本發明涉及玩具技術領域，尤其涉及一種用于幼兒教育的互動語音玩具。

背景技術：

玩具是幼兒、兒童的成長伙伴，它能促進幼兒、兒童的身體和智力的發育。現有的專利號為“200820108425.4”、名稱為“可播放媒體文件的互動玩具”的中國專利，其包括互動物品及玩偶，互動物品表面設置有與該互動物品或在該互動物品上所具有的文字/圖形內容相對應的微型圖像編碼；玩偶設置有可容置互動物品的容置部，該容置部內設置有可顯微放大互動物品表面并從中拾取微型圖像編碼的光學影像的光學模塊，玩偶內部設置有與光學模塊連接的電子設備部，該電子設備部可以利用上述微型圖像編碼調取與上述互動物品或在該互動物品上所具有的文字/圖形內容相關的媒體文件播放輸出。本互動玩具適合智力發展到一定程度的兒童的學習教育，其結構復雜，玩耍方式復雜，不適合幼兒的早期教育，且該互動玩具使用光學模塊，成本較高。

技術實現要素：

本發明提供一種用于幼兒教育的互動語音玩具，其結構簡單，玩耍方式簡單，特別適合幼兒的早期教育。

一種用于幼兒教育的互動語音玩具，包括識別容器和玩具本體，玩具本體設置有保存ID碼的記憶芯片，識別容器設置有MCU控制電路、載波產生電路、載波發射電路、檢波電路、整形放大電路、聲音放大電路、用于控制MCU控制電路工作的輸入控制電路，載波產生電路的輸出端與MCU控制電路的載波輸入端連接，MCU控制電路的載波輸出端與載波發射電路的載波輸入端連接，載波發射電路的信號輸出端與檢波電路的輸入端連接，檢波電路的輸出端與整形放大電路的輸入端連接，整形放大電路的輸出端與MCU控制電路的信號輸入端連接，MCU控制電路的信號輸出端與聲音放大電路的輸入端連接，輸入控制電路的輸出端與MCU控制電路的控制輸入端連接；

載波產生電路產生載波信號，載波發射電路發射載波信號，當玩具本體靠近識別容器時，玩具本體接收到載波信號后發射攜帶ID碼的無線信號，載波發射電路接收到無線信號后發送到檢波電路，檢波電路從無線信號中取出低頻信號，整形放大電路對低頻信號進行放大，MCU控制電路獲得該低頻信號中的ID碼，MCU控制電路存儲有對應該ID碼的語音信號，MCU控制電路讀取對應該ID碼的語音信號并發送到聲音放大電路，聲音放大電路發出對應該ID碼的聲音。

其中，MCU控制電路包括芯片U1，電容C9、C12；U1的型號為ATMEGA8，C9的正極、C12的一端、U1的第20管腳與電源VCC連接，C9的負極、C12的另一端均接地。

其中，載波產生電路包括電阻R9，電容C5、C6、C7、C8、C11，晶振Y1；C5的正極、C6的一端、R9的一端、U1的第7管腳與電源VDD連接，R9的另一端、C8的一端與U1的第1管腳連接，Y1連接在U1的第9管腳和U1的第10管腳之間，C7的一端連接U1的第9管腳，C11的一端連接U1的第10管腳，C5的負極、C6的另一端、C7的另一端、C11的另一端、C8的另一端、U1的第8管腳均接地。

其中，載波發射電路包括天線AT2，NPN型的三極管Q1，PNP型的三極管Q2，電阻R14、R15，電容C16；R15的一端連接U1的第17管腳，R15的另一端、Q1的基極與Q2的基極連接，Q1的集電極連接電源VCC，Q1的發射極、AT2的一端與Q2的發射極連接，AT2的另一端、R14的一端與C16的一端連接，R14的另一端為載波發射電路的輸出端，C16的另一端、Q2的集電極均接地。

其中，檢波電路包括二極管D1、D2、D3，電阻R13、R16、R17，電容C13、C14、C15；D1的正極與R14的另一端連接，D1的負極與C14的一端、C15的一端、R17的一端連接，C14的另一端、R13的一端、D2的負極、D3的正極、C13的一端與R16的一端連接，R13的另一端為檢波電路的輸出端，D2的正極、D3的負極、C13的另一端、R16的另一端、C15的另一端、R17的另一端均接地。

其中，整形放大電路包括運算放大器LM358，電阻R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12，電容C2、C3、C4、C10；C2的正極、C3的一端、LM358的第8管腳與電源VCC連接，LM358的第3管腳與R13的另一端連接，LM358的第2管腳、R11的一端、R12的一端與C10的一端連接，LM358的第1管腳、R12的另一端、C10的另一端與C4的一端連接，C4的另一端與R4的一端連接，R4的另一端、R7的一端、R8的一端與LM358的第6管腳連接，R7的另一端、R5的一端、R6的一端與LM358的第5管腳連接，LM358的第7管腳與U1的第14管腳連接，R6的另一端與電源VCC連接，C2的負極、C3的另一端、R11的另一端、LM358的第4管腳、R8的另一端、R5的另一端均接地。

其中，聲音放大電路包括功放芯片U2、電容C28、可調電阻R19、揚聲器SP1；U2的型號為1309，U2的VSS管腳、C28的負極均接地，U2的SPKP管腳與SP1的一端連接，U2的VDD管腳、U2的PASEN管腳、C28的正極與電源VCC連接，U2的SPKN管腳、SP1的另一端與R19的一端連接，U2的RGAIN管腳與R19的另一端連接，U2的PWMN_CE管腳與U1的第19管腳連接，U2的PWMN_ANA管腳與U1的第18管腳連接。

其中，輸入控制電路包括開關S2、S3、S4、S5、S6、S7；U1的第16管腳與S2的一端、S3的一端、S4的一端連接，U1的第15管腳與S5的一端、S6的一端、S7的一端連接，U1的第26管腳與S2的另一端、S5的另一端連接，U1的第27管腳與S3的另一端、S6的另一端連接，U1的第28管腳與S4的另一端、S7的另一端連接。

其中，識別容器還包括電源控制電路，電源控制電路包括芯片U3，電阻R3，電容C1、C25，開關S1，電池BT1；U3的型號為HT7333，U3的VOUT管腳、R3的一端與電源VCC連接，U3的VIN管腳、電源DVDD、S1的一端與C25的一端連接，BT1的正極與S1的另一端連接，R3的另一端、C1的正極與電源VDD連接，U3的GND管腳、C25另一端、BT1的負極、C1的負極均接地；玩具本體的記憶芯片的型號為EM4100或EM4102。

其中，玩具本體設置為球形結構，識別容器設置為盆形結構，玩具本體的表面設置有對應該ID碼的聲音相適應的圖案。

本發明有益效果：一種用于幼兒教育的互動語音玩具，包括識別容器和玩具本體，玩具本體設置有保存ID碼的記憶芯片，識別容器設置有MCU控制電路、載波產生電路、載波發射電路、檢波電路、整形放大電路、聲音放大電路、用于控制MCU控制電路工作的輸入控制電路，當玩具本體靠近識別容器時，玩具本體接收到載波信號后發射攜帶ID碼的無線信號，識別容器獲得無線信號的ID碼，讀取對應該ID碼的語音，驅動聲音放大電路發出對應該ID碼的聲音。幼兒將玩具本體靠近識別容器即可發出聲音，將語言教育置于娛樂之中，幼兒在玩耍過程中學習，有利于培育幼兒的語言表達能力和思維能力，其結構簡單，玩耍方式簡單，特別適合幼兒的早期教育，且本發明電路簡單，性能可靠，成本低廉，可為家長節約購置費用。

附圖說明

圖1為本發明實施例的MCU控制電路、載波產生電路、載波發射電路、檢波電路、整形放大電路、聲音放大電路、輸入控制電路、電源控制電路的方框示意圖。

圖2為本發明實施例的MCU控制電路、載波產生電路、載波發射電路、檢波電路、整形放大電路、聲音放大電路、輸入控制電路、電源控制電路的電路圖。

圖3為本發明實施例的識別容器和玩具本體的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1圖2圖3，以下結合附圖對本發明進行詳細的描述。

本實施例的一種用于幼兒教育的互動語音玩具，包括識別容器11和玩具本體12，玩具本體12設置有保存ID碼的記憶芯片，識別容器11設置有MCU控制電路102、載波產生電路103、載波發射電路104、檢波電路105、整形放大電路106、聲音放大電路107、用于控制MCU控制電路102工作的輸入控制電路101，載波產生電路103的輸出端與MCU控制電路102的載波輸入端連接，MCU控制電路102的載波輸出端與載波發射電路104的載波輸入端連接，載波發射電路104的信號輸出端與檢波電路105的輸入端連接，檢波電路105的輸出端與整形放大電路106的輸入端連接，整形放大電路106的輸出端與MCU控制電路102的信號輸入端連接，MCU控制電路102的信號輸出端與聲音放大電路107的輸入端連接，輸入控制電路101的輸出端與MCU控制電路102的控制輸入端連接。

載波產生電路103產生載波信號，載波信號發送到載波發射電路104，載波發射電路104發射載波信號，當玩具本體12靠近識別容器11時，玩具本體12接收到載波信號后發射攜帶ID碼的無線信號，載波發射電路104接收到無線信號后發送到檢波電路105，檢波電路105從無線信號中取出低頻信號，整形放大電路106對低頻信號進行放大，MCU控制電路102獲得該低頻信號中的ID碼，MCU控制電路102存儲有對應該ID碼的語音信號，MCU控制電路102讀取對應該ID碼的語音信號并發送到聲音放大電路107，聲音放大電路107發出對應該ID碼的聲音。比如預先保存ID碼00001對應語音“蘋果”，當識別容器11接收到ID碼00001時，即可發出語音“蘋果”。

本實施例中玩具本體12設置為球形結構，識別容器11設置為盆形結構，玩具本體12的表面設置有對應該ID碼的聲音相適應的圖案。比如，玩具本體12的ID碼為00001，ID碼00001對應語音“蘋果”，玩具本體12的表面設置蘋果圖案；當幼兒將球形的玩具本體12丟進盆形的識別容器11時，識別容器11獲得該玩具本體ID碼，讀取對應該玩具本體ID碼的語音，然后發出“蘋果”的聲音。一套互動語音玩具可以有多個玩具本體12，它們分別設置不同的圖案。玩具本體12的表面可以設置水果圖案、動物圖案、數字圖案、字母圖案等。圖案設置在玩具本體12的表面，將可見、可聽、可玩結合于一體，增加本玩具對幼兒的吸引力。

作為另一個優選的實施方式，玩具本體12設置為橢圓形結構，識別容器11設置為桶形結構；或者玩具本體12設置為球形結構，識別容器11設置為籃球筐形狀結構；或者玩具本體12設置為球形結構，識別容器11設置為動物形狀結構。本發明并不限定玩具本體12和識別容器11的具體形狀，只要它們適合幼兒玩耍即可。

記憶芯片可通過印刷、注塑或貼紙等方式設置于玩具本體12。為了便于更換教育課程，也可將記憶芯片設置為可拔插結構，當要進行字母教育時，插上字母語音對應ID號的記憶芯片，當要進行數字教育時，插上數字語音對應ID號的記憶芯片。

本互動語音玩具還可進行簡單加減乘除、測試等玩法。比如，采用語音提示的方式，引導幼兒拿到正確的標識有字母的玩具本體12，并放入識別容器11內，當玩具本體12放入識別容器11時，給出正確或錯誤的提示，并引導進行下一次動作；例如，控制識別容器11先發出“請取字母a”聲音，當幼兒將標識字母a的玩具本體12放入識別容器11時，識別容器11發出“字母a，正確”的聲音。通過識別容器11的MCU控制電路102控制語音輸出是常用技術，在此不再贅述。

MCU控制電路102包括芯片U1，電容C9、C12；U1的型號為ATMEGA8，C9的正極、C12的一端、U1的第20管腳與電源VCC連接，C9的負極、C12的另一端均接地。當然，U1還可以使用同等功能的芯片代替ATMEGA8，同樣可以實現本發明的目的。ATMEGA8是高性能、低功耗的8位AVR微處理器，采用先進的RISC結構，具有131條指令，32個8位通用工作寄存器，ATMEGA8應用廣泛，且成本較低。

載波產生電路103包括電阻R9，電容C5、C6、C7、C8、C11，晶振Y1；C5的正極、C6的一端、R9的一端、U1的第7管腳與電源VDD連接，R9的另一端、C8的一端與U1的第1管腳連接，Y1連接在U1的第9管腳和U1的第10管腳之間，C7的一端連接U1的第9管腳，C11的一端連接U1的第10管腳，C5的負極、C6的另一端、C7的另一端、C11的另一端、C8的另一端、U1的第8管腳均接地。Y1的頻率為32.768MHz，本載波產生電路103可產生125MHz的載波。載波產生電路103還可以采用其它電路結構，只要能實現產生載波功能即可。

載波發射電路104包括天線AT2，NPN型的三極管Q1，PNP型的三極管Q2，電阻R14、R15，電容C16；R15的一端連接U1的第17管腳，R15的另一端、Q1的基極與Q2的基極連接，Q1的集電極連接電源VCC，Q1的發射極、AT2的一端與Q2的發射極連接，AT2的另一端、R14的一端與C16的一端連接，R14的另一端為載波發射電路104的輸出端，C16的另一端、Q2的集電極均接地。載波發射電路104還可以采用其它電路結構，只要能實現載波發射功能即可。

檢波電路105包括二極管D1、D2、D3，電阻R13、R16、R17，電容C13、C14、C15；D1的正極與R14的另一端連接，D1的負極與C14的一端、C15的一端、R17的一端連接，C14的另一端、R13的一端、D2的負極、D3的正極、C13的一端與R16的一端連接，R13的另一端為檢波電路105的輸出端，D2的正極、D3的負極、C13的另一端、R16的另一端、C15的另一端、R17的另一端均接地。檢波電路105還可以采用其它電路結構，只要能實現檢波功能即可。

整形放大電路106包括運算放大器LM358，電阻R4、R5、R6、R7、R8、R11、R12，電容C2、C3、C4、C10；C2的正極、C3的一端、LM358的第8管腳與電源VCC連接，LM358的第3管腳與R13的另一端連接，LM358的第2管腳、R11的一端、R12的一端與C10的一端連接，LM358的第1管腳、R12的另一端、C10的另一端與G4的一端連接，C4的另一端與R4的一端連接，R4的另一端、R7的一端、R8的一端與LM358的第6管腳連接，R7的另一端、R5的一端、R6的一端與LM358的第5管腳連接，LM358的第7管腳與U1的第14管腳連接，R6的另一端與電源VCC連接，C2的負極、C3的另一端、R11的另一端、LM358的第4管腳、R8的另一端、R5的另一端均接地。當然，運算放大器還可以使用其它同等功能的芯片代替LM358。整形放大電路106還可以采用其它電路結構，只要能實現放大功能即可。

聲音放大電路107包括功放芯片U2、電容C28、可調電阻R19、揚聲器SP1；U2的型號為1309，U2的VSS管腳、C28的負極均接地，U2的SPKP管腳與SP1的一端連接，U2的VDD管腳、U2的PASEN管腳、C28的正極與電源VCC連接，U2的SPKN管腳、SP1的另一端與R19的一端連接，U2的RGAIN管腳與R19的另一端連接，U2的PWMN_CE管腳與U1的第19管腳連接，U2的PWMN_ANA管腳與U1的第18管腳連接。當然，U2還可以使用其它同等功能的芯片代替1309。聲音放大電路107還可以采用其它電路結構，只要能實現聲音放大功能即可。

輸入控制電路101包括開關S2、S3、S4、S5、S6、S7；U1的第16管腳與S2的一端、S3的一端、S4的一端連接，U1的第15管腳與S5的一端、S6的一端、S7的一端連接，U1的第26管腳與S2的另一端、S5的另一端連接，U1的第27管腳與S3的另一端、S6的另一端連接，U1的第28管腳與S4的另一端、S7的另一端連接。輸入控制電路101還可以采用其它電路結構，只要能實現控制功能即可。

識別容器11還包括電源控制電路108，電源控制電路108包括芯片U3，電阻R3，電容C1、C25，開關S1，電池BT1；U3的型號為HT7333，U3的VOUT管腳、R3的一端與電源VCC連接，U3的VIN管腳、電源DVDD、S1的一端與C25的一端連接，BT1的正極與S1的另一端連接，R3的另一端、C1的正極與電源VDD連接，U3的GND管腳、C25另一端、BT1的負極、C1的負極均接地。電源控制電路108還可以采用其它電路結構，只要能實現電源控制功能即可。

玩具本體12的記憶芯片的型號為EM4100或EM4102。EM4100或EM4102的存儲容量為64bit，工作頻率125KHZ，其應用廣泛，且價格較低。當然，本發明也可以采用其它具有同等功能的記憶芯片。玩具本體12設置有電感線圈和電容組成的諧振回路，當諧振回路接收到載波信號時，激活記憶芯片，發射攜帶ID碼的無線信號。

本實施例采用圖2所示的具體電路結構，該電路結構具有結構簡單、性能穩定、成本較低、性價比高的優點，從而使本發明具有良好的市場前景。

圖2中公開了本實施例中的各電路的元器件的參數值或型號；需要說明的是，元器件的參數值或型號可以根據實際情況進行調整。本技術領域的普通技術人員無需創新性勞動而對本發明內容的調整，均屬于本發明保護的范圍。

幼兒將玩具本體12靠近識別容器11即可發出聲音，將語言教育置于娛樂之中，幼兒在玩耍過程中學習，有利于培育幼兒的語言表達能力和思維能力，其結構簡單，玩耍方式簡單，特別適合幼兒的早期教育，且本發明電路簡單，性能可靠，成本低廉，可為家長節約購置費用。

以上內容僅為本發明的較佳實施例，對于本領域的普通技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。