教学编程系统技术方案

本发明专利技术提供一种教学编程系统的编程板上可自由组装拆卸输入设备和输出设备、其他配件，将各种传感器和配件组件化，使用跨接电缆可形成线路可拓展，除了基本套装还具备了扩充套装可进行扩充，可使用SCRATCH,ENTRY传感器板等模块型编程工具和传统方式的文本编程方式。可使用支持ARDUINO板的大部分工具，排出了配件排线或焊接等时间，可以将更多的时间投入到使用LIBRARY集中到编程上。为了智能手机和收发无线数据采用使用蓝牙结构，增加了用无线通信的IoT(物联网)要素。为了强调比起线路教育而是编程教育，将线路结构部分最大限度的组件化的基本套装，上编程板的控制板上具备通信部与智能手机近距离通过无线通信来传送实验数据。

【技术实现步骤摘要】
教学编程系统
本专利技术涉及一种教学编程系统。
技术介绍
本专利技术是关于基本套装的，脱离了只使用编程教育或物理计算教育时使用的特定传感器的固定附着型板。编程板上可自由组装拆卸输入设备(按键，轻触开关，传感器)和输出设备(马达，LED,LCD,蜂鸣器，扩音器)还有其他配件。将各种传感器和配件组件化，输入设备，输出设备和其他配件是可拆卸方式与编程板结合，使用跨接电缆可形成线路可扩张。可使用SCRATCH,ENTRY传感器板等模块型编程工具和传统方式的文本编程方式。可使用支持ARDUINO板的大部分工具，排出了配件排线或焊接等时间，可以将更多的时间投入到使用LIBRARY集中到编程上。为了智能手机和收发无线数据采用使用蓝牙结构，增加了用无线通信的IoT(物联网)要素。为了强调比起线路教育而是编程教育，将线路结构部分最大限度的组件化的基本套装。现有的编程板有ARDUINO板、JUNIOR软件专业学院用板、ENTRY传感器板、PICO板类；电子的JUNIOR软件学院板，以及以合并装在arduino板使用的传感器形态制作的套装。ENTRY传感器板的缺点：信用卡尺寸大小，附有固定传感器。为了使用除了固定附着的传感器以外的传感器，要经过在电路实验板上构成线路等的复杂过程。ENTRY传感器板因固定附着的传感器，可编程的端口被蚕食，对那些要用对应端口的传感器的使用产生了障碍。也会附着一些实际作业中并不需要的传感器。JUNIOR软件学院用板的缺点：是根据SCRATCHV1.6旧版本，S电子不升级固件，使用上会有很多限制。现，SCRATCH升级到V2.0以上，教育活跃度在下降。JUNIOR软件学院用板不像ENTRY板是使用者上传固件使用形态，而因为是使用生产阶段上传的固件，没有专业知识是不可能改善功能的。JUNIOR软件学院用板因固定附着的传感器功能与ENTRY传感器板类似，可以利用传感器识别数据值，编程。但是没有输出LED等功能。也就是说有INPUT功能，但是没有OUTPUT功能。(ENTRY传感器板除了开LED以外追加线路结构前OUTPUT-很难期待传动装置功能)，JUNIOR软件学院用板像ENTRY传感器板因固定附着的传感器而有一样的缺陷。PICO类板功能和缺点与S电子JUNIOR软件学院用板没什么区别。视为这类传感器板的圆形或者基本模型就可。其他板类，以合并装在arduino板使用的传感器形态制作的套装，为了教育可以使用在在校学生上，但是对教育专业学生的目的更强。这个形态不适用于练习传感器功能以外的功能。无法脱离固定附着传感器的概念，结果只是学习机器本身，而很难适用于物理计算和编程教育的目的。并且除了板上附着的以外很难再增加扩张配件。还有即使增加扩张配件也要构成另外的线路图的问题。上述编程板的马达和马达驱动，没有将各种传感器组件化用一个板的传感器的技术，硬件上也不适用于蓝牙技术，智能手机的应用，并没有被提供与程序联动互动的编程教育及物理计算的套装。
技术实现思路
为了解决历来技术问题的本专利技术摆脱了小学中学以上编程(Coding)教育或物理计算(PhysicalComputing)教育时只能使用的特定传感器附着的板,使用可以插拔输入装置(按键，轻触开关，传感器)，输出装置(马达，LED,LCD，蜂鸣器，扬声器)和其他配件的结构，将各种传感器及配件组件化，插拔输出，输入装置和其他配件，使用跨接电缆让线路结构成为可能，可扩张故事游戏的SCRATCH，ENTRY传感器板等传统方式的编程方法也可以使用，可以使用大部分支持ARDUINO的工具，排除了配件的排线或焊接等时间，可以把更多的时间用到使用库来编程，为了智能手机和无线数据的发收信而使用蓝牙的结构，增加了使用无线通信的物联网，为了强调编程教育而不是线路教育而提供把线路结构部分组件化的套装，提供编程系统就是其目的。本专利技术提供如下技术方案：一种教学编程系统，所述系统具有基本套件和与基本套装连接扩张套件，所述基本套件设置在编程板上，包括提供DC额定电压的电源适配器与电脑和USB线连接的USB连接端、具备与电源适配器连接的电源部、控制板及通信部、包括按键用轻触开关，电热调节器，具备组件化的各种传感器的输入端，包括组件化的马达和马达驱动，LED组件，LCD组件，蜂鸣器，具备扬声器的输出端，其中，组件化的其他配件和以插拔方式使用的电子配件通过跨接电缆来连接构成线路，所述教学编程系统还包括用于编程教育和物理计算教育编程工具的库，并给编程板提供text编程方式的编程工具和模块型编程工具，所述编程板的控制板上具备与智能手机近距离通过无线通信来传送实验数据的通信部，所述通信部用于游戏，机器人控制及各种应用程序的编程教育与物理计算教育的通信进一步技术方案是，所述电脑和基本套装通过1～2mUSB线连接。所述基本套装中以插拔式方式装配0～180°旋转角的伺服马达，DC齿轮马达，马达与马达驱动为一体型装配。所述扩充套装还包括插拔方式装配的360°连续旋转无限伺服马达、振动马达、扬声器、蜂鸣器、激光传感器、水分传感器、防水温度传感器。所述教学编程系统还包含将电阻，电感器，电容器，ICchip，电子配件元件用跨接电缆以点对点的方式连接构成电子线路的breadboard。作为输出装置连接使用的有可以显示罗马字，数字文字的CLCD，将控制板的pin变换成12Cpin的backpack组件。所述基本套装或扩充套装还包括以插拔式装配方式装配的LED,红外线传感器，光传感器(CdS),温度传感器(电热调节器)，电位计，霍尔效应传感器，测量水位的RAIN传感器，识别火焰的火焰传感器，水分传感器，以0.5度的误差范围测量0～100度日常温度的温度传感器，加速度传感器，温湿度传感器，tilt传感器，按键用轻触开关，reed传感器，测量液体的防水型温度传感器。如上技术方案中，所述控制板用于控制输出入而具备微控制器，包括连接端，壳子，与电源适配器连接的电源部；与所述控制板连接的有，提供近距离无线通信的通信部；与所述控制板连接，具备按键，轻触开关，电热调节器，与输入元件相关的组件化的各种模拟传感器及数码传感器的输入部；与所述控制板连接，具备了马达和马达驱动部，LED和LED驱动部，LCD和LCD驱动部，蜂鸣器，扬声器的输出元件的输出部；及具备其他配件的其他配件部。所述输入部的输入装置按键，轻触开关，电热调节器，各种模拟传感器及数码传感器等以插拔式方式装配，所述输出部的输出装置马达和马达驱动部，LED和LED驱动部，LCD和LCD驱动部，蜂鸣器，扬声器组件化以插拔式方式装配。所述通信部具备蓝牙通信模块、RF433Hz、xBee、RFID、NFC中任何一项。所述教学编程系统包括所述控制板PC的USB连接端在电力低的情况下连接使用的外部电源。所述其他配件部包括使用太阳光板，GPS,压力传感器，变形传感器(受外力变凹)，piezo，photointerrupter，重量传感器(测压元件)，relay、，xBee,RF433Hz,粉尘传感器，MP3播放器，红外线距离传感器，滑电位计，遥控器收发信部，陀螺仪传感器，高气压传感器，数码罗盘传感器，加速度传感器，酒精传感器，一氧化碳等气体传感器等，EL-wire,EL-panal,soft本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种教学编程系统，所述系统具有基本套件和与基本套件连接的扩张套件，所述基本套件设置在编程板上，包括提供DC额定电压的电源适配器、与电脑和USB线连接的USB连接端、具备与电源适配器连接的电源部、控制板及通信部、包括按键用轻触开关，电热调节器，具备组件化的各种传感器的输入端，包括组件化的马达和马达驱动，LED组件，LCD组件，蜂鸣器，具备扬声器的输出端，其中，组件化的其他配件和以插拔方式使用的电子配件通过跨接电缆来连接构成线路，所述教学编程系统还包括用于编程教育和物理计算教育编程工具的库，并给编程板提供text编程方式的编程工具和模块型编程工具，所述编程板的控制板上具备与智能手机近距离通过无线通信来传送实验数据的通信部，所述通信部用于游戏，机器人控制及各种应用程序的编程教育与物理计算教育的通信。

【技术特征摘要】
1.一种教学编程系统，所述系统具有基本套件和与基本套件连接的扩张套件，所述基本套件设置在编程板上，包括提供DC额定电压的电源适配器、与电脑和USB线连接的USB连接端、具备与电源适配器连接的电源部、控制板及通信部、包括按键用轻触开关，电热调节器，具备组件化的各种传感器的输入端，包括组件化的马达和马达驱动，LED组件，LCD组件，蜂鸣器，具备扬声器的输出端，其中，组件化的其他配件和以插拔方式使用的电子配件通过跨接电缆来连接构成线路，所述教学编程系统还包括用于编程教育和物理计算教育编程工具的库，并给编程板提供text编程方式的编程工具和模块型编程工具，所述编程板的控制板上具备与智能手机近距离通过无线通信来传送实验数据的通信部，所述通信部用于游戏，机器人控制及各种应用程序的编程教育与物理计算教育的通信。2.根据权利要求1所述的教学编程系统，其特征在于，所述控制板用于控制输出入而具备微控制器，包括连接端，壳子，与电源适配器连接的电源部；与所述控制板连接的有，提供近距离无线通信的通信部，所述通信部具备蓝牙通信模块、RF433Hz、xBee、RFID、NFC中任何一项；与所述控制板连接，具备按键，轻触开关，电热调节器，与输入元件相关的组件化的各种模拟传感器及数码传感器的输入部；与所述控制板连接，具备了马达和马达驱动部，LED和LED驱动部，LCD和LCD驱动部，蜂鸣器，扬声器的输出元件的输出部；及具备其他配件的其他配件部。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述输入部的输入装置按键、轻触开关、电热调节器、各种模拟传感器及数码传感器以插拔式方式装配，所述输出部的输出装置马达和马达驱动部、LED和LED驱动部、LCD和LCD驱动部、蜂鸣器、扬声器组件化以插拔式方式装配。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，电脑和所述基本套装通过1～2mUSB线连接，所述US...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢熙镇，
申请(专利权)人：韩端科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44