专利摘要

本发明公开了一种基于1/f噪声的减压盆景装置，包括盆栽，其特征是，还包括第一磁铁、基座壳体、第二磁铁、支承板、凸轮、步进电机、控制电路和1/f噪声发生器，所述第一磁铁内嵌于盆栽的底部，第二磁铁置于基座壳体中央上部，且水平方向固定，所述第二磁铁的下部固定连接有用于支撑第二磁铁的支承板，支承板的下部活动连接有凸轮，所述凸轮安装在步进电机轴承上，所述步进电机与控制电路相连，所述1/f噪声发生器与控制电路相连。优点：通过欣赏盆栽运动来释放压力的方式，简单，直接且无副作用。在景观装置中运用磁悬浮技术，不仅具有艺术观赏性，更具有互动性，能增强使用者的情感体验，使人的心理得到安慰与舒缓。

权利要求

1.一种基于1/f噪声的减压盆景装置，包括盆栽，其特征是，还包括第一磁铁、基座壳体、第二磁铁、支承板、凸轮、步进电机、控制电路和1/f噪声发生器，所述第一磁铁内嵌于盆栽的底部，第二磁铁置于基座壳体中央上部，且水平方向固定，所述第二磁铁的下部固定连接有用于支撑第二磁铁的支承板，支承板的下部活动连接有凸轮，所述凸轮安装在步进电机轴承上，所述步进电机与控制电路相连，所述1/f噪声发生器与控制电路相连。

2.根据权利要求1所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，所述第二磁铁采用永磁铁，所述第一磁铁的重量与第二磁铁的排斥力误差不大于0.1g，所述第一磁铁和第二磁铁之间的位置关系为同性相对。

3.根据权利要求1所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，所述1/f噪声发生器通过采样收集白噪声信号，再利用粉红噪声滑动平均模型对白噪声进行过滤处理，生成1/f噪声信号，再通过模数转换器生成1/f噪声电信号，所述1/f噪声电信号通过输入端口与控制电路相连。

4.根据权利要求3所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，所述步进电机的输出电压以1/f噪声电信号的频率变化，使第二磁铁与所述盆栽以1/f规律进行运动。

5.根据权利要求4所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，通过循环算法计算得出所输入的1/f噪声电信号的最大值，再从所输入的1/f噪声电信号中每隔1/30秒提取一次信号值大小与1/f噪声电信号的最大值相比较，得到的比值乘以步进电机能输出的最大输出电压，得到最后的电压并输出，通过循环计算此过程，最终以10秒作为一个周期输出电压值。

6.根据权利要求3所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，所述控制电路包括MCU、IC芯片和按钮开关，所述MCU包括模拟输入端口A0、A1、A2、A3和A4，输入模式的数字针脚D1，模拟输出端口D2、D3、D4和D5，电源端口和接地端口，所述IC芯片包括输入端口in1、in2、in3和in4，输出端口out1、out2、out3和out4，GND接地端口和用于数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换的COM端口，所述MCU用于采集信号，并控制输出模拟信号，所述IC芯片用于将输入的电流放大后输出，所述步进电机采用单级步进电机，将所述1/f噪声电信号输入MCU的A0端口，按钮开关一端连接D1端口，另一端连接所述电源端口，并连接一个下拉电阻后接入MCU的GND端口；MCU的D2、D3、D4、D5端口分别连接到IC的in1、in2、in3、in4端口；IC的输出端口out1、out2、out3、out4分别连接单级步进电机4组绕组，单级步进电机另外两组绕组并联后连接IC的COM端口；IC的COM端口与感性负载正极相连。

7.根据权利要求5所述的一种基于1/f噪声的减压盆景装置，其特征是，所述循环算法，从所输入的1/f噪声电信号中提取一次信号值，将其赋予所设定的变量max，max表示最大信号值，每隔1/50s提取一次信号值与第一次提取的信号值max作比较，如果max比较大则提取下一个信号值进行比较，否则将本次提取的信号值作为当前的最大值赋予max，替代原来的数值，每一次比较完成之后，又再对下一个信号值进行提取，并再次比较，在一个周期的时间内，循环进行比较，最终得到的max即为最大值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够缓解疲劳、放松精神、增强心理健康的智能景观装置，特别是基于1/f噪声的有磁悬浮功能的盆景。

背景技术

当今社会飞速发展，人们的竞争压力与日俱增，不断透支精神和体力成为了生活和工作的常态。在此环境下，不仅会引发人们的焦虑情绪，也会导致抑郁、失眠等各类精神疾病的发生。长期的精神压力会使人脑的海马体萎缩，造成记忆衰退，且此类病症有日益年轻化的趋势，严重威胁人们的身体健康和生活幸福。

1/f噪声是功率谱与振动数f的倒数成比例的摆动的总称，也称为1/f波动。研究发现，1/f噪声普遍存在于自然界中，并且与人在安静时的α脑波及心拍周期等生物体信号的变化节奏相吻合。当人们接触到1/f波动时，它能与人体各器官组织细胞发生和谐共振，尤其对头部和肌肉组织细胞等作用，激发人体自动愈合的能力，调节生理和精神的失调，使人们自然地感受到安静、舒缓，大脑得到放松，从而预防精神疾病的发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于1/f噪声磁悬浮运动的减压盆景装置，缓解人们紧张焦虑的心理状态。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于1/f噪声的减压盆景装置，包括盆栽，其特征是，还包括第一磁铁、基座壳体、第二磁铁、支承板、凸轮、步进电机、控制电路和1/f噪声发生器，所述第一磁铁内嵌于盆栽的底部，第二磁铁置于基座壳体中央上部，且水平方向固定，所述第二磁铁的下部固定连接有用于支撑第二磁铁的支承板，支承板的下部活动连接有凸轮，所述凸轮安装在步进电机轴承上，所述步进电机与控制电路相连，所述1/f噪声发生器与控制电路相连。

进一步的，所述第二磁铁采用永磁铁，所述第一磁铁的重量与第二磁铁的排斥力误差不大于0.1g，所述第一磁铁和第二磁铁之间的位置关系为同性相对。

进一步的，所述1/f噪声发生器通过采样收集白噪声信号，再利用粉红噪声滑动平均模型对白噪声进行过滤处理，生成1/f噪声信号，再通过模数转换器生成1/f噪声电信号，所述1/f噪声电信号通过输入端口与控制电路相连。

进一步的，所述步进电机的输出电压以1/f噪声电信号的频率变化，使第二磁铁与所述盆栽以1/f规律进行运动。

进一步的，通过循环算法计算得出所输入的1/f噪声电信号的最大值，再从所输入的1/f噪声电信号中每隔1/30秒提取一次信号值大小与1/f噪声电信号的最大值相比较，得到的比值乘以步进电机能输出的最大输出电压，得到最后的电压并输出，通过循环计算此过程，最终以10秒作为一个周期输出电压值。

进一步的，所述控制电路包括MCU、IC芯片和按钮开关，所述MCU包括模拟输入端口A0、A1、A2、A3和A4，输入模式的数字针脚D1，模拟输出端口D2、D3、D4和D5，电源端口和接地端口，所述IC芯片包括输入端口in1、in2、in3和in4，输出端口out1、out2、out3和out4，GND接地端口和用于数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换的COM端口，所述MCU用于采集信号，并控制输出模拟信号，所述IC芯片用于将输入的电流放大后输出，所述步进电机采用单级步进电机，将所述1/f噪声电信号输入MCU的A0端口，按钮开关一端连接D1端口，另一端连接所述电源端口，并连接一个下拉电阻后接入MCU的GND端口；MCU的D2、D3、D4、D5端口分别连接到IC的in1、in2、in3、in4端口；IC的输出端口out1、out2、out3、out4分别连接单级步进电机4组绕组，单级步进电机另外两组绕组并联后连接IC的COM端口；IC的COM端口与感性负载正极相连。

进一步的，所述循环算法，从所输入的1/f噪声电信号中提取一次信号值，将其赋予所设定的变量max，max表示最大信号值。每隔1/50s提取一次信号值与第一次提取的信号值max作比较，如果max比较大则提取下一个信号值进行比较，否则将本次提取的信号值作为当前的最大值赋予max，替代原来的数值，每一次比较完成之后，又再对下一个信号值进行提取，并再次比较，在一个周期的时间内，循环进行比较，最终得到的max即为最大值。

本发明所达到的有益效果：

通过欣赏盆栽运动来释放压力的方式，简单，直接且无副作用。在景观装置中运用用磁悬浮技术，不仅具有艺术观赏性，更具有互动性，能增强使用者的情感体验，使人的心理得到安慰与舒缓。

附图说明

图1是本发明的装置示意图；

图2是本发明的1/f噪声信号生成过程框图；

图3是本发明的控制电路图。

附图含义：1、基座壳体；2、凸轮；3、步进电机；4、第二磁铁；5、支承板；6、控制电路；7、第一磁铁；8、盆栽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种基于1/f噪声的减压盆景装置，包括盆栽8，其特征是，还包括第一磁铁7、基座壳体1、第二磁铁4、支承板5、凸轮2、步进电机3、控制电路6和1/f噪声发生器，所述第一磁铁7内嵌于盆栽8的底部，第二磁铁4置于基座壳体1中央上部，且水平方向固定，所述第二磁铁4的下部固定连接有用于支撑第二磁铁4的支承板5，支承板5的下部活动连接有凸轮2，所述凸轮2安装在步进电机3轴承上，所述步进电机3与控制电路6相连，所述1/f噪声发生器与控制电路6相连。

本实施例中，所述第二磁铁4采用永磁铁，所述第一磁铁7的重量与第二磁铁4的排斥力误差不大于0.1g，所述第一磁铁7和第二磁铁4之间的位置关系为同性相对。

本实施例中，如图2所示，所述1/f噪声发生器通过采样收集白噪声信号，再利用粉红噪声滑动平均模型对白噪声进行过滤处理，生成1/f噪声信号，再通过模数转换器生成1/f噪声电信号，所述1/f噪声电信号通过输入端口与控制电路相连。

本实施例中，所述步进电机3的输出电压以1/f噪声电信号的频率变化，使第二磁铁4与所述盆栽8以1/f规律进行运动。

本实施例中，所述MCU通过循环算法计算得出所输入的1/f噪声电信号的最大值，再从所输入的1/f噪声电信号中每隔1/30秒提取一次信号值大小与1/f噪声电信号的最大值相比较，得到的比值乘以步进电机能输出的最大输出电压，得到最后的电压并输出，通过循环计算此过程，最终得到10秒的电压值作为一个周期并不断循环。

本实施例中，如图3所示，所述控制电路6包括MCU、IC芯片和按钮开关。所述MCU为Arduino UNO，所述IC为ULN2003。所述MCU包括模拟输入端口A0、A1、A2、A3和A4，输入模式的数字针脚D1，模拟输出端口D2、D3、D4和D5，电源端口和接地端口，所述IC芯片包括输入端口in1、in2、in3和in4，输出端口out1、out2、out3和out4，GND接地端口和用于数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换的COM端口。所述MCU用于采集信号，并控制输出模拟信号。所述IC用于将输入的电流放大后输出。所述步进电机采用单级步进电机，将所述1/f噪声电信号输入MCU的A0端口，按钮开关一端连接D1端口，另一端连接所述电源端口，并连接一个下拉电阻后接入MCU的GND端口；MCU的D2、D3、D4、D5端口分别连接到IC的in1、in2、in3、in4端口；IC的输出端口out1、out2、out3、out4分别连接单级步进电机4组绕组，单级步进电机另外两组绕组并联后连接IC的COM端口；IC的COM端口与感性负载正极相连。本电路对所输入的1/f噪声电信号值的变化进行模拟，对输出到步进电机的电压强弱进行控制，从而改变电机转速，控制装置升降运动的速度变化。该控制电路连接方式简单易学，有很强的可操作性，通过编程技术即可对输入的信号进行控制，改变原有技术复杂难以控制的缺点。

工作过程：

将图2所示产生的1/f电信号输入图2的控制电路后,利用开关，控制步进电机3以1/f信号规律转动。与步进电机3同轴的凸轮2同时转动，凸轮2带动与其活动连接的支承板5和第二磁铁4上下运动，

第二磁铁4运动的位置变化打破原本的稳定磁悬浮的状态，引起靠第一磁铁7的磁力悬浮的盆栽8产生垂直方向运动。最终盆栽8以1/f波动频率作上下磁悬浮运动，让观赏者在欣赏的同时得到放松。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

一种基于1/f噪声的减压盆景装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。