第一節(jié)兒童心理發(fā)展與兒童玩具設(shè)計(jì)第二節(jié)兒童玩具電氣安全指標(biāo)第三節(jié)智能玩具分析第四節(jié)智能電子玩具電路設(shè)計(jì)要點(diǎn),第一章 智能玩具設(shè)計(jì)導(dǎo)論,第一節(jié) 兒童心理發(fā)展與兒童玩具設(shè)計(jì),一、兒童心理的實(shí)質(zhì) 1心理是腦的機(jī)能。 幼兒是大腦發(fā)育迅速的時(shí)期，因此，一方面，要保護(hù)幼兒的大腦，避免幼兒大腦受到損 傷，另一方面，要為幼兒的大腦提供充足的營(yíng)養(yǎng)，促進(jìn)幼兒大腦正常健康的發(fā)育。 2心理是客觀現(xiàn)實(shí)的反映。 要為幼兒提供一個(gè)健康、和諧、有利于他們成長(zhǎng)的環(huán)境，以保證幼兒身心健康的發(fā)展。 3人的心理活動(dòng)具有主觀能動(dòng)性。 玩具的設(shè)計(jì)要考慮如何充分調(diào)動(dòng)幼兒的主觀能動(dòng)性。,二、兒童心理分析 學(xué)前兒童的注意 學(xué)前兒童的感知覺 學(xué)前兒童的記憶 學(xué)前兒童的想象 學(xué)前兒童的思維 學(xué)前兒童的言語 學(xué)前兒童的情緒和情感 學(xué)前兒童的社會(huì)性 學(xué)前兒童的個(gè)性,三、兒童玩具設(shè)計(jì)原則 兒童玩具的開發(fā)設(shè)計(jì)首先要明確兒童玩具的性質(zhì)與特點(diǎn)。玩具是兒童成長(zhǎng)過程中最好的伙伴，通過玩具直觀化、形象化的教育以及兒童身體力行的參與，可使兒童開闊眼界、增進(jìn)智力、加快體質(zhì)的發(fā)展，培養(yǎng)兒童的社會(huì)交往能力，促使良好性格的完善。同時(shí)兒童因年齡、性別、性格、環(huán)境、喜好的不同，玩具也應(yīng)有著不同的區(qū)別。,1、兒童玩具設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn) “寓教于樂、健康成長(zhǎng)”總的指導(dǎo)思想。 安全性 適齡性 啟發(fā)性 娛樂性 生動(dòng)性 激勵(lì)性 藝術(shù)性,2、兒童玩具的開發(fā)設(shè)計(jì)要深入了解兒童的心理特征和行為特征。從出生開始，隨著兒童的成長(zhǎng)，其心智與行為的變化非常大，可以說是一天一個(gè)樣。同時(shí)，隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提高和時(shí)代的發(fā)展變化，兒童的心理特征與行為特征也在不斷變化。作為成人的設(shè)計(jì)師，如只憑經(jīng)驗(yàn)、想當(dāng)然地閉門造車，是很難開發(fā)適應(yīng)兒童需求、滿足時(shí)代要求的玩具的。兒童玩具應(yīng)根據(jù)不同的年齡層次的心理特征及行為特征來設(shè)計(jì)。一般兒童的年齡層次可分為三個(gè)階段，,第一是2歲左右的兒童。 他們正處在學(xué)習(xí)各種動(dòng)作階段，宜使用較為平穩(wěn)、具有反復(fù)操作練習(xí)功能的玩具； 第二是4歲左右的兒童。 他們可以在手的幫助下，進(jìn)行一些比較驚險(xiǎn)的動(dòng)作，大型的滑梯類對(duì)他們來說很合適； 第三是5歲左右的兒童。 他們的想象力已日益豐富，非常愿意進(jìn)行摹仿性的游樂活動(dòng)，對(duì)玩具車和有較大回轉(zhuǎn)的滑梯十分喜愛。,四、兒童玩具設(shè)計(jì)原則要求與設(shè)計(jì)思路 在玩具的開發(fā)設(shè)計(jì)中，就如何把兒童的心理特征與行為特征、家長(zhǎng)的愿望和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)地結(jié)合起來，開發(fā)具有中國(guó)文化內(nèi)涵的兒童玩具是我們所面臨的關(guān)鍵問題。,1、兒童玩具設(shè)計(jì)考慮的四個(gè)主要的要素。 功能性。 指玩具所具備的使用價(jià)值。它通過針對(duì)不同的年齡層的兒童需求，在考慮滿足父母愿望的基礎(chǔ)上，利用外觀造型、色彩、工藝技術(shù)來加以實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)代家庭獨(dú)生子女偏多，生活條件優(yōu)越，家長(zhǎng)的期望值高，因而各類高檔益智類玩具較為受寵，如大型智力積木、中英文學(xué)習(xí)機(jī)等。,安全性。 家長(zhǎng)在選擇玩具時(shí)考慮最多的一個(gè)要素。由于兒童自我保護(hù)能力較弱、易受傷害，兒童游戲中所發(fā)生事故有50%是因?yàn)椴簧鞫斐傻模?6%是由于玩具結(jié)構(gòu)的不合理性所至。因而在玩具的安全性設(shè)計(jì)中要注意以下幾個(gè)方面：首先，兒童玩具的材料要具有無毒性；其次是外型結(jié)構(gòu)要圓滑無尖銳形態(tài)；第三結(jié)構(gòu)要合理、牢固。 游戲性。 指玩具的“玩”法，兒童的注意力和興趣容易轉(zhuǎn)移，他們充滿著好奇心，獨(dú)特、新穎的“玩”法會(huì)引起他們的注意和激發(fā)他們的興趣，并能培養(yǎng)他們的探索精神和想象力，好的“玩”法還能化“平淡為神奇”，增加玩具的附加值，同時(shí)也會(huì)得到家長(zhǎng)的喜歡。,形態(tài)結(jié)構(gòu)。 指玩具的外觀造型和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。兒童玩具的形態(tài)一定要符合兒童的心理和中國(guó)傳統(tǒng)的審美情趣。美觀大方的造型、獨(dú)特新穎的結(jié)構(gòu)，有利于兒童高尚審美情趣的培養(yǎng)。例如許多仿生玩具、模型玩具都得到兒童和家長(zhǎng)們的青睞。以上四個(gè)要素經(jīng)不同的排列組合和參數(shù)變化，就可得到各式各樣、豐富多彩的兒童玩具。,2、兒童玩具設(shè)計(jì)具體思路常有： 主題玩具設(shè)計(jì)。 即有目的、有計(jì)劃地針對(duì)某一年齡段兒童的生理、心理發(fā)展需要，或針對(duì)某一特定的消費(fèi)群體，開發(fā)設(shè)計(jì)適合要求的玩具。如兒童在3-4歲期間，是最愛模仿的時(shí)期，也是進(jìn)行語言教育的最佳時(shí)期。一些炊具、家庭用品、醫(yī)藥用具等模型玩具，可讓兒童在“過家家”、當(dāng)“醫(yī)生”的角色游戲中學(xué)會(huì)用語言表達(dá)一些情節(jié)和內(nèi)容。 功能整合設(shè)計(jì)。 即某一玩具具有多種功能，使其一物多用或長(zhǎng)時(shí)間使用。兒童隨年齡的增長(zhǎng)，興趣會(huì)不斷轉(zhuǎn)移，功能單一的玩具會(huì)很快讓孩子失去興趣，造成浪費(fèi)。功能整合設(shè)計(jì)可以使玩具內(nèi)容豐富，玩法多變，延長(zhǎng)其使用壽命，并能多方位地培養(yǎng)兒童的智力。如：拆裝組合汽車玩具、具有可畫畫、錄音等多功能的寫字板、學(xué)習(xí)機(jī)等玩具。,推陳出新設(shè)計(jì)。 中國(guó)有著豐厚的文化底蘊(yùn)，在玩具的設(shè)計(jì)上，歷史上和民間都有許多構(gòu)思奇巧、形態(tài)各異、充滿東方智慧的玩具，只因時(shí)代的變遷，它們或因材料簡(jiǎn)單、或因“玩”法落伍、或因形態(tài)粗糙、或因包裝陳舊、或因生產(chǎn)技術(shù)落后而漸漸被人遺忘。但只要對(duì)它們稍加改造，注入時(shí)代概念，重新組合、設(shè)計(jì)、包裝，它們必將重放異彩。如：傳統(tǒng)的風(fēng)箏、孔明燈、九連環(huán)等，可以在材料、形態(tài)、色彩等方面進(jìn)行革新設(shè)計(jì)，創(chuàng)造新的玩具。 系列化設(shè)計(jì)。 即要求在設(shè)計(jì)中，不能把玩具看作一個(gè)孤立的小產(chǎn)品來設(shè)計(jì)，要有系統(tǒng)概念。首先要考慮隨兒童的成長(zhǎng)而不斷調(diào)整的配套設(shè)計(jì)；其次要能從室內(nèi)到戶外隨環(huán)境變化的系列玩具；另外要能從“玩”到“用”的縱深系列設(shè)計(jì)。更可將三者整合，使玩具開發(fā)設(shè)計(jì)具有整體性、系列性。如一些既有娛樂性又有實(shí)用價(jià)值的兒童家具設(shè)計(jì)等。,第二節(jié) 兒童玩具電氣安全指標(biāo) 兒童玩具電氣安全指標(biāo)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)介紹 強(qiáng)制性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB19865-2005電玩具的安全于2006年10月1日起正式實(shí)施，并代替GB6675-2003電池動(dòng)力玩具的內(nèi)容。標(biāo)準(zhǔn)從測(cè)試范圍、測(cè)試條件、玩具安全結(jié)構(gòu)和材料耐熱耐燃等方面增加了相關(guān)的技術(shù)要求。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)參照和借鑒了國(guó)際電工的標(biāo)準(zhǔn)，其要求甚至比歐美的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還高。該標(biāo)準(zhǔn)等同采用了國(guó)際電工委員會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)：IEC62115：2003ElectrictoysSafety以及其修訂通告A1:2004。 標(biāo)準(zhǔn)共有20章、5個(gè)附錄。針對(duì)電驅(qū)動(dòng)的玩具的檢測(cè)主要是從第7章開始，有如下項(xiàng)目：標(biāo)識(shí)和說明、輸入功率、發(fā)熱和非正常工作、工作溫度下的電氣強(qiáng)度、耐潮濕、室溫下的電氣強(qiáng)度、機(jī)械強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)、軟線和電線的保護(hù)、元件、螺釘和連接、電氣間隙和爬電距離、耐熱和耐燃、輻射、毒性和類似危害（注：包含對(duì)發(fā)光二極管的發(fā)光強(qiáng)度要求）。,二、技術(shù)要求 （1）、電動(dòng)玩具的安全要求應(yīng)符合GB19865-2005的有關(guān)規(guī)定。 （2）、電動(dòng)玩具的電池放進(jìn)和取出應(yīng)方便，電池箱應(yīng)設(shè)有明顯的電池極性標(biāo)志。 （3）、電動(dòng)玩具應(yīng)接觸良好，連續(xù)啟動(dòng)50次不失靈，玩具上應(yīng)有明顯的“開”、 “關(guān)”位置的標(biāo)志。 （4）、電動(dòng)玩具應(yīng)動(dòng)作正常，不得出現(xiàn)失靈等不良現(xiàn)象。 （5）、電動(dòng)玩具傳動(dòng)機(jī)構(gòu)牢固，應(yīng)符合4的要求。 （6）、有回輪機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品遇障礙物時(shí)應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)向，在未遇障礙物的情況下，產(chǎn)品應(yīng)能駛出以產(chǎn)品本身最大長(zhǎng)度的4倍為半徑的圓。 （7）、有步行機(jī)構(gòu)的玩具應(yīng)能平穩(wěn)地行走，不得出現(xiàn)傾倒等現(xiàn)象，并不得進(jìn)入半徑為5cm的半園內(nèi)。 （8）、有履帶機(jī)構(gòu)的玩具，其爬坡性能應(yīng)良好。 （9）、僅作直線行駛的玩具，其偏離度p不得大于0.2。 （10）、手操縱的玩具，其操縱電線的安裝應(yīng)牢固，試驗(yàn)后產(chǎn)品不應(yīng)有功能性缺陷。 （11）、有車輪與軸結(jié)合牢度要求的產(chǎn)品，根據(jù)試驗(yàn)不得脫離。 （12）、玩具試驗(yàn)時(shí)，起連續(xù)動(dòng)作時(shí)間不得少于30min。 （13）、玩具進(jìn)行連續(xù)1h的電動(dòng)機(jī)構(gòu)耐久性試驗(yàn)，不得失靈。 （14）、電動(dòng)玩具的聲、光、動(dòng)作、電流、貼紙裝飾等應(yīng)符合單項(xiàng)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。,三、試驗(yàn)方法 （1）、有關(guān)安全要求按GB19865-2005規(guī)定的方法試驗(yàn)。 （2）、打開產(chǎn)品的電池箱蓋，檢查是否有電池極性標(biāo)志。再放進(jìn)并取出電池，檢查是否方便。 （3）、先檢查玩具開關(guān)部位的標(biāo)志，然后放進(jìn)電池，以正常使用的方式，以開啟關(guān)閉開關(guān)為一個(gè)周期，連續(xù)試驗(yàn)50周期。 （4）、接通電源，使玩具正常動(dòng)作30s。動(dòng)作周期超過30s者必須做完一個(gè)周期，檢查是否符合要求。 （5）、接通電源，使玩具動(dòng)作，然后施力迫使它急速停止，但不得用力過大而損壞玩具，這樣進(jìn)行3次，檢查是否符合要求。 （6）、將玩具接通電源，放在平整的水泥地面上，并使其碰到障礙物，看是否靈活轉(zhuǎn)向。,第三節(jié) 智能玩具分析 智能玩具的基本電路 電橋電路 諧振及微分與積分電路 基本晶體管電路 信號(hào)放大及處理電路 正弦振蕩電路 脈沖振蕩電路 數(shù)字邏輯電路基礎(chǔ),智能玩具的控制方式 1、控制類玩具的系統(tǒng)構(gòu)成：控制器執(zhí)行機(jī)構(gòu)傳輸介質(zhì)接受器信號(hào)處理 2、控制方式 聲控電子玩具 光控電子玩具 紅外控制電子玩具 遙控電子玩具概述 單通道遙控電子玩具 多通道遙控電子玩具 其他控制方式的電子玩具,智能電子玩具電路設(shè)計(jì)要點(diǎn) 總體方案的設(shè)計(jì)與選擇 1.方案原理的構(gòu)想 (1)提出原理方案 提出原理方案關(guān)系到設(shè)計(jì)全局，應(yīng)廣泛收集與查閱有關(guān)資料，廣開思路,開動(dòng)腦筋,利用已有的各種理論知識(shí)，提出盡可能多的方案，以便作出更合理的選擇。所提方案必須對(duì)關(guān)鍵部分的可行性進(jìn)行討論，一般應(yīng)通過試驗(yàn)加以確認(rèn)。 (2)原理方案的比較選擇 原理方案提出后，必須對(duì)所提出的幾種方案進(jìn)行分析比較。依據(jù)性能、成本、體積等方面進(jìn)行分析比較，才能最后確定使用何種方案。 2.總體方案的確定 為了把總體方案確定下來，必須把每一個(gè)框圖進(jìn)一步分解成若干個(gè)小框，每個(gè)小框?yàn)橐粋€(gè)較簡(jiǎn)單的單元電路。,二、單元電路的設(shè)計(jì)與選擇 單元電路結(jié)構(gòu)形式的選擇與設(shè)計(jì) 滿足功能框要求的單元電路可能不止一個(gè)，因此必須進(jìn)行分析比較，擇優(yōu)選擇。 元器件的選擇 元器件選擇的一般原則 首先應(yīng)考慮滿足單元電路對(duì)元器件性能指標(biāo)的要求，其次是考慮價(jià)格、貨源和元器件體積等方面的要求。 集成電路與分立元件電路的選擇問題 優(yōu)先選用集成電路不等于什么場(chǎng)合都一定要用集成電路。在某些特殊情況，如：在高頻、寬頻帶、高電壓、大電流等場(chǎng)合，集成電路往往還不能適應(yīng)，有時(shí)仍需采用分立元件。另外，對(duì)一些功能十分簡(jiǎn)單的電路，往往只需一只三極管或一只二極管就能解決問題，就不必選用集成電路。 怎樣選擇集成電路,三、單元電路之間的級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)1.電氣性能相互匹配問題 問題主要有：阻抗匹配、線性范圍匹配、負(fù)載能力匹配、高低電平匹配等。 2.信號(hào)耦合方式 常見的單元電路之間的信號(hào)耦合方式有四種：直接耦合、阻容耦合、變壓器耦合和光電耦合。 (1)直接耦合方式 (2)阻容耦合方式(3)變壓器耦合方式(4)光電耦合方式 時(shí)序配合 時(shí)序配合是一個(gè)十分復(fù)雜的問題，為確定每個(gè)系統(tǒng)所需的時(shí)序，必須對(duì)該系統(tǒng)中各個(gè)單元電路的信號(hào)關(guān)系進(jìn)行仔細(xì)的分析，畫出各信號(hào)的波形關(guān)系圖時(shí)序圖，確定出保證系統(tǒng)正常工作下的信號(hào)時(shí)序，然后提出實(shí)現(xiàn)該時(shí)序的措施。,四、畫出總體電路草圖 對(duì)畫出總體電路圖的要求是：能清晰公整地反映出電路的組成、工作原理、各部分之間的關(guān)系以及各種信號(hào)的流向。因此，圖紙的布局、圖形符號(hào)、文字標(biāo)準(zhǔn)等都應(yīng)規(guī)范統(tǒng)一。五、總體電路試驗(yàn)實(shí)踐是檢驗(yàn)設(shè)計(jì)正確與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只有通過試驗(yàn),證明電路性能全部達(dá)到設(shè)計(jì)的要求后，才能畫出正式的總體電路圖。電子電路試驗(yàn)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、審圖。2、電子電路組裝。3、選用合適的試驗(yàn)設(shè)備。4、試驗(yàn)步驟：先局部，后整體。六、繪制正式的總體電路圖畫正式總體電路應(yīng)注意的幾點(diǎn)與畫草圖一樣，只不過要求更嚴(yán)格，更工整。一切都應(yīng)按制圖標(biāo)準(zhǔn)繪圖。,