基于HC—06模块的手机遥控玩具设计

2015-10-21 16:51薛果
企业技术开发·中旬刊 2015年3期
关键词:遥控蓝牙玩具

摘 要:如今手机已经成为人类生活中不可缺少的一部分。在手机的娱乐开发方面,也由以往的手机游戏、音乐娱乐、视频娱乐逐渐的发展为和其它电子产品的结合。与此同时,玩具的更新换代也在进行。如何将手机遥控设备开发运用在遥控玩具设计上,设计出一种基于手机的无线电遥控玩具,让其符合玩家的使用习惯和审美眼光,设计出一种全新的无线遥控类玩具,文章试作分析。

关键词:HC-06模块;手机遥控玩具;设计

中图分类号:TS958 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)08-0007-02

如今,手机已经成为人类生活中不可缺少的一部分。在手机的娱乐开发方面,也由以往的手机游戏、音乐娱乐、视频娱乐逐渐的发展为和其它电子产品的结合。与此同时,玩具的更新换代也在进行。根据2014年玩具行业发展报告,高科技的玩具市场已经逐渐成熟起来。遥控汽车、机器人,和最近兴起的无人遥控飞机等有科技含量的遥控类玩具,仅深受孩子们的喜爱,也有越来越多的成年人愿意购买这些高科技的玩具。另一方面,手机遥控设备的设计已成为当今的设计热点之一,如何将手机遥控设备进行开发,运用在遥控玩具设计上,设计出一种基于手机的无线电遥控玩具,让其符合玩家的使用习惯和审美眼光,设计出一种全新的无线遥控类玩具。

1 无线遥控在玩具市场的应用现状

1.1 国外无线遥控玩具现状

随着科学技术的发展,越来越多的新一代无线遥控产品出现在国外市场,其最有广泛代表性的是遥控汽车和遥控飞机,或者遥控飞行机器人(和飞机基于同一原理)。同时,随着智能手机的流行,遥控玩具的控制器,由原来的专用遥控手柄,变成了生活中人们普遍使用的手机。

下面我们来看看国外优秀的一些无线遥控玩具,其中有些是基于基础遥控玩具造型的,例如SmartPlane是一款基础飞机造型的玩具。机身造型选用的是滑翔机形态,在科学技术方面,除了遥控之外,在机体内安装了传感器,可以根据飞行实况来调整飞行轨迹,大大增强了玩具和玩家之间的互动交流。

而同样以基础造型——汽车造型的遥控玩具Griffin Moto TC拉力赛车。车身设计基本还原原车的精细程度。除了强劲的马力以外,增加了人工智能的“虚拟伤害”系统。小孩子在玩遥控车时,部分孩子会故意将车撞向墙壁。而这一“虚拟伤害”系统就解决了这一问题:当你遥控的汽车经常撞到墙或者其他障碍物时,系统就会自动关闭,从而保护您的玩具。让我们在来看看非常规造型类遥控玩具,有一款被称为“Sphero”的球状遥控玩具。该玩具除了可以用手机遥控在平面上滚动的同时,能够和自己的手机游戏产生互动,该玩具通过智能手机APP,可以在游戏中变换成为各种角色,将玩具和手机游戏结合的更为紧密。

同时,还有很多国外遥控玩具将玩具和影视攝像结合起来,成为带有新型功能的遥控玩具设备。

1.2 国内无线遥控玩具现状

国内遥控玩具主要也是集中在汽车类玩具和飞机类玩具两大方面。由最初的有线遥控发展到无线遥控、红外线遥控、一直到今天的手机蓝牙遥控等。仅从飞行遥控器来看,早在2006年,玩具公司“银辉”就生产一款体积较小的遥控直升机类玩具,当时迅速的占领了国内玩具市场。这一类飞行遥控玩具,随着科技的发达不断的进化,遥控方式由从前的二通道、三通道上升到四通道;选用的材料也由泡沫逐渐变为塑料、合金等成型更精美的材料。这样使得玩具不仅仅有操作功能,也大大的增强了其造型的美观以及收藏价值。但是中国遥控玩具也有很多不足,例如产品开发过多的为仿造国外玩具,真正有新功能和新创意点的革新并不多。在汽车遥控类玩具来看,除了以前遥控小汽车外,近年来,工程车造型的遥控车也成为了新的遥控界宠儿。其原因是工程车不但具备小汽车前进后退发声等基本功能,还能够进行例如吊车升降、卡车倒土、铲车挖掘等其他动作,增加了玩具的可玩性。

2 基于HC-06模块的手机遥控玩具设计

2.1 蓝牙模块HC-06

本次课题我们选取的蓝牙模块为HC-06转串口模块。这款模块的基础参数描述如下:芯片为蓝牙V2.0协议标准的CSR主流蓝牙芯片,核心模块尺寸为:28×15×2.35 mm。波特率为用户可设置的1 200,2 400,4 800,9 600,19 200,38 400,57 600,

115 200。(默认值基本为9 600),串口模块工作电压为3.3 V、工作电流:40 MA,休眠电流<1 MA。可以与蓝牙笔记本电脑、电脑加蓝牙适配器、PDA等设备进行无缝连接。

该模块在遥控玩具中的功能作用是将手机发送来的指令接收,并转换为串口的形式传送到单片机。由于只用接收数据,而不用发送。所以我们不用连接T×D,只将HC-06模块的R×D连接单片机上的R×D引脚便可,其波特率也直接可以默认为出厂设置的9 600。

2.2 系统硬件在遥控玩具上的应用

本遥控车采取的单片机型号为AT89S52,单片机片内集成256 K字节程序运行空间、8 K字节Flash存储空间,支持最大64 K外部存储扩展。可以在4 ~5.5 V宽电压范围内正常工作。

驱动器采用的是SGS公司生产的L298N型驱动器,内部包含4个通道逻辑驱动电路。可以方便的驱动两个直流电机,或一个两相步进电机,而且电路简单,使用比较方便。驱动器原理图,如图1所示。

2.3 遥控玩具外观造型设计

经过以上电路和模块设置后,我们将整个玩具结构拼接起来,车体部分友车轮、底盘、电机、芯片、支撑架托板等组合而成,会发觉整体造型较大,并不适合常规的流线型小汽车设计。所以我们在此外形基础上进行了研究。玩具内部结构与电子芯片的组合如图2所示。

如图2所示,我们可以看出整个玩具内部结构与电子芯片的组合使其体积较大,4个单独电机驱动的轮子也使得整个空间占用率偏高。同时,遥控时车速较慢、底盘偏低。由此我们联想到了坦克,这一战争题材造型相结合。同时,由于玩具本身由手机操控,有很强的科技感和时代感。所以我们设计了一款崭新的未来坦克外型,符合玩具的科技含量和整体造型。如图3所示。

(注:本图设计由湖北工业大学商贸学院薛果、罗健、王根、张敏共同完成)

综上所述,该款基于HC-06模块的手机遥控玩具设计,将目前现代人不可缺少的生活用品手机和玩具相结合,并根据其结构、功能设计出儿童和成年人都能够接受的造型,成为一款能够吸引孩子和青年人眼球的科技智能遥控玩具。

参考文献:

[1] 周瑛,杨盛国,黄凌云.基于蓝牙技术遥控小车的设计与实现[J].福建师大福清分校学报,2012,(5).

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