(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811168206.X
(22)申请日 2018.10.08
(71)申请人 陈永桥
地址 313008 浙江省湖州市吴兴区织里镇
康泰西路60号
(72)发明人 陈永桥
(74)专利代理机构 北京众合诚成知识产权代理
有限公司 11246
代理人 郭晓凤
(51)Int.Cl.
G09B 25/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种二十四节气演示装置，包
框架，座为环状结构，演示筒居中的位于底座的
座包括底座本体、磁性滚珠和连接套管，本发明
通过磁性滚珠在环状滚道上滚动，滚动到感应节
点位置时触发驱动电机带动外筒转动，使观察窗
通过音频模块播放该节气相关的音频文件，移动
性和便携性好，自动化及智能化程度高，趣味性
声图并茂的让学生学习二十四节气的相关知识，
提高了学生的学习热情，有利于中华传统民俗文
化的传承和普及。权利要求书2页 说明书6页 附图3页CN 108986631 A 2018.12.11
C N 108986631
A
1.一种二十四节气演示装置，包括装置本体，其特征在于：所述装置本体包括底座、演示筒和支撑框架，所述底座为环状结构，所述演示筒居中的位于所述底座的里面，所述支撑框架分别与所述底座和所述演示筒相连接；所述底座包括底座本体、磁性滚珠和连接套管，所述底座本体的上表面内侧设有环状滚道，所述磁性滚珠设于所述环状滚道的里面，所述磁性滚珠可绕着所述环形滚道滚动，若干所述连接套管均匀的设于所述底座本体的内侧与所述演示筒的外侧之间，所述连接套管的数量为二十四个，初始状态下，所述磁性滚珠位于两个所述连接套管中间的所述环状滚道的里面，每个所述连接套管包括连接套管本体、感应铁棒和弹簧，所述连接套管本体的一端与所述环形滚道的内侧相连通，所述连接套管本体的另一端与所述演示筒相连通，所述连接套管本体的管径小于所述磁性滚珠的直径，所述感应铁棒和所述弹簧均位于所述连接套管本体的里面，所述感应铁棒嵌设于所述连接套管本体的里面，所述感应铁棒可在所述连接套管本体的里面水平移动，所述感应铁棒的一端与所述环形滚道的内侧具有一定距离，所述感应铁棒的另一端连接所述弹簧的一端；所述支撑框架包括第一连接架、第二连接架和圆盘，所述第一连接架和所述第二连接架均为倒L形结构，所述第一连接架的一端连接所述底座本体的上表面一侧，所述第一连接架的另一端连接所述圆盘的一侧，所述第二连接架的一端连接所述底座本体的上表面另一侧，所述第二连接架的另一端连接所述圆盘的另一侧，所述第一连接架和所述第二连接架均位于所述环形滚道的外侧，所述圆盘位于所述演示筒的上面，所述圆盘的下表面连接所述演示筒；所述演示筒包括控制室、内筒、外筒和驱动电机，所述控制室居中的位于所述底座本体的里面，所述控制室与所述连接套管相连通，所述内筒位于所述控制室的上面，所述驱动电机居中的位于所述圆盘的下表面，所述
驱动电机的输出轴连接所述外筒的上表面，所述外筒套设于所述内筒的外面；所述控制室包括控制室本体、压力传感器、控制模块、存储模块和音频模块，若干个所述压力传感器均匀的分布于所述控制室本体的内侧壁上面，所述压力传感器的数量为二十四个，每个所述弹簧的另一端贯穿所述控制室本体的侧壁并连接一个所述压力传感器，所述控制模块居中的位于所述控制室本体的里面，所述存储模块位于所述控制模块的一侧，所述存储模块的里面设有二十四个存储空间，每个所述存储空间对应的存放其中一个节气的相关资料音频文件，所述音频模块位于所述控制模块的另一侧，所述压力传感器和所述存储模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述驱动电机和所述音频模块，所述控制室本体的底部还设有电池仓，所述电池仓的里面放置蓄电池，所述蓄电池为所述压力传感器、所述存储模块、所述控制模块、所述驱动电机和所述音频模块提供工作电压；所述内筒包括内筒本体和节气图，所述内筒本体位于所述控制室本体的上面，若干个所述节气图均匀的设于所述内筒本体的外侧，所述节气图的数量为二十四个，所述节气图的位置与所述连接套管的位置相对应，每两个所述节气图之间相隔一个所述节气图的距离；所述外筒包括外筒本体和观察窗，所述外筒本体的上表面与所述驱动电机的输出轴相连接，所述外筒本体的内径大于所述内筒本体的外径，所述外筒本体的内顶面高于所述内筒本体的上表面，所述观察窗位于所述外筒本体的表面，所述观察窗的尺寸与所述节气图的尺寸相同，初始状态下，所述观察窗正对着所述内筒本体上面两个所述节气图相间隔的部位，并且初始状态下，所述观察窗与所述磁性滚珠相对。
2.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述磁性滚珠选用永久强磁铁材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述压力传感器选用半导体压电阻型压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述存储模块选用大容量EEPROM存储器。
5.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述驱动电机选用RS-380SH型步进电机，所述驱动电机的步进角度为7.5°。
6.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述音频模块选用音频播放芯片HSC003。
7.根据权利要求1所述的一种二十四节气演示装置，其特征在于：所述控制模块选用16位单片机MC95S12DJ128。
一种二十四节气演示装置
技术领域
[0001]本发明涉及文化传播技术领域，特别涉及一种二十四节气演示装置。
背景技术
[0002]二十四节气，是指中国农历中表示季节变迁的24个特定节令，是根据地球在黄道(即地球绕太阳公转的轨道)上的位置变化而制定的，每一个分别相应于地球在黄道上每运动15°所到达的一定位置。
[0003]二十四节气于中国先秦时期就已经订立、到汉代完全确立的用来指导农事的补充历法，是通过观察太阳周年运动，认知一年中的时令、气候、物候等方面变化规律所形成的知识体系。它把太阳周年运动轨迹划分为24等份，每一等份为一个节气，始于立春，终于大寒，周而复始，既是历代官府颁布的时间准绳，也是指导农业生成和日常生活中人们预知冷暖雪雨的指南针，是中华民族劳动人民长期经验的积累成果和智慧的结晶。2016年11月30日，二十四节气被正式列入联合国教科文组织人类非物质文化遗产代表作名录，在国际气象界，二十四节气被誉为“中国的第五代发明”。2017年5月5日，“二十四节气”保护联盟在浙江杭州拱墅区成立。
[0004]“二十四节气”列入非遗等举措虽然有利于提升这些节气的知名度、保护其文化内蕴，但这并不意味着可以一劳永逸。21世纪的今天，随着农业科技的普及和发展，节气对人们日常生活的制约已经远没有那么严格，不少年青人尤其是中小学生对其非常模糊甚至完全没有概念，不利于中华传统民俗文化的传承和普及。
[0005]传承民俗文化要“接地气”，让习俗也能与时俱进，“只有将之与老百姓的生活衔接，才能让二十四节气中蕴含的习俗和文化内涵更好的传承下去”。而在现有技术的科普教学仪器领域中，也出现了一定量的二十四节气展示装置，如中国专利CN201710579328.7公开了一种二十四节气展示仪，包括太阳模型、地球模型、月亮模型、四季盘、太阳模型支柱、插销、指针、连接杆、回转组件、转轴，月相盘、地球模型支柱、升降机构、底座、电机、螺杆、单片机、杜邦线、继电器和插头，通过信息技术手段，与计算机多媒体整合，展示地球绕着太阳运转的相互联系过程，把太阳周年运动知识直观具体化、形象生动化，具有一定的趣味性，有利于抓住学生在课堂的注意力，使学生更容易理解易懂，但该装置结构复杂庞大，占用较大空间，不便于移动和搬运，且组装繁琐，每次演示之前需要花费较多的时间，也增加了授课老师的工作量；中国专利CN201020578190.2公开了一种二十四节气演示器，包括架体、选择盘、对应盘和指针，通过选择盘和指针的转动能够选择和指定某一节气所对应的季节、公历月份和公历日期，非常方便于学生们理解和记忆，虽然该装置体积小巧、无需组装、便于携带，但其自动化及智能化程度不高，功能相对比较单一，缺乏趣味性和互动性，不利于抓住学生的课堂注意力，也不利于培养学生的学习热情。
发明内容
[0006](一)解决的技术问题
[0007]为了解决上述问题，本发明提供了一种二十四节气演示装置，通过磁性滚珠在环状滚道上滚动，滚动到感应节点位置时触发驱动电机带动外筒转动，使观察窗露出该节点位置相对应的节气图，同时控制模块通过音频模块播放该节气相关的音频文件，移动性和便携性好，自动化及智能化程度高，趣味性和互动性强，有利于抓住学生的课堂注意力，可声图并茂的让学生学习二十四节气的相关知识，提高了学生的学习热情，有利于中华传统民俗文化的传承和普及。
[0008](二)技术方案
[0009]一种二十四节气演示装置，包括装置本体，所述装置本体包括底座、演示筒和支撑框架，所述底座为环状结构，所述演示筒居中的位于所述底座的里面，所述支撑框架分别与所述底座和所述演示筒相连接；所述底座包括底座本体、磁性滚珠和连接套管，所述底座本体的上表面内侧设有环状滚道，所述磁性滚珠设于所述环状滚道的里面，所述磁性滚珠可绕着所述环形滚道滚动，若干所述连接套管均匀的设于所述底座本体的内侧与所述演示筒的外侧之间，所述连接套管的数量为二十四个，初始状态下，所述磁性滚珠位于两个所述连接套管中间的所述环状滚道的里面，每个所述连接套管包括连接套管本体、感应铁棒和弹簧，所述连接套管本体的一端与所述环形滚道的内侧相连通，所述连接套管本体的另一端与所述演示筒相连通，所述连接套管本体的管径小于所述磁性滚珠的直径，所述感应铁棒和所述弹簧均位于所述连接套管本体的里面，所述感应铁棒嵌设于所述连接套管本体的里面，所述感应铁棒可在所述连接套管本体的里面水平移动，所述感应铁棒的一端与所述环形滚道的内侧具有一定距离，所述感应铁
棒的另一端连接所述弹簧的一端；所述支撑框架包括第一连接架、第二连接架和圆盘，所述第一连接架和所述第二连接架均为倒L形结构，所述第一连接架的一端连接所述底座本体的上表面一侧，所述第一连接架的另一端连接所述圆盘的一侧，所述第二连接架的一端连接所述底座本体的上表面另一侧，所述第二连接架的另一端连接所述圆盘的另一侧，所述第一连接架和所述第二连接架均位于所述环形滚道的外侧，所述圆盘位于所述演示筒的上面，所述圆盘的下表面连接所述演示筒；所述演示筒包括控制室、内筒、外筒和驱动电机，所述控制室居中的位于所述底座本体的里面，所述控制室与所述连接套管相连通，所述内筒位于所述控制室的上面，所述驱动电机居中的位于所述圆盘的下表面，所述驱动电机的输出轴连接所述外筒的上表面，所述外筒套设于所述内筒的外面；所述控制室包括控制室本体、压力传感器、控制模块、存储模块和音频模块，若干个所述压力传感器均匀的分布于所述控制室本体的内侧壁上面，所述压力传感器的数量为二十四个，每个所述弹簧的另一端贯穿所述控制室本体的侧壁并连接一个所述压力传感器，所述控制模块居中的位于所述控制室本体的里面，所述存储模块位于所述控制模块的一侧，所述存储模块的里面设有二十四个存储空间，每个所述存储空间对应的存放其中一个节气的相关资料音频文件，所述音频模块位于所述控制模块的另一侧，所述压力传感器和所述存储模块连接所述控制模块的输入端，所述控制模块的输出端分别连接所述驱动电机和所述音频模块，所述控制室本体的底部还设有电池仓，所述电池仓的里面放置蓄电池，所述蓄电池为所述压力传感器、所述存储模块、所述控制模块、所述驱动电机和所述音频模块提供工作电压；所述内筒包括内筒本体和节气图，所述内筒本体位于所述控制室本体的上面，若干个所述节气图均匀的设于所述内筒本体的外侧，所述节气图的数量为二十四个，所述节气图的位置与所述连接套管的位置相对应，每两个所述节气图之间相隔一个
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