一种灯盘及基于无线感应的组合式智能拼字设备的制作方法

本发明涉及文娱用具领域，具体而言，涉及一种灯盘及基于无线感应的组合式智能拼字设备。

背景技术：

传统文化就是文明演化而汇集成的一种反映民族特质和风貌的文化，是各民族历史上各种思想文化、观念形态的总体表现。其内容为历代存在过的种种物质的、制度的和精神的文化实体和文化意识。

成语以及诗词均是中国传统文化的特色，其承载着中国传统文化的诸多精髓和内涵，因此对成语以及诗词进行推广普及对中国传统文化的传播以及民族文化自信的塑造具有重要的意义。

现有的成语以及诗词推广普及方法通常是在书本或者宣传物上解释其字面含义以及出处，此类方法缺乏趣味性，导致用户的学习兴趣不浓且容易遗忘。目前也有一些电视节目，如《成语大会》、《成语英雄》、《中国诗词大会》等，但此类节目能够参与的用户有限，参与门槛较高，不能让大多数用户都亲自参与以及互动，限制了其推广效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种灯盘及基于无线感应的组合式智能拼字设备，能够增加用户学习成语诗词过程的互动性，提高用户学习的兴趣，进而起到良好的推广效果。

本发明实施例提供了一种灯盘，包括腔体以及位于所述腔体内的灯盘控制器、与所述灯盘控制器连接的点阵屏、第一无线通信模块及电源模块、与所述灯盘控制器连接的设置于所述腔体底面的无线发射器；其中，所述第一无线通信模块适于与外部的控制组件实现无线通信，以接收由所述控制组件发送的控制指令；所述灯盘控制器能够根据所述控制指令控制所述显示屏进行显示，以使得在所述显示屏上显示一个字符的部分笔画；所述无线发射器能够将灯盘自身的id发送至所述控制组件，以供所述控制组件进行灯盘的识别。

本发明还实施例提供了一种基于无线感应的组合式智能拼字设备，包括：拼字板以及多个灯盘，所述灯盘可拆卸的放置于所述拼字板上；其中，所述拼字板包括壳体、位于所述壳体内的控制组件以及与所述控制组件连接的第二无线通信模块，所述壳体的前壳板上设置有至少一个拼字区域，每个拼字区域包括多个用于放置所述灯盘的子区域，每个子区域内设置有无线接收器，每个所述无线接收器均连接至所述控制组件；

每个所述灯盘包括腔体以及位于所述腔体内的灯盘控制器、与所述灯盘控制器连接的点阵屏、第一无线通信模块及电源模块、与所述灯盘控制器连接的设置于所述腔体底面的无线发射器；

所述控制组件用于，在接收到启动指令时，获取当前待拼的字符组，并根据所述字符组生成与各个灯盘对应的控制指令，以及通过第二无线通信模块向各个灯盘分配对应的控制指令；其中，所述控制指令包括对应灯盘的id号；所述id号匹配于所述子区域内的一个无线接收器的编号；

所述灯盘控制器用于，在通过第一无线通信模块接收到所述控制组件发送的控制指令后，根据自身的id号控制所述无线发射器发射相应的无线信号，并根据所述控制指令点亮所述点阵屏上的预定灯珠，以使得在所述点阵屏上显示所述字符组中的一个字符的部分笔画；

所述无线接收器，用于在接收到无线发射器发射的无线信号后，将无线信号以及自身的编号发射给控制组件；

所述控制组件还用于，根据所述无线信号解析获得其对应的灯盘的id号，判断所述id号与所述编号是否匹配，以根据匹配结果进行相应的提示处理。

优选地，所述第二无线通信模块以及第一无线通信模块为wifi模块或者zigbee模块或者蓝牙模块。

优选地，所述无线发射器为红外发射器，所述无线接收器为红外接收器。

优选地，所述壳体内还设置有与各个子区域对应的第一磁铁；所述灯盘的腔体的底面设置有第二磁铁，所述灯盘通过所述第二磁铁吸附于所述拼字板的子区域内。

优选地，所述灯盘呈四份之一圆柱体状，四个所述灯盘组合形成一个圆柱；所述灯盘的顶部设置有显示窗口，所述点阵屏设置于所述显示窗口上，且所述点阵屏的外侧罩设有透明罩体。

优选地，所述拼字板上还设置有喇叭或者提示灯；则所述控制组件具有用于，根据所述无线信号解析获得其对应的灯盘的id号，判断所述id号与所述编号是否匹配，并根据匹配结果控制所述喇叭或者提示灯进行相应的声光提示。

优选地，所述灯盘还包括设置于所述腔体内的发光管，所述发光管与所述灯盘控制器连接；

则所述控制组件具有用于，根据所述无线信号解析获得其对应的灯盘的id号，判断所述id号与所述编号是否匹配，并通过第二无线通信模块向与所述id号对应的灯盘的灯盘控制器反馈匹配结果；

所述灯盘控制器还用于，在通过第一无线通信模块接收到匹配结果后，控制所述发光管的工作。

优选地，还包括显示板，所述显示板设置于所述拼字板上方；所述显示板内设置有数码管组件，所述数码管组件的显示部分显露于所述显示板的前板上，以形成第一显示区域，所述第一显示区域用于显示当前拼字的组合总可能数；

则所述控制组件还用于：根据所述匹配的结果更新在所述第一显示区域显示的组合总可能数或者维持在所述第一显示区域显示的组合总可能数不变。

优选地，所述灯盘控制器集成于所述点阵屏的背面；所述灯盘控制器包括点阵屏驱动芯片以及字库模块；所述控制指令为待显示的字符的ascii码以及其位置编码；

所述灯盘控制器具体用于，在接收到控制指令后，根据所述字符的ascii码从所述字库模块中获取该字符，再根据位置编码驱动点阵屏上的预定灯珠，以使得在所述点阵屏上显示所述字符的部分笔画。

优选地，所述灯盘在其底面形成有定位孔，所述拼字板在每个子区域内形成有与所述定位孔对应的空心的定位柱，所述无线发射器设置于所述定位孔内，所述无线接收器设置于所述定位柱内。

综上所述，本实施例提供的灯盘及基于无线感应的组合式智能拼字设备，通过将一个字符组(如成语或者诗词)中的每个字符拆分成多个部分，再将每个部分控制显示于一个灯盘的点阵屏上，用户通过点阵屏上的灯珠显示情况对字符以及字符组进行判断，并根据判断的结果将灯盘放置到拼字板上。控制组件会根据放置的情况提示用户是否正确放置。如此，能够增加用户学习诗词成语过程的互动性，提高用户学习的兴趣。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的组合式智能拼字设备的整体结构示意图。

图2为本发明实施例提供的拼字板的结构示意图。

图3为在图2的拼字板上放置部分灯盘的示意图。

图4是本发明实施例提供的灯盘的顶面的示意图。

图5是本发明实施例提供的灯盘的底面的示意图。

图6是本发明实施例提供的灯盘的分解示意图。

图7是本发明实施例提供的奖品柜的结构示意图。

图8是本发明实施例提供的电磁锁的结构示意图。

图9是本发明实施例提供的组合式智能拼字设备的电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参阅图1至图9，本发明实施例提供了一种基于无线感应的组合式智能拼字设备，包括：拼字板10以及多个灯盘20，所述灯盘20可拆卸的放置于所述拼字板10上。

在本实施例中，所述拼字板10包括壳体11、位于所述壳体11内的控制组件12以及第二无线通信模块14，所述壳体11的前壳板13上设置有至少一个拼字区域131，每个拼字区域131包括多个用于放置所述灯盘20的子区域132，每个子区域132内设置有至少一个无线接收器133，每个所述无线接收器133均连接至所述控制组件12。

在本实施例中，所述拼字板10可由金属材料制成，当然也可以是其他材料，如塑料或者木质材料制成，本发明不做具体限定。其中，作为本发明的优选实施方式，所述灯盘20大致呈1/4圆柱体状，且四个灯盘20正好可以组合形成一个圆柱体。相应的，所述拼字区域131为圆形，则每个子区域132成1/4圆形(或者圆心角为90度的扇形)。当然，需要说明的是，在本发明的其他实施例中，可以根据实际需要来设计所述灯盘20的形状，例如，其可以设置成矩形状、其他圆心角度的扇形、三角形或其他任意形状，相应的，所述拼字区域131和子区域132的形状也对应改变，这些方案均在本发明的保护范围之内，在此不做赘述。

在本实施例中，所述灯盘20可通过多种方式来连接到所述子区域132。例如，可以在所述灯盘20内以及所述子区域132的背面均放置磁铁(特别的，为强磁铁)，通过磁铁之间的吸力来使得灯盘20吸附连接到所述子区域132上，也可以是在所述子区域132设置安置槽，将所述灯盘20放置于安置槽内来实现连接，或者可以是在所述灯盘20以及所述子区域132上设置挂接件(如卡扣等)来实现二者的连接，这些方案均在本发明的保护范围之内。

其中，在本实施例中，所述控制组件12可包括主控板，所述主控板的型号可为tm1629a，每个无线接收器133以及所述第二无线通信模块14均连接至所述主控板，以实现控制组件12与所述灯盘20之间的数据交互。

在本实施例中，每个所述灯盘20包括腔体21、位于所述腔体内的灯盘控制器22、与所述灯盘控制器22连接的点阵屏23、电源模块24、第一无线通信模块251以及与所述灯盘控制器22连接的设置于所述腔体底面的无线发射器25。

其中，所述灯盘20整体大致由滚塑制成。以所述灯盘20呈四份之一圆柱体状为例，则所述灯盘20包括顶面、底面、第一侧面、第二侧面以及圆弧面，且所述顶面、底面面、第一侧面、第二侧面以及圆弧面连接形成腔体；其中，所述顶面上开设有扇形的显示窗口26，所述点阵屏23设置于所述显示窗口26上，且所述点阵屏23外侧罩设有透明罩。

具体地，所述顶面形成一阶梯结构，所述阶梯结构的下沿形成有所述显示窗口26以及位于所述显示窗口26周边的支撑部27，所述点阵屏23通过所述支撑部27设置于所述显示窗口26上，且所述点阵屏23的发光面大致与所述阶梯结构的上沿处于同一平面。所述顶面的外侧设置有盖板28，所述盖板28罩设于所述点阵屏23外侧，且所述盖板28在与所述点阵屏23对应的区域281由透明材料制成。

在本实施例中，所述第二无线通信模块14以及第一无线通信模块251可为wifi模块，蓝牙模块或者zigbee模块，本发明不做具体限定，优选为zigbee模块或者wifi模块。

在本实施例中，所述无线发射器25可为红外发射器，所述无线接收器133可为红外接收器，当前，也可以是其他类型的无线收发器，本发明不做具体限定。

在本实施例中，所述电源模块24可为充电宝、蓄电池，另外还可以增加无线充电电路来实现对电源模块24的无线充电，这些都在本发明的保护范围之内。

以下详述本发明的工作原理和工作过程。

在本实施例中，在开始进行拼字时，用户可以发出启动指令，所述控制组件12在接收到启动指令时，获取当前待拼的字符组(例如，为预先存储在数据库内的一个成语或者一句诗词)，并根据所述字符组生成发送至各个灯盘20的控制指令，再通过第二无线通信模块14以及第一无线通信模块251之间的连接向各个灯盘20分别分发对应的控制指令；其中，所述控制指令根据所述字符组生成；每个灯盘20具有一个预设的id，且所述id号匹配于所述子区域132内的一个无线接收器133的编号。

其中，所述控制组件12会预先为每个无线接收器133分配一个编号，例如，假设一共有16个无线接收器133，则其编号可按顺序设置为1-16。当然，也可以有其他编号规则，本发明不做具体限定。

在本实施例中，每个所述灯盘20也具有一个唯一的id，所述控制组件12预存有每个灯盘20的id以及与id对应的连接通道，所述控制组件12在生成控制指令时，每个控制指令对应于一个id，从而根据与id对应的连接通道将控制指令发送给灯盘20。其中，每个控制指令还同时对应于一个无线接收器133的编号。

例如，假设所述控制组件12生成4个控制指令，标记为控制指令1、控制指令2，控制指令3以及控制指令4，对应的四个灯盘的id分别为id1、id2，id3以及id4，对应的四个无线接收器133的编号分别为编号1、编号2，编号3以及编号4。

则在所述控制组件12处，会生成如下映射表：

控制指令1：编号1：id3；

控制指令2：编号2：id1；

控制指令3：编号3：id4；

控制指令4：编号4：id2。

即此时，控制指令1会发送给id为id3的灯盘，且id3与编号1是对应的，以此类推。

当然，需要说明的是，这个映射表中的id与编号的对应关系是随机的，每次更新字符组或者每次启动时都会产生一次随机的分配。

在本实施例中，所述灯盘控制器22包括点阵屏驱动芯片22，其中，根据点阵屏23上的灯珠的数量，可设置一个或者多个点阵屏驱动芯片22。例如，在本实施例中，可设置两个点阵屏驱动芯片22，其中，一个用于驱动行灯珠的sm5166p，一个用于驱动列灯珠的tc5020ap。

在本实施例中，所述控制指令根据所述字符组生成。

在一种实现方式中，假设字符组为一个包含四个字的成语，则所述控制组件12会将每个字拆分成4个部分(如图1所示)，并根据每个部分的字迹生成一个矩阵(有字迹的地方对应的矩阵元素为1，没有字迹的地方对应的矩阵元素为0)，并将所述矩阵作为控制指令。其中，所述矩阵的阶数根据点阵屏23上灯珠排列生成，例如，假设所述点阵屏23上的灯珠排序为16*16，则对应的矩阵也为16*16的矩阵。

在另一种实现方式中，假设字符组为一个包含四个字的成语，则所述控制组件12会获取每个字的ascii码以及其对应的位置编码(例如左上部分编码为1、左下部分编码为2、右上部分编码为3、右下部分编码为4)，并根据ascii码以及其对应的位置编码组合生成控制指令。此种方式对数据传输量的要求较低。

在本实施例中，所述灯盘控制器22在接收到所述控制指令后，其对id号进行编码发送给所述无线发射器25，再通过无线发射器25进行无线信号的发射。同时所述灯盘控制器22会根据所述控制指令点亮所述点阵屏23上的预定灯珠，以使得在灯盘20上显示所述字符组中的一个字符的部分笔画。

具体地，针对控制指令为矩阵的情况，所述灯盘控制器22直接根据所述矩阵驱动点阵屏23上的对应的灯珠。其中，与矩阵元素为1对应的灯珠被点亮，与矩阵元素为0对应的灯珠则保持熄灭状态。

针对控制指令为ascii码以及其对应的位置编码的情况，则所述灯盘控制器22通过字库模块获取与ascii码对应的字符的点阵，再根据位置编码来确定需要点亮的点阵屏23上的灯珠。原理类似，本发明在此不做赘述。

其中，字库模块可为gt30l32s4w模块。gt30l32s4w是一款内含12x12点阵、16x16点阵、24x24点阵、32x32、48x48点阵的汉字库芯片，支持gb2312国标汉字(含有国家信标委合法授权)及ascii字符。排列格式为横置横排。用户通过字符内码，计算出该字符点阵在芯片中的地址，可从该地址连续读出字符点阵信息。

在本实施例中，在对一个字符进行切分时，只需要对其对应的汉字点阵进行相应切分即可。

在本实施例中，用户在拿到灯盘20后，可以通过在该灯盘20上的灯珠的显示情况来猜测其对应的字符以及字符组，并根据猜测的结果来将灯盘20放置到对应的子区域132上，并让所述无线发射器25与所述无线接收器133实现对准。在对准后，所述无线接收器133接收所述无线发射器25发送的无线信号，并将无线信号以及自身的编号一并传输至所述控制组件12，所述控制组件12从无线信号中解析出其对应的灯盘的id号，再通过映射表判断所述灯盘控制器22传输的id号是否与当前连接的所述无线接收器133的编号相匹配，并根据匹配结果进行相应的提示。

在一种提示方式中，所述拼字板10上还设置有喇叭或者提示灯；则所述控制组件12具有用于，根据所述无线信号解析获得其对应的灯盘的id号，判断所述id号与所述编号是否匹配，并根据匹配结果控制所述喇叭或者提示灯进行相应的声光提示。

例如，当判断匹配时，发出“yes”的声音或者控制指示灯发出绿光。当判断不匹配时，发出“no”的声音或者控制指示灯发出红光。当然，声音提示可根据实际情况设定。

在另一种提示方式中，可将匹配结果发送给所述灯盘控制器22，由所述灯盘控制器22根据所述匹配结果进行相应的提示。

具体地，可在所述灯盘20的腔体21内设置发光管，所述发光管能够发出不同颜色的光，当所述灯盘控制器22通过第一无线通信模块251接收到的匹配结果为相匹配时，则其控制所述发光管发出第一颜色光(例如蓝光)，当所述灯盘控制器22接收到的匹配结果为不匹配时，则其控制所述发光管发出第二颜色光(如红光)。当然，也可以是当所述灯盘控制器22接收到的匹配结果为相匹配时，则其控制所述发光管发光，当所述灯盘控制器22接收到的匹配结果为不匹配时，则其控制所述发光管不发光，这些方案均在本发明的保护范围之内。

此外，在本发明的其他实施例中，也可以是在拼字板10和灯盘20上同时进行提示，这些方案均在本发明的保护范围之内。

优选地，如图8和图9所述，所述组合式智能拼字设备还包括用于存储奖品的至少一个奖品柜30，所述奖品柜30设置于所述拼字板10的下方；所述奖品柜30带有电磁锁31以及设置于其周侧的氛围灯，所述电磁锁31以及所述氛围灯均与所述控制组件12电连接。

在本实施例中，当用户正确放置预定个数的灯盘20后，则所述控制组件12会控制相应的奖品柜30打开，以使得用户获取相应的奖品。同时所述控制组件12会控制相应的氛围灯工作，提示用户获奖信息。

其中，如图8所示，所述奖品柜30的上方开设有多个连接孔33，所述拼字板10的下方也开设有对应的连接孔，通过螺纹连接对应的连接孔，可以实现将奖品柜30安装在所述拼字板10的下方。

优选地，请参阅图1至图3，所述组合式智能拼字设备还包括显示板40，所述显示板40设置于所述拼字板10上方；所述显示板40内设置有数码管组件41，所述数码管组件41的显示部分显露于所述显示板40的前板上，以形成第一显示区域42，所述第一显示区域42用于显示当前拼字的组合总可能数；

则所述控制组件12还用于：根据所述匹配的结果更新在所述第一显示区域42显示的组合总可能数或者维持在所述第一显示区域42显示的组合总可能数不变。

其中，假设本实施例字符组包含4个字符，且每个字符被拆分成4个部分，即拼字区域为4个，每个拼字区域具有4个子区域。则初始对应的组合总可能数16！＝20922789888000000000000000。当用户成功放置第一个灯盘20后，则组合总可能数变为15！＝1307674368000000000000000，以此类推，即所述数码管组件41会实时根据所述灯盘20的放置情况更新其显示的数字。

优选地，所述显示板40还形成有第二显示区域43，所述第二显示区域43用于显示当前拼字的总步数和/或总时间；其中，当检测到用户将灯盘放置到子区域内则计一步。

优选地，所述控制组件12集成于所述数码管组件41上。

优选地，所述灯盘20在其底面的外侧形成有凹槽27。

通过设置所述凹槽27，便于用户手持所述灯盘20，且便于用户将灯盘放置到所述子区域133上。

优选地，所述灯盘20的底面还设置有定位孔28，所述拼字板10的每个子区域132也设置有对应的定位柱135，通过所述定位孔28和定位柱135的配合，能保证灯盘20被准确放置到所述拼字板10上。

其中，作为一个优选的实施例方式，所述无线发射器25可放置于所述定位孔28内，所述定位柱135为空心柱体，所述无线接收器133放置于所述定位柱135内，如此，保证无线接收器133与无线发射器25之间的对准。

综上所述，本实施例提供的基于无线感应的组合式智能拼字设备，通过将一个字符组(如成语或者一句诗词)中的每个字符拆分成多个部分，再将每个部分控制显示于灯盘20的点阵屏上，用户通过点阵屏23上的灯珠显示情况对字符以及字符组进行判断，并根据判断的结果将灯盘放置到拼字板10上。控制组件12会根据放置的情况提示用户是否正确放置。如此，能够增加用户学习诗词成语过程的互动性，提高用户学习的兴趣。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。