[發明專利]一種可任意放置的模塊式編程積木及控制方法

有效

• 申請號: 202110704622.2
• 申請日: 2021-06-24
• 公開（公告）號: CN113539017B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 應宏
• 申請（專利權）人: 杭州優必學科技有限公司
• 主分類號: G09B19/00
• 分類號: G09B19/00;G09B23/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 俞潤體

1.一種可任意放置的模塊式編程積木，其特征在于：包括積木主體、編程板、位于所述編程板內的接收模塊、位于所述編程板內與所述接收模塊相連的計算模塊、位于所述編程板內與所述計算模塊相連的輸出模塊、位于所述積木主體內的電源模塊、位于所述積木主體內的存儲模塊、位于所述積木主體內的控制模塊、位于所述積木主體內的指令模塊以及位于所述積木主體內的發送模塊；

每個所述積木主體的外表面均涂有一種識別顏色；

所述編程板上設有與所述計算模塊相連的光電傳感器，所述光電傳感器用于檢測被測物體的識別顏色，所述光電傳感器包括光線發送器與接收器；

所述控制模塊與所述存儲模塊相連，所述指令模塊與所述控制模塊相連，所述發送模塊與所述存儲模塊相連，所述電源模塊與所述控制模塊相連；

所述指令模塊包括電容器，通過所述電容器電容量不同則充電時間不同來產生不同的指令，所述電容器與所述電源模塊相連，所述電容器與所述控制模塊相連；

所述發送模塊包括PCB天線，通過所述PCB天線的天線阻抗不同則電壓駐波比不同來發送不同指令，所述發送模塊通過PCB天線的天線阻抗不同則電壓駐波比不同來發送不同指令；

基于上述的一種可任意放置的模塊式編程積木，該一種可任意放置的模塊式編程積木的控制方法包括，

S1、電容充電，并根據不同大小電容的充電時間不同發出不同的時間信號；

S2、所述控制模塊獲取電容器發出的時間信號并發送到存儲模塊；

S3、所述控制模塊將存儲模塊中的時間信號轉換為輸出信號并發送到發送模塊；

S4、所述接收模塊中通過不同阻抗PCB天線的不同電壓駐波比接收到不同的輸出信號；

S5、所述接收模塊將輸出信號傳送至計算模塊；

S6、所述編程板通過光電傳感器識別到積木的識別顏色并傳遞至計算模塊；

S7、所述計算模塊根據顏色接收順序對輸出信號排序計算為編程指令，所述計算模塊將排序計算后的編程指令進行遍歷，若遍歷成功則通過輸出模塊通過無線的方式發送至接收器，若遍歷失敗則重置；

所述S1中具有不同識別顏色的積木主體內電容的電容量不同，具有相同識別顏色的積木主體內電容的電容量相同；

所述S4中具有不同識別顏色的積木主體內PCB天線的阻抗不同，具有相同識別顏色的積木主體內PCB天線的阻抗相同。

2.根據權利要求1所述的一種可任意放置的模塊式編程積木，其特征在于，所述存儲模塊包括SD?NAND芯片，所述SD?NAND芯片用于儲存編程指令信息。

3.根據權利要求1所述的一種可任意放置的模塊式編程積木，其特征在于，通過所述電容器電容量不同則充電時間不同來產生不同的指令包括，所述電容器由兩個互相靠近的導體，導體中間夾一層不導電的絕緣介質構成，當電容器的兩個極板之間加上電壓時，電容器就會儲存電荷，電容器的電容量在數值上等于一個導電極板上的電荷量與兩個極板之間的電壓之比，電容器的電容量不同則對電容充電的時間不同，由通過電容器電容量不同則充電時間不同來產生不同的指令；根據電容充電時間t=RC得到不同的充電時間t，R為電容電阻，C為電容量，將不同的充電時間t轉化為不同的二進制信號。

4.根據權利要求1所述的一種可任意放置的模塊式編程積木，其特征在于，通過所述PCB天線的天線阻抗不同則電壓駐波比不同來發送不同指令包括，天線將高頻電流轉化為電磁波，阻抗不同改變高頻電流的大小，從而改變電磁波的波長，電磁波在一個組件傳導到另一個組件時，由于不同組件的阻抗特性不同，一部分電磁波的能量被反射回來，反射回來的波稱為駐波，從而使接收器接收到不同波長的電磁波，從而產生不同信號。

5.根據權利要求1所述的一種可任意放置的模塊式編程積木，其特征在于，所述S7中每一種識別顏色與一種編程指令所相對應。