分别安装于所述面板(13)的上半部和下半部。

优选的，所述LED灯组模块(2)采用5050RGB。

优选的，所述触摸按键模块(3)采用TTP226 TonTouch。

优选的，所述MP3播放模块(4)采用DY-SV5W。

优选的，所述单片机(1)采用STM32F103增强型系列。

优选的，所述扬声器(10)采用4Ω、3～5W规格。

本实用新型提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，有益效果在于：

1)采用触摸按键模块替代传统机械按键，减小硬件磨损消耗，延长按键使用寿命，且触摸按键对幼儿来说反应更灵敏，用户体验更好；

2)采用MP3播放模块，体积小，音量大，能储存最大32G的教育音频资料，且支持用户自行修改音频文件，可有效延长该教育器具的使用年限，丰富教育内容，扩大该教育器具的适用对象；

3)采用LED灯组模块在MP3播放模块工作时闪烁对应灯光，并且用户能够自由搭配R-G-B三色光，声光相结合，拓展了教育方式，丰富了教育内容，能产生更好的教育效果；

4)采用可拆卸式充电电源，便于及时充电，以保证电源充足，可长久使用；

5)结构组成简单，整体体积和重量可控制在适合幼儿双手握持的范围内。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具中面板的透视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具中背板的透视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具中面板的俯视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具中主要电路模块的电气连接图。

附图标记包括：1、单片机，2、LED灯组模块，3、触摸按键模块，4、MP3播放模块，5、背板，6、可拆卸式充电电源，7、接地端，8、输出音频音量调节旋钮，9、触摸按键，10、扬声器，11、功放端接口，12、TF拓展卡槽，13、面板。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本实用新型的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本实用新型的限定，包括附图仅供参考和说明使用，不构成对本实用新型专利保护范围的限制，因为在不脱离本实用新型精神和范围基础上，可以对本实用新型进行许多改变。

本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，如图1、2所示，包括配合组装(卡扣或其他方式)的背板5和面板13，还包括安装(通过卡扣、粘贴或其他方式)在面板13上的LED灯组模块2、触摸按键模块3，以安装(通过卡扣、粘贴或其他方式)在背板5上的单片机1、MP3播放模块4、可拆卸式充电电源6、扬声器10。如图3所示，面板13设有开孔，供LED灯组模块2和触摸按键模块3嵌设安装，以使LED灯组模块2可于面对面板13可视，使幼儿可直接操作触摸按键模块3。

如图4所示，LED灯组模块2、触摸按键模块3、MP3播放模块4与单片机1电性连接，可拆卸式充电电源6与单片机1、LED灯组模块2、触摸按键模块3、MP3播放模块4通过导线电性连接。另外，扬声器10与MP3播放模块4的功放端接口11电性连接。LED灯组模块2的接地端7与触摸按键模块3连接。

如图1所示，LED灯组模块2、触摸按键模块3分别安装于面板13的上半部和下半部，符合一般的使用习惯。触摸按键模块3设有8个触摸按键9分别连接单片机1的8个IO口，对应触摸按键9被触发时输出低电平信号至单片机1对应的IO口，单片机1控制MP3播放模块4中预设顺序的音频播放，同时控制LED灯组模块2中对应的灯珠以预设的工作模式亮起。在本实施例中，RGB灯珠也对应设有8个与8个触摸按键9一一对应。预设的闪烁模式可以是单色光闪亮(常亮或闪烁)，可以是双色混合闪亮(常亮或闪烁)，可以是三色混合闪亮(常亮或闪烁)，可以不同的灯珠以不同的工作模式闪亮(常亮或闪烁)，根据不同的需求在单片机1中提前设定。另外，本实施例触摸按键模块3还可以控制LED灯组模块2连接不同的接地端7以自由搭配R-G-B三色光。而一般情况下，触摸按键9至少设有4个，对应的RGB灯珠也设有至少4个。

另外，触摸按键模块3中还有一些非触摸按键的区域，用作显示电池电量、显示器具的状态信息、显示MP3播放模块4的播放曲目等信息。

特别的，为了实现用户对音频的自主选定，MP3播放模块4上设置有TF拓展卡槽12，TF拓展卡槽12支持最大32G的TF拓展。通过在SD卡中存储各种各样的音频，满足各种应用需求。

如图2所示，背板5上还安装有连接扬声器10的输出音频音量调节旋钮8，用于调节音频播放时的音量大小。

本实施例优选的，LED灯组模块2采用5050RGB，触摸按键模块3采用TTP226 TonTouch，MP3播放模块4采用DY-SV5W，扬声器10采用4Ω、3～5W规格的小型扬声器。单片机1采用STM32F103增强型系列，使用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核。

本实用新型具体工作过程为：

1)上电，MP3播放模块4检测当前SD卡工作目录下的可执行音频文件，且设置工作方式为I\O独立模式，该模式下单片机1的IO0-IO7独立控制8首曲目。

2)某个触摸按键比如按键1(8个按键对应按键1～按键8)被首次触发，MP3播放模块4播放首8个曲目中的第1首(按键1～按键8分别对应第1至第8首)，直至播放完。播放中途如按键1被重新触发，则播放下一轮8个曲目中的第一个，依此类推。播放中途如按键2被首次触发，则播放首8个曲目中的第2首，其他按键被首次触发如是。若按键1一直触发(不释放电平)超过预设时间，则循环播放该曲目，直至其他按键(包括按键1)被再次触发，其他按键同理。

3)当对应次序为1的曲目被播放时，则LED灯组模块2中对应的第一个LED灯珠以预设的模式亮起。

另外，若存在两个以上按键被同时触发，则在曲目池中随机播放曲目，幼儿经常会多个手指同时乱按，则通过随机播放的方式使得教育器具始终能发出不同的声音和灯光，激发幼儿的探索欲望，使幼儿的学习兴趣增加，达到更优发展幼儿的观察能力和思维能力的目的。

另外，本例采用可拆卸式充电电源，便于通过充电宝或充电器等进行充电，特别可配置备用电池，可随时保证电源充足，避免影响使用体验，且这种充电方式使得本产品便于携带，可应用于室内、户外、车内等各种场所，应用场景广泛。

综上，本实用新型实施例提供的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，有益效果在于：

1)采用触摸按键模块替代传统机械按键，减小硬件磨损消耗，延长按键使用寿命，且触摸按键对幼儿来说反应更灵敏，用户体验更好；

2)采用MP3播放模块，体积小，音量大，能储存最大32G的教育音频资料，且支持用户自行修改音频文件，可有效延长该教育器具的使用年限，丰富教育内容，扩大该教育器具的适用对象；

3)采用LED灯组模块在MP3播放模块工作时闪烁对应灯光，并且用户能够自由搭配R-G-B三色光，声光相结合，拓展了教育方式，丰富了教育内容，能产生更好的教育效果；

4)采用可拆卸式充电电源，便于及时充电，以保证电源充足，可长久使用；

5)结构组成简单，整体体积和重量可控制在适合幼儿双手握持的范围内。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种声光结合的触控式幼儿教育器具，包括配合组装的背板(5)和面板(13)，其特征在于，还包括：

安装在所述面板(13)上的LED灯组模块(2)、触摸按键模块(3)；

安装在所述背板(5)上的单片机(1)、MP3播放模块(4)、可拆卸式充电电源(6)、扬声器(10)；

所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)、所述MP3播放模块(4)与所述单片机(1)电性连接，所述可拆卸式充电电源(6)与所述单片机(1)、所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)、所述MP3播放模块(4)电性连接，所述扬声器(10)与所述MP3播放模块(4)的功放端接口(11)电性连接；

所述触摸按键模块(3)设有N个触摸按键(9)分别连接所述单片机(1)的N个IO口，对应触摸按键(9)被触发时输出低电平信号至所述单片机(1)对应的IO口，所述单片机(1)控制所述MP3播放模块(4)中预设顺序的音频播放，同时控制所述LED灯组模块(2)中对应的灯珠以预设的工作模式亮起，N≥4；

所述MP3播放模块(4)上设置有TF拓展卡槽(12)，所述TF拓展卡槽(12)支持最大32G的TF拓展。

2.根据权利要求1所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述LED灯组模块(2)的接地端(7)与所述触摸按键模块(3)连接，所述触摸按键模块(3)控制所述LED灯组模块(2)连接不同的接地端(7)以自由搭配R-G-B三色光。

3.根据权利要求1所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述背板(5)上还安装有连接所述扬声器(10)的输出音频音量调节旋钮(8)。

4.根据权利要求1所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述LED灯组模块(2)、所述触摸按键模块(3)分别安装于所述面板(13)的上半部和下半部。

5.根据权利要求1所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述LED灯组模块(2)采用5050RGB。

6.根据权利要求5所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述触摸按键模块(3)采用TTP226 TonTouch。

7.根据权利要求6所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述MP3播放模块(4)采用DY-SV5W。

8.根据权利要求7所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述单片机(1)采用STM32F103增强型系列。

9.根据权利要求8所述的一种声光结合的触控式幼儿教育器具，其特征在于：所述扬声器(10)采用4Ω、3～5W规格。