[實用新型]電子積木系統

有效

• 申請號: 201520789836.4
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205095420U
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 肖漢明;石峰
• 申請（專利權）人: 常州思泰姆教育科技有限公司
• 主分類號: A63H33/12
• 分類號: A63H33/12;A63H33/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種應用于教學實驗和電子積木玩具的電子積木系統。

背景技術

傳統技術上用于教學實驗或電子積木玩具的電子積木系統一般包括一塊完整的電路基板及各種功能的器件，電路基板上預設有指定的線路及安裝孔，在使用時，將需要的功能器件搭建在電路基板上以實現特定的功能。但是，普通的電路基板或功能器件是不可拆分的整體，這樣的產品不僅局限于幾項單一功能，靈活性低，而且，一旦電路基板上任意器件出現故障，整個產品將無法正常工作，這樣對于喜歡動手拆卸或拼裝玩具的用戶來說，無法了解該產品中各功能模塊的結構及功能，易失去趣味性。

中國專利申請號為201310037891.3，專利名稱為磁吸附式電子積木系統，其中電子積木模塊中電路板是通過電源正極線路、電源負極線路和數據信號線路三路信號線路來完成信號的傳遞，而對某些功能電路三路信號線路是無法實現信號傳遞，非常有限的積木模塊進行教學對于學生來說很枯燥，且孩子短暫的把玩便會失去興趣。

發明內容

本發明的目的在于：為解決以上問題提供一種可隨意級聯拼接、自動對位快速連接、可編程控制、功能更多的電子積木系統。

本發明所采用的技術方案是這樣的：

電子積木系統，包括多個相連的電子積木模塊、電源及信號發生模塊，多個電子積木模塊與電源及信號發生模塊級聯；

每個電子積木模塊包括設有功能電路的電路板和選擇性固定設置于線路板側邊的插頭連接器或/和插座連接器；電子積木模塊可以是插座連接器與線路板的組合，可以是插頭連接器和線路板的組合，也可以是插座連接器、插頭連接器和線路板的組合，根據每個積木模塊的功能作用來決定組合方式。

所述電路板上設置有四路信號線路，分別是電源正極線路、電源負極線路、兩路數據信號線路；四條信號線路即能實現現有三條信號線路的傳輸功能，又能滿足更多功能電路信號傳輸的需要；相應地，在所述插頭連接器和所述插座連接器設置有四個導電端子，分別是正電源端、負電源端和兩個數據信號端；三條信號線路能完成信號傳遞的功能模塊，處于工作狀態下，第四條信號線路處于懸空狀態，即電子積木模塊插座連接器與插頭連接器內部直接連接。

電子積木模塊為設有單一功能電路的電路板，每一塊電路板設有兩路基本的供電線路VCC和GND，用于電路板的供電，另外，電路板上集成設置有兩路用于信號傳輸的數據信號線路SIGA和SIGD，主要用于傳輸控制信號，多個電子積木模塊上的功能電路用于處理數據信號線路輸出的信號，使經過該模塊后的信號具有該模塊的特性。電源通過正電源線路和負電源線路傳輸到下一級電子積木模塊中，信號源通過數據信號線路傳輸到下一級電子積木模塊，經過該級電子積木模塊后的信號具有該電子積木模塊的功能特性。下一級電子積木模塊上可以依次級聯多個電子積木模塊，進行多個功能疊加，同時根據電子積木系統拼接的功能需要，可以對各電子積木模塊的位置進行調換，實現隨意拼接。

進一步地，所述電子積木系統中包括一用于實現多路模塊連接的轉換連接模塊，轉換連接模塊上設置有一個插頭和至少兩個插座連接器或一個插座連接器和至少兩個插頭連接器；插頭連接器和插座連接器通過線路板上的電源正極線路、電源負極線路、數據信號線路和模擬信號線路相連；所述轉換連接模塊上設置有電壓跟隨電路。

進一步地，所述轉換連接模塊上設置有一個插頭連接器和三個插座連接器或一個插座連接器和三個插頭連接器；四通的轉換連接模塊，使一個輸入信號轉換成三個輸出信號，便于系統功能的擴展。

進一步地，所述電子積木系統還包括一編程控制所述功能電路發生的編程模塊，多個電子積木模塊與所述編程模塊級聯。

進一步地，所述編程模塊包括單片機芯片、電源、USB串口驅動芯片和信號指示燈。

進一步地，所述編程模塊還包括一ICSP，其與單片機芯片直接連接。

進一步地，所述電路板上設有電壓跟隨電路和與電壓跟隨電路相連的功能電路，電壓跟隨電路接收數據信號線路輸入端的信號，功能電路輸出處理后的信號到數據信號線路的輸出端，功能電路為外部信號采集電路、信號處理電路和信號執行電路中的一種；每一個電子積木模塊上的功能電路為單一功能電路，其中外部信號采集電路用于采集外面信號，為傳感類器件及其電路，信號處理電路用于控制及處理各級聯模塊中的信號，使傳輸的信號具有變化，信號執行電路是用于輸出信號及反饋。所述電源及信號發生模塊設有電源和信號源。