一种劝导式儿童刷牙系统和装置
技术领域
本发明涉及一种劝导式儿童刷牙系统和装置，属于儿童牙刷产品技术领域。
背景技术
近年来，随着儿童出生率和人们生活水平的提高，越来越多的儿童出现口腔问题，龋齿和牙周炎已成为儿童最常见的疾病之一，困扰着孩子和家长。儿童期是牙齿的成长期，这段时期内注重好牙齿的保护和牙周疾病的预防是非常必要的。但很多小孩子由于爱吃甜食和没有养成良好的刷牙习惯，常常会出现龋齿等口腔问题。合理的儿童牙刷产品能够有效地降低儿童龋齿率，目前现有技术包括中国发明专利《电子牙刷及移动终端》(专利号201710673796.0，发明人：戴佑俊)中在电子牙刷处于使用状态时播放语音，即通过检测牙刷的运动状态控制语音播放；中国发明专利《一种设有显示屏的电动牙刷》(专利号201711018856.1，发明人：邱锦国)中牙刷手柄通过MCU和驱动模块进行牙刷手柄显示屏中的显示；中国专利《一种智能牙刷》(专利号：201711039593.2)通过感应儿童刷牙方向控制音乐和语音播放；中国专利《一种智能儿童刷牙引导系统》(专利号：201611044849.4)通过儿童刷牙的方向、时间有效引导儿童正确的刷牙。但由于儿童往往很抗拒刷牙，而有些被迫每天刷牙的儿童往往将刷牙当作应付的差事、总是草草了事，上述这些专利技术产品尚都不能实现较好的效果。因此，需要有一个产品来劝导和鼓励儿童建立每天刷牙的习惯。
发明内容
本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种劝导式儿童刷牙系统和装置，能够让孩子游戏式地去刷牙，在快乐体验的过程中实现牙齿清洁、有效劝导儿童刷牙的目的，满足实际使用要求。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种劝导式儿童刷牙系统和装置，包括劝导式儿童刷牙系统和劝导式儿童刷牙装置，所述劝导式儿童刷牙系统包括镜面显示模块、底座控制模块和牙刷传感模块，所述镜面显示模块分别与底座控制模块、牙刷传感模块相连，所述牙刷传感模块包括牙刷头感光控制模块和刷牙方向控制模块；
所述劝导式儿童刷牙的装置由浴室镜、牙刷、牙刷底座和数据线组成，所述牙刷底座通过数据线连接在浴室镜上，所述牙刷安置在牙刷底座上，所述浴室镜由贴有高发射膜的普通玻璃、显示屏、镜框组合而成，所述牙刷底座中安置有第一光电传感器和电源，所述牙刷顶部内部安置有第二光电传感器，且在所述牙刷手柄处内部安置陀螺仪。
作为上述技术方案的改进，所述底座控制模块包括MCU主控、镜面显示模块及无线充电发送模块，所述MCU主控与所述镜面显示模块相连，且所述MCU主控上分布连接有光检测传感器、SD卡读模块、蓝牙接收模块、复位电路、电源电路及晶振电路。
作为上述技术方案的改进，所述牙刷传感模块包括蓝牙发生模块、光检测传感器、陀螺仪加速度计、锂电池和无线充电接收模块，所述光检测传感器、陀螺仪加速度计和锂电池均与所述蓝牙发生模块相连，所述无线充电接收模块连接在锂电池上。
本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：
(1)引导儿童刷牙更加趣味性，有利于培养儿童刷牙的习惯。
(2)在人自然的行为中实现新型的镜面开关启动方式。
(3)向左向右的游戏画面指引有利于教导儿童刷牙的规律。
(4)在牙刷中集成了多种传感器技术，有利于识别儿童在刷牙过程中不同的三维行为状态。
(5)在牙刷中集成了多种无线传输功能(蓝牙、无线充电)，使得牙刷头更加便携、安全。
附图说明
图1为本发明所述劝导式儿童刷牙系统示意图；
图2为本发明所述劝导式儿童刷牙装置示意图；
图3为本发明所述底座控制模块结构框图；
图4为本发明所述牙刷传感模块结构框图；
图5为本发明显示界面开启示意图；
图6为本发明游戏开始界面示意图；
图7为本发明细菌攻打城堡(左边方向)示意图；
图8为本发明细菌攻打城堡(右边方向)示意图；
图9为本发明士兵的守卫(左边方向)示意图；
图10为本发明士兵的守卫(右边方向)示意图；
图11为本发明城堡守卫成功示意图；
图12为本发明城堡守卫失败示意图。
具体实施方式
下面将结合具体的实施例来说明本发明的内容。
如图1至图12所示：为本发明所述的劝导式儿童刷牙系统和装置结构示意图。
本发明所述一种劝导式儿童刷牙系统和装置，包括劝导式儿童刷牙系统和劝导式儿童刷牙装置，所述劝导式儿童刷牙系统包括镜面显示模块10、底座控制模块20和牙刷传感模块30，镜面显示模块10分别与底座控制模块20、牙刷传感模块30相连，牙刷传感模块30包括牙刷头感光控制模块31和刷牙方向控制模块32。
其中，劝导式儿童刷牙的装置包括：浴室镜40、牙刷50、牙刷底座60和数据线70，浴室镜40由贴有高发射膜的普通玻璃41、显示屏42、镜框43组合而成，能够实时控制儿童刷牙时游戏的播放、游戏士兵行动的左和右方向、以及暂停和停止这几个功能。
牙刷底座60中安置光电传感器61，当牙刷50被从牙刷底座60上拿出来时，浴室镜40中的显示界面开启(图5)，当把牙刷50放回牙刷底座60时(牙刷50底部的凸起挡住光电传感器61)，浴室镜40中的显示界面关闭。
牙刷50顶部内部安置光电传感器51，当牙刷50放进嘴巴中遮盖了光电传感器51接收的光源时，浴室镜40中的游戏开始播放主人公士兵攻打蚜虫(敌人)的画面(图6)，当牙刷50被拿出嘴巴时，浴室镜40中的游戏画面静止。
牙刷50手柄处内部安置陀螺仪52，陀螺仪52通过捕捉儿童刷牙时候的动作方向，控制游戏士兵行动的左和右方向，当画面播放至细菌攻打城堡时(左边或右边方向，如图7、8)，儿童通过手持牙刷50刷牙方向(向左或向右)控制画面士兵的守卫方向(左边或右边方向，如图9、10)。
进一步改进地，所述底座控制模块20包括MCU主控21、镜面显示模块22及无线充电发送模块23，MCU主控21与镜面显示模块22相连，且MCU主控21上分布连接有光检测传感器24、SD卡读模块25、蓝牙接收模块26、复位电路27、电源电路28及晶振电路29；所述牙刷传感模块30包括蓝牙发生模块31、光检测传感器32、陀螺仪加速度计33、锂电池34和无线充电接收模块35，光检测传感器32、陀螺仪加速度计33和锂电池34均与蓝牙发生模块31相连，无线充电接收模块35连接在锂电池34上。
其中，MCU主控21主要负责开关控制、游戏开始和暂停的数据处理、刷牙方向的数据处理、读取SD卡中的图片和将以上信息通过串口线传输给镜面显示模块10，MCU主控21选择的是STM32F103C8高性能微控制器，其以ARM Cortex-M3为内核；
光检测传感器24安置在牙刷底座60和牙刷头的接口，主要作用为开关检测，当牙刷50从牙刷底座60上拿起时，光检测传感器模块感应到光后，将信息传递给MCU主控21，MCU主控21控制打开浴室镜40的显示屏42；当把牙刷50放回底座时，浴室镜40的显示界面关闭。
SD卡读模块25负责存储各个显示图片画面，MCU主控21会根据检测到的数据从SD卡提取相应图片，需要提前存入SD卡的图片包括：显示屏开机后图片、游戏启动图片、牙刷卫士向左攻打细菌的图片、牙刷卫士向右攻打细菌的图片、城堡守卫成功的图片和城堡守卫失败的图片。
蓝牙接收模块26负责牙刷传感模块30传回的数据，包括游戏开始和暂停的数据和刷牙方向的数据，接收到后将数据送给MCU主控21，读取对应操作的图片画面。
无线充电发送模块23负责为牙刷传感模块30无线充电，和牙刷传感模块30中的无线充电接收模块35配合使用，当牙刷头放置回牙刷底座60后，开始充电。
复位电路27、电源电路28和晶振电路29是MCU主控21所需的最小系统，复位电路27负责当工作异常或希望电路重新工作时的复位，电源电路28负责对整个电路系统供电，晶振电路29则是为MCU主控21提供稳定的时钟源使其正常工作。
具体地，实现操作如下：当牙刷50从牙刷底座60上拿起时，光检测传感器32模块感应到光后，将信息传递给MCU主控21，MCU主控21控制打开浴室镜40的显示屏42，当把牙刷50放回牙刷底座60时，浴室镜40的显示界面关闭。
当牙刷头放进儿童嘴巴中时，牙刷头传感模块31的光传感器将信息通过蓝牙模块传递给MCU主控21，MCU主控21从SD卡读取游戏启动图片，并将图片送到镜面显示模块10中，浴室镜40的游戏界面开始启动，当把牙刷头拿出嘴巴时，游戏显示界面暂停。
当牙刷50手柄向左倾斜时，MCU主控21从SD卡读取游戏中牙刷卫士向左运行攻打细菌的图片；当牙刷50手柄向右倾斜时，MCU主控21从SD卡读取游戏中牙刷卫士向右运行攻打细菌的图片。
当士兵左右运行的时间到达设定的刷牙时间时，游戏显示城堡守卫成功图片(图11)；当士兵左右运行的时间未到达设定的刷牙时间、牙刷50被放置回牙刷底座60时，游戏显示城堡守卫失败图片(图12)。
以上内容是结合具体的实施例对本发明所作的详细说明，不能认定本发明具体实施仅限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明保护的范围。
