全文摘要
本实用新型公开了一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，包括单片机最小系统、语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路，语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路分别与单片机最小系统电连接，语音识别模块用以实现语音交互，触摸模块用以实现感知交互，蓝牙通信模块用以实现远程控制，OLED显示模块用以显示直流电源的电量和\/或机器人的工作模式和\/或机器人的表情和\/或用户要求的图文、视频信息，舵机模块用以控制机器人的移动方向。本实用新型可以语音交互和感知交互，实现玩具机器人的智能操作、互动和益智娱乐。
主设计要求
1.一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，包括单片机最小系统、语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路，所述语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和所述按键电路分别与所述单片机最小系统电连接，所述语音识别模块用以实现语音交互，所述触摸模块用以实现感知交互，所述蓝牙通信模块用以实现远程控制，所述OLED显示模块用以显示直流电源的电量和\/或机器人的工作模式和\/或机器人的表情和\/或用户要求的图文、视频信息，所述舵机模块用以控制机器人的移动方向。
设计方案
1.一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，包括单片机最小系统、语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路，所述语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和所述按键电路分别与所述单片机最小系统电连接，所述语音识别模块用以实现语音交互，所述触摸模块用以实现感知交互，所述蓝牙通信模块用以实现远程控制，所述OLED显示模块用以显示直流电源的电量和\/或机器人的工作模式和\/或机器人的表情和\/或用户要求的图文、视频信息，所述舵机模块用以控制机器人的移动方向。
2.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，所述触摸模块包括若干个触摸芯片和若干个触摸板，所述若干个触摸板放置在机器人的不同位置，当触摸不同的所述触摸板时，机器人做出不同的动作或表情反应。
3.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，包括5V直流电源模块和5V转3.3V供电系统模块，所述5V直流电源模块为所述舵机模块提供5V电源，所述5V转3.3V供电系统模块为所述单片机最小系统提供3.3V电源。
4.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，包括JTAG在线烧录模块，所述JTAG在线烧录模块与所述单片机最小系统电连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，所述按键电路包括总开关、主控板供电开关、舵机供电开关和选择工作模式开关，指示相关开关开合状态的LED灯和若干串联电阻。
6.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，所述语音识别模块采用串口通信，使用LD3320语音芯片。
7.根据权利要求1所述的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，其特征在于，所述舵机模块采用SG90舵机。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及智能互动玩具，尤其涉及一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统。
背景技术
随着语音识别技术的快速发展，语音交互的应用也越来越普遍地进入到人们的生活中，其中就包括将语音识别技术应用到智能玩具上。当智能玩具具有语音交互功能时，可以增加娱乐性和趣味性，尤其适合老人和小孩使用，使得他们在闲暇时刻不再孤单寂寞。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，提高玩具交互能力，增加娱乐性和趣味性。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，包括单片机最小系统、语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路，所述语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和所述按键电路分别与所述单片机最小系统电连接，所述语音识别模块用以实现语音交互，所述触摸模块用以实现感知交互，所述蓝牙通信模块用以实现远程控制，所述OLED显示模块用以显示直流电源的电量和\/或机器人的工作模式和\/或机器人的表情和\/或用户要求的图文、视频信息，所述舵机模块用以控制机器人的移动方向。
较佳的，所述触摸模块包括若干个触摸芯片和若干个触摸板，所述若干个触摸板放置在机器人的不同位置，当触摸不同的所述触摸板时，机器人做出不同的动作或表情反应。
较佳的，控制系统包括5V直流电源模块和5V转3.3V供电系统模块，所述5V直流电源模块为所述舵机模块提供5V电源，所述5V转3.3V供电系统模块为所述单片机最小系统提供3.3V电源。
较佳的，控制系统包括JTAG在线烧录模块，所述JTAG在线烧录模块与所述单片机最小系统电连接。
较佳的，所述按键电路包括总开关、主控板供电开关、舵机供电开关和选择工作模式开关，指示相关开关开合状态的LED灯和若干串联电阻。
较佳的，所述语音识别模块采用串口通信，使用LD3320语音芯片。
较佳的，所述舵机模块采用SG90舵机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型实现玩具机器人的智能操作、互动和益智娱乐；降低制造成本，实现人机交互；单片机最小系统可以控制舵机模块和机器人工作模式，智能互动玩具机器人有两种工作模式，单机模式和移动互联模式；在单机模式下，机器人可以实现语音交互，感知互动，实现各种舞蹈动作和运动控制；在移动互联模式下，可以通过手机APP来控制机器人的表情、动作，实现人机交互。
当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本实用新型的一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统的示意图；
图2为本实用新型一实施例的单片机最小系统的电路图；
图3为本实用新型一实施例的按键电路的电路图；
图4为本实用新型一实施例的JTAG在线烧录模块的电路图；
图5为本实用新型一实施例的5V转3.3V供电系统模块的电路图；
图6为本实用新型一实施例的蓝牙通信模块的电路图；
图7为本实用新型一实施例的触摸模块的电路图；
图8为本实用新型一实施例的语音识别模块的电路图；
图9为本实用新型一实施例的OLED显示模块的电路图；
图10为本实用新型一实施例的舵机模块的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。
如图1所示，一种基于STM32微控制器的智能互动玩具机器人控制系统，包括单片机最小系统、语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路，语音识别模块、触摸模块、蓝牙通信模块、OLED显示模块、舵机模块和按键电路分别与单片机最小系统电连接，语音识别模块用以实现语音交互，触摸模块用以实现触摸感知交互，蓝牙通信模块用以通过手机APP实现远程控制，OLED显示模块用以显示直流电源的电量、机器人的工作模式、机器人的表情和用户要求的图文、视频信息等，舵机模块用以控制机器人的移动方向。
如图2所示，单片机最小系统采用3.3V工作电压，包括STM32F103F103VET6芯片、内部晶振电路和复位电路。本实施例中，采用STM32F103F103VET6芯片可以降低制造成本，实现人机交互。
如图3所示，按键电路包括总开关KEY1、主控板供电开关KEY2、舵机供电开关KEY3和选择工作模式开关KEY4，其中的电阻R1～R5为串联电阻，LED1用于指示总开关KEY1的闭合状态，LED2用于指示主控板供电开关KEY2的闭合状态，LED3用于指示舵机供电开关KEY3的闭合状态，当选择工作模式开关KEY4选择连接3引脚时，LED4发光，此时智能互动玩具机器人处于单机模式，当选择工作模式开关KEY4选择连接1引脚时，LED5发光，此时智能互动玩具机器人处于移动互联模式。在单机模式下，机器人可以实现语音交互，感知互动，实现各种舞蹈动作和运动控制。在移动互联模式下，可以通过手机APP来控制机器人的表情、动作，实现人机交互。
图4为JTAG在线烧录模块，JTAG是一种国际标准测试协议，JTAG的内部硬件单元包括数据寄存器(DR)、指令寄存器(IR)、旁路寄存器(BR)和测试访问控制器(TAP)，而且对应于每个引脚内部都设有一个边界扫描单元(BSC)。JTAG边界扫描测试受控系统的体系结构包括4个外部测试访问端口TD0、测试时钟TCK、测试方式选择TMS。系统主控芯片通过地址总线、数据总线、片选、读写控制与外部Flash物理相连。通常情况下，整个过程由板上主控芯片的内部逻辑控制，而现在是由外部测试设备通过GTAG直接对芯片引脚电平的高低进行控制。
如图5所示，5V转3.3V供电系统模块主要由DC-5V直流电压源、SS14肖特基二极管D1、滤波电容及AMS1117稳压芯片构成。VIN输入电压为5V，5V电压经滤波电容C2、C3及防电源反接的SS14整流管后，输入到AMS的输入端。通过AMS1117-3.3稳压芯片将输出3.3V电压，输出的3.3V电压在经过电容C4、C5滤波后，便可给单片机最小系统供电。
如图6所示，蓝牙通信模块采用的是BlueCore4-Ext芯片为基础制造的智能无线传输模块同时遵循V2.0+蓝牙通信规范，它支持多种接线方式SPI、UART、PCM……该蓝牙通信模块也支持AT指令对模块的各项性能配置，包括串口波特率、改变蓝牙用户名、配对密码等……底层将数据写入串口蓝牙模块就会将数据转发出去，另外当接收到上位机发来的数据时就会将数据写入到串口，以此完成数据的交互与通信。HC-06蓝牙通信模块与STM32微控制器采用UART的接线方式，波特率采用9600，其余配置为默认状态。蓝牙通信模块共有4个引脚，分别为蓝牙数据接收端RXD、蓝牙数据发送端TXD、接地GND和电源VCC。
如图7所示，触摸模块由六个触摸芯片TTP223N及触摸板构成，分别放置在机器人身上不同地方，以完成触摸感知交互，其工作电压为2.0～5.5V，3脚(IN)触摸输入脚，在触摸输入引脚与GND间接一个可调电容可以调节触摸其灵敏度，增加电容值会降低其灵敏度，1脚(Q)为数字输出引脚。
如图8所示，语音识别模块采用串口通信，选用LD3320语音芯片，支持用户自由编辑50条关键句，具有高准确度和实用的语音识别效果，拥有1个主菜单、10个二级菜单，可以随意切换调用，操作灵活。
如图9所示，OLED显示模块接口电路由一个7针母座组成，配备一块0.96寸OLED显示屏，工作电压为3.3V，该屏采用SPI接口方式。CK在SPI通信中为时钟管脚，DI在SPI通信中为数据管脚，RES为复位端(低电平复位)，DC为数据和命令控制管脚，CS为片选管脚，依次与MCU的P00-P04端口相连。
如图10所示，舵机模块采用的是SG90舵机，其转动角度达到180°，工作扭矩为1.6Kg\/cm，工作电压为3.5～6V，3脚为PWM控制信号输入引脚，控制其占空比就可以达到角度控制。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920310359.7
申请日:2019-03-12
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209615525U
授权时间:20191112
主分类号:B25J 9/16
专利分类号:B25J9/16;B25J11/00
范畴分类:40E;
申请人:苏州工业职业技术学院
第一申请人:苏州工业职业技术学院
申请人地址:215104江苏省苏州市苏州国际教育园致能大道1号
发明人:王栋;吴华彬;卜书闯
第一发明人:王栋
当前权利人:苏州工业职业技术学院
代理人:胡晶
代理机构:31236
代理机构编号:上海汉声知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计