一种红外控制沙盘模型系统

1.本实用新型涉及模型设备技术领域，具体而言，涉及一种红外控制沙盘模型系统。


背景技术：

2.沙盘是根据地形图、航空像片或实地地形，按一定的比例关系，用泥沙和其它材料堆制而成的模型。随着时代的发展和科技的进步，人们的思想理念和欣赏水平也随之大大提高，沙盘也向着功能多样化、智能化、人性化的方向发展。电子沙盘就是在现代科学技术的基础上应运而生的。电子沙盘具有立体式、互动性、多元化的展现形式，可以将区位展示从传统的二维展示方式和三维静态模型方式升级为三维动态数字虚拟模式，无论是从视觉的观赏性，还是呈现的立体逼真层面，都带给人一种全新的互动式体验感觉。电子沙盘的应用必然会推动相关行业的转型与创新，在未来诸多领域都会得到广泛应用。但是目前很多电子沙盘系统比较复杂，而且成本非常高昂。


技术实现要素：

3.本实用新型解决的问题是如何提供一种简单易用的电子沙盘模型系统，从而降低成本，方便操作员使用。
4.为解决上述问题，本实用新型提供一种红外控制沙盘模型系统，包括主控模块，分别与所述主控模块连接的红外控制模块、语音模块和显示模块；
5.所述主控模块包括主控电路，所述主控电路控制所述红外控制模块、所述语音模块和所述显示模块的运行工作；
6.所述红外控制模块包括红外控制电路，所述红外控制电路与所述主控电路的中断口连接，所述红外控制电路将红外光信号转换为ttl信号；
7.所述显示模块与所述主控电路的数据传输口连接；所述语音模块与所述主控电路连接。
8.采用上述结构后，以主控模块为红外遥控沙盘模型系统控制核心，采用专用语音模块作为语音讲解，通过显示模块显示讲解主题和讲解时间。当操作员按下红外遥控上的数字按键时，液晶屏显示相应语音曲目，同时对应的led灯点亮，语音模块开始播放曲目。
9.进一步地，所述主控电路由主控芯片、复位电路、振荡电路和led灯组组成，所述主控芯片采用at89c51；
10.所述复位电路与所述主控芯片的第九引脚连接，所述振荡电路分别与所述主控芯片的第十八引脚和第十九引脚连接；
11.所述led灯组分别与所述主控芯片的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚连接。
12.采用上述结构后，以at89c51作为主控芯片。at89c51单片机具有以下标准功能：4k字节flash闪速存储器，128字节内部ram，32个i/o口，两个16位定时/计数器，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。主控电路除了at89c51单片机外，还配以相应的外围辅
助电路，如复位电路、振荡电路等。
13.进一步地，所述复位电路由控制开关、第一电阻、第二电阻和第三电容组成；
14.所述控制开关通过所述第二电阻与所述第一电阻和所述第三电容并接于所述主控芯片的第九引脚。
15.进一步地，所述振荡电路由晶振、第一电容和第二电容组成；
16.所述第一电容的一端与所述晶振的一端并接于所述主控芯片的所述第十八引脚；所述第二电容的一端与所述晶振的另一端并接于所述主控芯片的所述第十九引脚；所述第一电容的另一端和所述第二电容的另一端并接于地。
17.进一步地，所述红外控制电路由接收芯片、第三电阻和第四电容组成；
18.所述第三电阻的一端与供电电源连接，所述第三电阻的另一端与所述第四电容的阳极并接于所述接收芯片的第三引脚，所述第四电容的阴极与所述接收芯片的第二引脚并接于地，所述接收芯片的第一引脚与所述主控芯片的第十二引脚连接。
19.采用上述结构后，遥控信号的接收实际上是把红外光信号转换成ttl信号的过程。本系统采用集成度高的一体化红外接收头ir1838来处理。接收头具有光/电转换、放大、解调的功能，其内置光敏二极管和放大器芯片，接收频率为38khz，具有高灵敏度的优点，而且其工作电压宽广，抗干扰能力强，接收距离长。信号发送采用常见的红外遥控器。使用at89c51单片机编写程序实现对红外信号的解码。第三电阻和第四电容组成滤波电路，增强红外接收的稳定性。
20.进一步地，所述接收芯片采用红外接收头ir1838。
21.进一步地，所述显示模块中的语音芯片采用wt588d。
22.本实用新型采用上述技术方案包括以下有益效果：
23.本实用新型通过以at89c51单片机为红外遥控沙盘模型系统控制核心，采用语音模块wt588d作为语音讲解，通过液晶屏显示讲解主题和讲解时间。用led灯来模拟受控灯光。红外遥控由接收和发射两部分组成，红外接收采用一体化接收头ir1838，而发射则采用频率为38khz的红外遥控器。当操作员按下红外遥控上的数字按键时，液晶屏显示相应语音曲目，同时对应的led灯点亮，语音模块开始播放曲目。以单片机为核心，实现成本低，应用方便，适合在空间较小的场合中使用的电子沙盘模型系统。
附图说明
24.图1为本实用新型实施例提供的红外控制沙盘模型系统的结构示意图；
25.图2为本实用新型实施例提供的红外控制沙盘模型系统的主控电路原理图；
26.图3为本实用新型实施例提供的红外控制沙盘模型系统的红外控制电路原理图；
27.图4为本实用新型实施例提供的红外控制沙盘模型系统的显示电路原理图；
28.图5为本实用新型实施例提供的红外控制沙盘模型系统的语音电路原理图；
29.附图标记说明：
30.u1-主控芯片、key-控制开关、r1-第一电阻、r2-第二电阻、c3-第三电容、y1-晶振、c1-第一电容、c2-第二电容、u2-接收芯片、r3-第三电阻、c4-第四电容、vcc-供电电源、u3-显示芯片、wr1-第一热敏电阻、u4-语音芯片、wr2-第二热敏电阻、ls1-扬声器、lm386-运算放大器、d1-第一二极管、d2-第二二极管、r5-第五电阻、r6-第六电阻、r7-第七电阻、c5-第
五电容、c6-第六电容、c7-第七电容、c8-第八电容、c9-第九电容、c10-第十电容、c11-第十一电容、c12-第十二电容。
具体实施方式
31.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
32.以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
33.本实施例
34.本实施例提供了一种红外控制沙盘模型系统，如图1至图5所示，包括主控模块，分别与主控模块连接的红外控制模块、语音模块和显示模块；
35.主控模块包括主控电路，主控电路控制红外控制模块、语音模块和显示模块的运行工作；
36.红外控制模块包括红外控制电路，红外控制电路与主控电路的中断口连接，红外控制电路将红外光信号转换为ttl信号；
37.显示模块与主控电路的数据传输口连接；语音模块与主控电路连接。
38.具体的，系统以at89c51单片机为红外遥控沙盘模型系统控制核心，采用语音模块wt588d作为语音讲解，其内置32m大小的flash内存，最高可播放1000多分钟的语音讲解，并采用1602液晶屏显示讲解主题和讲解时间。用8只led灯来模拟受控灯光。红外遥控由接收和发射两部分组成，红外接收采用的是集成度高的一体化接收头ir1838，而发射则采用常见的频率为38khz的小型红外遥控器。当操作员按下红外遥控上的数字按键时，液晶屏显示相应语音曲目，同时对应的led灯点亮，语音模块开始播放曲目。
39.参阅图1和图2，其中，主控电路由主控芯片u1、复位电路、振荡电路和led灯组组成，主控芯片u1采用at89c51；
40.复位电路与主控芯片u1的第九引脚连接，振荡电路分别与主控芯片u1的第十八引脚和第十九引脚连接；
41.led灯组分别与主控芯片u1的第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚、第七引脚和第八引脚连接。
42.其中，复位电路由控制开关key、第一电阻r1、第二电阻r2和第三电容c3组成；
43.控制开关key通过第二电阻r2与第一电阻r1和第三电容c3并接于主控芯片u1的第九引脚。
44.其中，振荡电路由晶振y1、第一电容c1和第二电容c2组成；
45.第一电容c1的一端与晶振y1的一端并接于主控芯片u1的第十八引脚；第二电容c2的一端与晶振y1的另一端并接于主控芯片u1的第十九引脚；第一电容c1的另一端和第二电容c2的另一端并接于地。
46.参阅图3，其中，红外控制电路由接收芯片u2、第三电阻r3和第四电容c4组成；
47.第三电阻r3的一端与供电电源vcc连接，第三电阻r3的另一端与第四电容c4的阳极并接于接收芯片u2的第三引脚，第四电容c4的阴极与接收芯片u2的第二引脚并接于地，接收芯片u2的第一引脚与主控芯片u1的第十二引脚连接。
48.具体的，遥控信号的接收实际上是把红外光信号转换成ttl信号的过程。系统采用集成度高的一体化红外接收头ir1838来处理。接收头具有光/电转换、放大、解调的功能，其内置光敏二极管和放大器芯片，接收频率为38khz，具有高灵敏度的优点，而且其工作电压宽广，抗干扰能力强，接收距离长。信号发送采用常见的红外遥控器。使用at89c51单片机编写程序实现对红外信号的解码。第三电阻r3和第四电容c4组成滤波电路，增强红外接收的稳定性。其中，接收芯片u2采用红外接收头ir1838。
49.其中，显示模块中的语音芯片u4采用wt588d。
50.参阅图4，具体的，显示模块采用液晶显示屏。根据显示容量要求，显示芯片u3选用型号为1602。1602液晶显示模块具有功耗小、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。1602液晶显示模块可显示16
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2个字符，工作电压为4.5～5.5v。显示芯片u3的第七引脚至第十四引脚接主控芯片u1的p0口作为数据传输口，显示芯片u3的第三引脚通过第一热敏电阻wr1与供电电源连接。
51.参阅图5，运算放大器lm386的第五引脚分别与第十一电容c11和第六电阻r6的一端并接，第十一电容c11的另一端与扬声器ls1串接，第六电阻r6的另一端通过第九电容c9接地。运算放大器lm386的第七引脚通过第七电容c7接地，运算放大器lm386的第四引脚接地。运算放大器lm386的第八引脚通过第八电容c8与运算放大器lm386的第一引脚并接，运算放大器lm386的第六引脚与供电电源vcc串接。运算放大器lm386的第二引脚通过第十二电容c12与第七电阻r7和语音芯片u4的rst引脚并接，第七电阻r7与第十电容c10和第二二极管d2的负极并接，第二二极管d2的正极串接第一二极管d1后与供电电源vcc连接。运算放大器lm386的第三引脚通过第二热敏电阻wr2与第六电容c6串联，第六电容c6的阳极分别与第五电阻r5和第五电容c5并接于语音芯片u4的dac引脚。
52.语音模块中的语音芯片u4采用的是wt588d语音芯片。wt588d是一款具有单片机内核的芯片，其最大可存储32m的语音数据。该芯片有多种控制模式供用户选择，这里采用三线串口控制模式。三线串口控制模式由片选cs、时钟clk和数据data脚组成，时序仿照标准spi通信方式，片选信号cs先拉低5ms以唤醒语wt588d-u语音模块，接收数据低位在先，在时钟的上升沿接收数据。时钟周期介于100us～2ms之间。数据成功接收后，语音播放忙信号busy输出在20ms之后做出响应。发数据时先发低位，再发高位。在发送数据时，无需先发送命令码再发送指令，直接发送地址数据便可触发播放语音。芯片内部有默认的指令。wt588d语音芯片的pwm+和pwm-也可以直接驱动喇叭发音，为了得到更响亮的声音效果，在芯片外围附加了运算放大电路，如图5中lm386运放芯片及其外围电路组成，将声音放大后再驱动喇叭。
53.本实用新型通过以at89c51单片机为红外遥控沙盘模型系统控制核心，采用语音模块wt588d作为语音讲解，通过液晶屏显示讲解主题和讲解时间。用led灯来模拟受控灯光。红外遥控由接收和发射两部分组成，红外接收采用一体化接收头ir1838，而发射则采用频率为38khz的红外遥控器。当操作员按下红外遥控上的数字按键时，液晶屏显示相应语音曲目，同时对应的led灯点亮，语音模块开始播放曲目。以单片机为核心，实现成本低，应用方便，适合在空间较小的场合中使用的电子沙盘模型系统。
54.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本
实用新型的保护范围。