專利名稱：基于射頻技術與led技術的交互展示裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種交互展示裝置，尤其涉及一種基于射頻技術與LED技術的交
互展示裝置。
背景技術：
植物的葉片里含有許多天然色素，這些色素有葉綠素、葉黃素、花青素和胡蘿卜 素。葉片的顏色正是由于這些色素的含量和比例的不同而形成的。春夏時節，葉片中葉綠 素的含量較大，而葉黃素、胡蘿卜素遠遠低于葉綠素，因而它們的顏色不能顯現，所以，葉片 呈現葉綠素的綠色。到了秋天，隨著氣溫下降，光照變弱，葉綠素的合成受阻，而葉綠素又 不穩定，見光容易分解，分解的葉綠素又得不到補充，所以葉片中的葉綠素比例降低，而葉 黃素和胡蘿卜素相對比較穩定，不易受外界的影響。因而，葉片就顯現這些色素的黃色。目 前，對于葉片的顏色為何隨季節變化，老師和家長只能從定義上教育兒童，兒童的直觀體驗 不強烈。射頻識別(RFID =Radio Frequency Identification)技術是一種非接觸式的識別 技術，其具有功耗小、使用成本低的優點，近年來已經在生產領域中得到了廣泛的應用。如 何將射頻識別技術應用于展示裝置，使得演示類似于葉片的顏色怎樣隨季節變化的項目更 加有趣味性，是亟待本領域技術人員研究的課題。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種基于射頻技術與LED技術的交互 展示裝置，其能夠實現參觀者與展示裝置的互動，并增加展示裝置的趣味性。本實用新型所采用的技術方案是一種基于射頻技術與LED技術的交互展示裝 置，包括展示模型和若干個用戶操作元件，其特點是，各用戶操作元件設有RFID標簽；展示 模型設有至少一組互動元件，每一組互動元件中的每一個互動元件設有若干盞演示燈；該 交互展示裝置還包括一主控模塊以及與每一組互動元件相對應的RFID讀寫器、燈光控制 模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊；RFID讀寫器、燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動 模塊依次順序相連，燈光驅動模塊的輸出端與該組互動元件的演示燈相連；各組互動元件 的燈光控制模塊通過總線與主控模塊相連。采用上述技術方案后，參觀者可使用設有RFID標簽的用戶操作元件觸碰展示模 型的互動元件，RFID讀寫器根據讀取到的RFID標簽內的數據，通知燈光控制模塊對設置在 互動元件上的演示燈進行控制，達到演示的目的。本實用新型的展示裝置增加了參觀者的 參與感，提高了展示裝置的趣味性，尤其是，能夠激發少年兒童探索高科技領域的愿望，達 到寓教于樂的效果。
圖1是本實用新型的原理框圖。[0008]圖2A是本實用新型的一種實施方式的結構示意圖。圖2B是圖2A的俯視示意圖。圖3A是本實用新型的仿真樹中作為互動元件的樹葉的結構示意圖。圖3B是圖3A的俯視示意圖。圖4A是本實用新型的仿真樹中作為演示元件的果實的結構示意圖。圖4B是圖4A的側視示意圖。圖5是本實用新型的一種實施方式的原理流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做出進一步說明。如圖1所示，本實用新型的交互展示裝置，包括若干個用戶操作元件1以及展示模 型。各用戶操作元件1設有RFID標簽11。展示模型設有至少一組互動元件，每一組互動元 件中的每一個互動元件設有若干盞演示燈21。交互展示裝置還包括一主控模塊3以及與每 一組互動元件相對應的RFID讀寫器23、燈光控制模塊24、D/A轉換模塊25和燈光驅動模 塊26。RFID讀寫器23、燈光控制模塊24、D/A轉換模塊25和燈光驅動模塊26依次順序相 連，即RFID讀寫器23的輸出端與燈光控制模塊24的輸入端相連，燈光控制模塊24的輸 出端與D/A轉換模塊25的輸入端相連，D/A轉換模塊25的輸出端與燈光驅動模塊26的輸 入端相連。燈光驅動模塊26的輸出端與該組互動元件的演示燈21相連，較佳的是，演示燈 21為LED燈。各組互動元件的燈光控制模塊24通過總線7與主控模塊3相連。最好是，如圖1所示，本實用新型的交互展示裝置還包括若干組演示元件以及與 每一組演示元件相對應的燈光控制模塊44、D/A轉換模塊45和燈光驅動模塊46，每一組演 示元件中的每一個演示元件設有若干盞演示燈21。與每一組演示元件相對應的燈光控制模 塊44、D/A轉換模塊45和燈光驅動模塊46依次順序相連，即燈光控制模塊44的輸出端與 D/A轉換模塊45的輸入端相連，D/A轉換模塊45的輸出端與燈光驅動模塊46的輸入端相 連，燈光驅動模塊46的輸出端與該組演示元件的演示燈21相連。各組演示元件的燈光控 制模塊44通過總線7與主控模塊3相連。使用時，參觀者可使用設有RFID標簽11的用戶操作元件1觸碰展示模型的互動 元件，RFID讀寫器23通過設置在互動元件上的天線能夠讀取到RFID標簽11內的數據，并 將該數據送到與該組互動元件相對應的燈光控制模塊24中進行處理，上述數據包含用戶 操作元件1的身份信息。燈光控制模塊24通過D/A轉換模塊25和燈光驅動模塊26對設 置在互動元件上的演示燈21進行控制，如果演示燈21之前未被點亮，則由燈光控制模塊24 控制其點亮，如果演示燈21之前已經點亮，則由燈光控制模塊24控制演示燈21的亮度產 生變化。同時，該組互動元件相對應的燈光控制模塊24還可通過總線將控制信息通知主控 模塊3，由主控模塊3通知與其它組互動元件以及演示元件相對應的燈光控制模塊控制其 它組的演示燈21的亮度產生變化。例如，如果其它組的演示元件的演示燈之前未被點亮， 則在主控模塊3的控制下，相應的燈光控制模塊可控制這些演示燈也點亮；如果其它組的 演示元件的演示燈之前已被點亮，則在主控模塊3的控制下，相應的燈光控制模塊可控制 演示燈的亮度產生變化。燈光控制模塊24、燈光控制模塊44和主控模塊3均可以是計算 機。[0019]圖2A示出了本實用新型的一個具體實施例。在圖2中，設有兩個展示模型，該兩 個展示模型為兩棵仿真樹51、52，其中一棵仿真樹51代表春季，另一棵仿真樹52代表秋季。 設置在仿真樹51上的互動元件包括多個樹葉511和多個花朵512，設置在仿真樹52上的互 動元件包括多個樹葉521和多個果實522，樹葉511、521、花朵512或果實522包括透明外 殼，演示燈設置在該透明外殼內。樹葉511、521、花朵512或果實522均與仿真樹的樹枝插 拔式連接。圖3A和圖3B示出了作為互動元件的樹葉的結構示意圖，圖4A和圖4B示出了 作為演示元件的果實的結構示意圖。以仿真樹52為例，仿真樹52的樹干523中設有鋼架 524，在鋼架524上設有一凸臺5242。樹葉521包括透明的外殼5211和空心插件5212，空 心插件5212的一端與凸臺5242插拔式連接，另一端插入到外殼5211內。在外殼5211內 還設有數個演示燈21以及RFID讀寫器23的天線221。果實522包括透明的外殼5221和 空心插件5222，空心插件5222的一端與凸臺5242插拔式連接，另一端插入到外殼5221內。 在外殼5221內還設有數個演示燈21。 每棵大樹下配有四個相同的顏料筒61，每一顏料筒內放有2只作為用戶操作元件 的仿真畫筆62。每一仿真畫筆62中安裝有RFID標簽。仿真樹51旁的4個顏料筒中，兩個 顏料筒對應葉子511的顏色，兩個對應花朵512的顏色；仿真樹52旁的4個顏料筒中，兩個 顏料筒對應葉子521的顏色，兩個對應果實522的顏色。如圖2B所示，仿真樹51、52的主干510、520為中空結構，多根電線8從主干510、 520的通孔內伸出，與設置在樹枝上的演示燈21相連。圖5示出了用仿真畫筆62與仿真樹51、52進行互動的原理流程圖。在參觀者進 行互動之前，兩棵仿真樹62整體是呈白色的(樹葉、果實及花朵的透明外殼呈白色)。與每 一組互動元件相對應的燈光控制模塊24會判斷有無收到RFID讀寫器23發送的著色信號。 當參觀者操作仿真畫筆62與仿真樹上作為互動元件的葉子、花朵或果實接觸時，RFID讀寫 器23會讀取到仿真畫筆62的RFID標簽內的數據，并將相應的控制信號送到與該組互動元 件相對應的燈光控制模塊24。燈光控制模塊24隨即點亮對應的果實、葉子或花朵的透明外 殼內的演示燈。例如，互動者觸碰的是仿真樹51中的某組作為互動元件的葉子中的某一片 葉子，那么與該組葉子相對應的燈光控制模塊24會點亮該組葉子中的演示燈。而在主控模 塊3的控制下，也可以同時點亮其它組葉子中的演示燈。葉子中作為演示燈的LED燈在燈 光控制模塊的控制下則會發出綠顏色。如果互動者觸碰的是仿真樹51中的某組作為互動 元件的花朵中的某一花朵，花朵中的LED燈則會發出紅顏色。當互動者拿仿真畫筆62與仿 真樹上作為互動元件的葉子、花朵或果實再次接觸時，燈光控制模塊24會再次收到RFID讀 寫器23發送的著色信號，并控制已點亮的演示燈的燈光顏色加深。畫筆每次觸碰葉子、花 朵或果實時，其燈光顏色都會變深。當演示燈的燈光顏色已被點亮至最深顏色時再收到著 色信號時，燈光熄滅，整棵樹恢復成白色，即初始狀態。如果演示燈被點亮后，燈光控制模塊 沒有收到著色信號，演示燈會保持當前的燈光顏色一段時間后熄滅。該展示模型通過互動 體驗，讓參觀的兒童能直觀了解春秋兩季植物葉子、花朵和果實的顏色，并培養他們對顏色 的感知能力，從而加深他們的理解和記憶。
權利要求一種基于射頻技術與LED技術的交互展示裝置，包括展示模型和若干個用戶操作元件，其特征在于，各所述用戶操作元件設有RFID標簽；所述展示模型設有至少一組互動元件，每一組互動元件中的每一個互動元件設有若干盞演示燈；所述交互展示裝置還包括一主控模塊以及與每一組互動元件相對應的RFID讀寫器、燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊；所述RFID讀寫器、燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊依次順序相連，所述燈光驅動模塊的輸出端與該組互動元件的演示燈相連；各組互動元件的燈光控制模塊通過總線與所述主控模塊相連。
2.如權利要求1所述的交互展示裝置，其特征在于，所述交互展示裝置還包括若干組 演示元件以及與每一組演示元件相對應的燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊，每 一組演示元件中的每一個演示元件設有若干盞演示燈；與每一組演示元件相對應的燈光控 制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊依次順序相連，燈光驅動模塊的輸出端與該組演示元 件的演示燈相連；各組演示元件的燈光控制模塊通過所述總線與所述主控模塊相連。
3.如權利要求2所述的交互展示裝置，其特征在于，所述展示模型為仿真樹，所述互動 元件和所述演示元件均為設置在該仿真樹上的樹葉、花朵或果實，所述樹葉、花朵或果實均 包括透明外殼，所述演示燈設置在該透明外殼內。
4.如權利要求3所述的交互展示裝置，其特征在于，所述樹葉、花朵和果實均與所述仿 真樹的樹枝插拔式連接。
5.如權利要求1所述的交互展示裝置，其特征在于，所述用戶操作元件為仿真畫筆。
6.如權利要求1所述的交互展示裝置，其特征在于，所述演示燈為LED燈。
7.如權利要求1所述的交互展示裝置，其特征在于，所述燈光控制模塊和所述主控模 塊均為計算機。
專利摘要本實用新型公開了一種基于射頻技術與LED技術的交互展示裝置，包括展示模型和若干個用戶操作元件。各用戶操作元件設有RFID標簽；展示模型設有至少一組互動元件，每一組互動元件中的每一個互動元件設有若干盞演示燈。該交互展示裝置還包括一主控模塊以及與每一組互動元件相對應的RFID讀寫器、燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊；RFID讀寫器、燈光控制模塊、D/A轉換模塊和燈光驅動模塊依次順序相連，燈光驅動模塊的輸出端與該組互動元件的演示燈相連；各組互動元件的燈光控制模塊通過總線與主控模塊相連。本實用新型能夠實現參觀者與展示裝置的互動，并增加展示裝置的趣味性。
文檔編號G09B23/38GK201741316SQ201020247429
公開日2011年2月9日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者吉亞妮, 師瑞萍, 張晉勇, 忻歌 申請人:上海科技館