智能发泄球——致爱发脾气的女孩子

一、作品简介

1、智能发泄球外观为一个球状，质软。该球状物可供主人发脾气和游戏使用。

2、发泄互动功能。摔它、砸它，它能发出叫声回应“啊……”、“哟……”；力度太大，它会发出惨叫“哎哟……”。

3、发泄统计功能。它能统计出一定时间内被摔、被砸的次数，通过语音回应主人。如果主人脾气发得多，它会哭泣，并提示主人“气大伤身……”，引导主人“不如我们来玩游戏吧……”，从而缓解主人的脾气、改善主人的心情。

4、游戏互动功能。主人同意不发脾气，带着它一起摇啊摇，它会奏放音乐，和主人一起愉快的玩耍。

5、本作品要做的主要是发泄球主控电路板。然后可以把传统发泄球改装成智能发泄球。

二、作品意义

        正所谓怒气伤肝。该智能发泄球，使用对象为小孩，年轻人特别是爱发脾气的女孩子，这款发泄球能缓解她们的脾气，改善他们的心情，甚至逗他们开心。

        由于加入了智能检测和处理，从而实现传统发泄球不能实现的效果。

三、系统构架图

        该方案主要通过加速度传感器来判断是否被摔砸、摇晃，并计算动作程度。通过MCU检测和分析这些动作，然后控制语音、音乐输出，反馈给发泄者。

        主控电路板做得尽量小，可以嵌入到传统发泄球里面，尽可能防止被摔坏。

        系统框图如下：

四、原理图和PCB图

1、原理图

        加速度检测和语音输出均使用模块，MCU选用低成本单片机STC12F101W，因此电路也非常简单清晰。

        MCU与加速度模块采用串口I2C通信，与语音模块采用UART通信，软件上采用模拟方式。由于两个模块通信电平为3.3V，所以均做了阻抗匹配。

2、PCB图

        PCB设计，主要是圆形区域的电路，圆形直径为4cm，刚好是一个喇叭的大小，装配的时候把喇叭固定在背面。

        右边区域为电池，尺寸可以根据实际情况修改优化。

五、PCB实物图

        为了方便调试，加速度与模块和语音模块均采用插接的方式，没有焊接在主板上。正式装配可以考虑焊死。

        软件部分的主要有两大任务，一是处理实时数据，通过算法判断出用户摔砸还是有节拍的摇晃，二是给出引导提示。

七、调试过程视频

        视频链接（百度网盘）：https://pan.baidu.com/s/1gfr3xnl

八、总结

经过再三考虑和制作，还是发现有很多问题可以改进。

1、硬件电路要做小，电路板外形应该为圆形。中间的模块挡住了调试接口，每次烧录程序都要重新插拔。右边的模块超出了圆形边界。

2、算法很重要。系统需要在短时间内（100ms内）识别出用户动作，并立即控制语音模块输出，才不至于让用户感到明显的延时。

3、处理也很重要。刚开始一直注重响应实时性，把语音也做的很复杂，听着很乱。后来经过分析，其实不需要做杂乱无章的实时性处理，发泄球更重要的是引导功能，引导用户积极乐观的应对自己的怒火，这也是它的灵魂。

九、鸣谢

        感谢立创提供了这次和大家分享交流的机会。

        感谢红尘客给的提示。

        希望电子设计爱好者们提出建议并交流。谢谢！