一种用于多方位连接的电子模块和模块化电子构建系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于多方位连接的电子模块和模块化电子构建系统。所述电子模块包括电路板和连接部。电路板包括顶面、底面以及位于顶面和底面之间的侧边。连接部与侧边相接，包括侧向磁性连接部、壳体、纵向限位部和侧向限位部。侧向限位部包括位于壳体外侧的凸台部和凹槽部，与侧向相接的电子积木配合插接。纵向限位部包括凸于壳体顶面的顶端限位结构和凹入壳体底面的底端限位结构，用于与电子模块顶部或底部纵向叠放的另一个积木配合插接。侧向磁性连接部设置在壳体内，用于将电子模块与侧向相接的电子积木通过磁性相连。壳体的外侧面设有通孔；电路板的侧边设有侧向针连接器，位于所述通孔处，用于和所述侧向相接的电子积木建立电连接。

An electronic module for multi-directional connection and modular electronic construction system

The utility model relates to an electronic module for multi-directional connection and a modular electronic construction system. The electronic module includes a circuit board and a connecting part. The circuit board comprises a top face, a bottom surface and a side edge between the top surface and the bottom surface. The connecting part is connected with the side side, including the lateral magnetic connecting part, the shell, the longitudinal limiting part and the lateral limiting part. The lateral limiting part comprises a boss part and a groove part positioned on the outer side of the shell, and is connected with the electronic building blocks laterally connected. The longitudinal limit part includes the top limit structure convex on the top of the shell and the bottom limit structure of the bottom of the concave shell, which is used to fit in with another block that is vertically stacked at the top or bottom of the electronic module. The lateral magnetic connection part is arranged inside the shell, and is used for connecting the electronic module to the electronic building blocks laterally connected by magnetism. The outer side of the shell is provided with a through hole, and the side side of the circuit board is provided with a lateral needle connector, which is located at the through hole, and is used to establish electrical connection with the electronic blocks connected to the side.

【技术实现步骤摘要】
一种用于多方位连接的电子模块和模块化电子构建系统
本技术涉及电子领域，更具体地，涉及用于多方位连接的电子模块和模块化电子构建系统。
技术介绍
如今，技术设备广泛地应用在非成年人和成人的日常生活中。然而，大多数人并不知道这些设备的工作方式，也不知道该如何组装构造他们想要的设备。事实上，一个普通人掌握的知识与这个人使用和消费的设备所涉及到的知识之间有很大的差距，从而普通人无法设计或构造电子设备。目前市场上可购买到的电子器件规格不一，不同功能的元器件之间许多情况下也不互相匹配。并且，可以互相匹配的电子模块之间通常连接方式单一，扩展空间较小。中国专利申请CN104619117A（申请号201510085854.9）公开了一种电子模块。所述的电子模块虽然可以在垂直方向上堆叠，但是并不能在水平方向扩展。
技术实现思路
针对普通人无法方便地设计或构造电子设备的情况，本技术要解决的第一技术问题也即第一目的在于提供一种操作简易并可以多方位连接的电子模块，本技术要解决的第二技术问题也即第二目的在于提供一种操作和搭建较为容易的包括所述的电子模块的模块化电子构建系统。本技术的总的技术构思是：提供一种无需编程专家帮助或者无需学习先进电子设备的各种复杂知识，也能让普通成年人和非成年人使用的功能性电子模块，并且让非成年人或普通成年人能够创建专属自己的互动玩具、物件、或定制的交互产品，同时这些非成年人或普通成年人不必是编程专家、也不必学习与这些先进电子元件相关的诸多复杂知识，而能实现使用功能性电子模块，以及实现使用模块化电子构建系统，并由此完成电子构建产品。实现本技术第一目的的技术方案是提供一种多方位连接的电子模块，包括电路板和连接部。所述电路板包括顶面、底面以及位于所述顶面和所述底面之间的侧边。所述连接部与所述侧边相接，包括侧向磁性连接部、壳体、纵向限位部和侧向限位部。所述侧向限位部包括位于所述壳体外侧的凸台部和凹槽部，用于与侧向相接的电子积木配合插接。所述纵向限位部包括凸于所述壳体顶面的顶端限位结构和凹入所述壳体底面的底端限位结构，用于与所述电子模块顶部或底部纵向叠放的另一个积木配合插接。所述侧向磁性连接部设置在所述壳体内，用于将所述电子模块与所述侧向相接的电子积木通过磁性相连。所述壳体的外侧面设有通孔；所述电路板的所述侧边设有侧向针连接器，位于所述通孔处，用于和所述侧向相接的电子积木建立电连接。实现本技术第二目的的技术方案是提供一种模块化电子构建系统，包括前述可多方位连接的电子模块，以及与所述电子模块的一个连接部侧向相接的所述电子积木。其中，所述侧向相接的电子积木包括：与所述侧向限位部配合插接的限位部，与所述侧向磁性连接部对应表面极性相吸的磁体，以及与所述侧向针连接器公母配合的建立电连接的针连接器。本技术具有积极的效果：（1）本技术提供的电子模块可在多方位（纵向和侧向)与其他积木相接，并与其他积木实现磁性连接和/或电连接。（2）本技术提供的电子模块可作为模块化电子构建系统的控制核心，可以配合外设构成四轴无人机、机械臂等机器，且不需要在模块之间焊接线路或者插接线连接器。（3）通过本技术提供的连接方式，各个模块不仅可以在垂直方向延伸，也可以在水平方向延伸，所接积木可根据用户/玩家/制作人员的喜好或需要来选择，可以是电子积木也可以是普通玩具积木，为系统搭建提供了很多创造空间和趣味性。附图说明图1为本技术提供的一种可多方位连接的电子模块的立体示意图。图2为图1所示电子模块的另一个角度的立体示意图。图3为图1所示电子模块的部分分解示意图。图4为图1所示电子模块的另一个角度的立体示意图。图5为图1所示电子模块增加了纵向针连接器的立体示意图。图6为本技术提供的第一种模块化电子构建系统的立体示意图。图7为图6的正视图。图8A至8D为本技术提供的多种形式的可多方位连接的电子模块的立体示意图。图9为本技术提供的另一种可多方位连接的电子模块的立体示意图。图10为图9所示电子模块的另一个角度的立体示意图。图11为图9所示电子模块的立体分解示意图。图12为图9所示电子模块的另一个角度的立体分解示意图。图13为图9所示电子模块增加了电子元件的俯视图。图14为图9所示电子模块增加了电子元件的仰视图。图15A至15C为图13和图14所示电子模块的电路原理图。图15A中的pin表示引脚。mPieSingnalin表示电子模块的信号输入端，mPieout表示电子模块的信号输出端。图15B中，High-PowerSupply表示高功率端。PowerSupply表示电源端。Ground表示接地。图15C中，pinin表示输入引脚，pinout表示输出引脚，SignalIn表示信号输入，SignalOut表示信号输出。图16A和16B为可与图9所示电子模块侧向相接的电子积木的连接部的立体分解示意图。图17A至图17I为可与本技术提供的可多方位连接的电子模块纵向相接的多种形式的电子积木的立体示意图。图18为本技术提供的第二种模块化电子构建系统的立体示意图。图19为本技术提供的第三种模块化电子构建系统的立体示意图。图20为本技术提供的第四种模块化电子构建系统的立体示意图。图21为本技术提供的第五种模块化电子构建系统的立体示意图。图22为本技术提供的模块化电子构建系统应用于汽船的立体示意图。图23A和23B为本技术提供的模块化电子构建系统应用于固定翼飞机的立体示意图和仰视图。图24为本技术提供的模块化电子构建系统应用于四驱车的立体示意图。图25为本技术提供的模块化电子构建系统应用于四轴无人机的立体示意图。图26为本技术提供的模块化电子构建系统应用于四轴无人机的另一种立体示意图。图27为本技术提供的模块化电子构建系统应用于六足机器人的立体示意图。图28为本技术提供的模块化电子构建系统应用于二轮小车的立体示意图。上述附图中的标记如下：电路板1，顶面11，底面12，侧边13，连接部2，纵向连接磁性部21，侧向磁性连接部22，壳体23，纵向限位部24，顶端限位结构241，底端限位结构242，侧向限位部25，凸台部251，凹槽部252，纵向针连接器31，侧向针连接器32，纵向叠放的电子积木800，侧向相接的电子积木900。具体实施方式本技术提供了一种可多方位连接的电子模块和模块化电子构建系统。本技术提供的电子模块也可称为模块或电子积木。多方位连接，在一些实施例中，表示电子模块既可在纵向（竖直方向）叠放连接积木，又可在侧向（水平方向）配合连接积木；所连接的积木可以是玩具积木或电子积木，且与纵向叠放的电子积木和侧向相接的电子积木均可保持磁性连接和电连接。本技术提供的电子模块可包括电路板1和一个或多个连接部2。电路板1包括顶面11、底面12以及位于所述顶面11和所述底面12之间的侧边13。电路板1的基本形状可以为矩形或不规则形状。电路板1至少包含一条可与连接部2对应相接的侧边13。图1至图5为本技术提供的一种可多方位连接的电子模块的立体示意图。如图1所示的实施例的电子模块，包括了设置在电路板1两条相对侧边13的两个连接部2。电路板1的侧边13还设有侧向针连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可多方位连接的电子模块，包括电路板（1）和连接部（2），所述电路板（1）包括顶面（11）、底面（12）以及位于所述顶面（11）和所述底面（12）之间的侧边（13），其特征在于，所述连接部（2）与所述侧边（13）相接，包括侧向磁性连接部（22）、壳体（23）、纵向限位部（24）和侧向限位部（25）；所述侧向限位部（25）包括位于所述壳体（23）外侧的凸台部（251）和凹槽部（252），用于与侧向相接的电子积木（900）配合插接；所述纵向限位部（24）包括凸于所述壳体（23）顶面的顶端限位结构（241）和凹入所述壳体（23）底面的底端限位结构（242），用于与所述电子模块顶部或底部纵向叠放的另一个积木配合插接；所述侧向磁性连接部（22）设置在所述壳体（23）内，用于将所述电子模块与所述侧向相接的电子积木（900）通过磁性相连；所述壳体（23）的外侧面设有通孔；所述电路板（1）的所述侧边（13）设有侧向针连接器（32），位于所述通孔处，用于和所述侧向相接的电子积木（900）建立电连接。

【技术特征摘要】
1.一种可多方位连接的电子模块，包括电路板（1）和连接部（2），所述电路板（1）包括顶面（11）、底面（12）以及位于所述顶面（11）和所述底面（12）之间的侧边（13），其特征在于，所述连接部（2）与所述侧边（13）相接，包括侧向磁性连接部（22）、壳体（23）、纵向限位部（24）和侧向限位部（25）；所述侧向限位部（25）包括位于所述壳体（23）外侧的凸台部（251）和凹槽部（252），用于与侧向相接的电子积木（900）配合插接；所述纵向限位部（24）包括凸于所述壳体（23）顶面的顶端限位结构（241）和凹入所述壳体（23）底面的底端限位结构（242），用于与所述电子模块顶部或底部纵向叠放的另一个积木配合插接；所述侧向磁性连接部（22）设置在所述壳体（23）内，用于将所述电子模块与所述侧向相接的电子积木（900）通过磁性相连；所述壳体（23）的外侧面设有通孔；所述电路板（1）的所述侧边（13）设有侧向针连接器（32），位于所述通孔处，用于和所述侧向相接的电子积木（900）建立电连接。2.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于：还包括纵向连接磁性部（21），所述纵向连接磁性部（21）设置在所述壳体（23）内，用于将所述电子模块与所述纵向叠放的电子积木（800）通过磁性相连，所述电路板（1）设有用于和纵向叠放的电子积木（800）建立电连接的纵向针连接器（31）。3.根据权利要求2所述的电子模块，其特征在于：所述顶端限位结构（241）和所述底端限位结构（242）的形状配合相应，所述凸台部（251）和所述凹槽部（252）的形状配合相应。4.根据权利要求2所述的电子模块，其特征在于：所述纵向针连接器（31）在所述电路板（1）的所述顶面（11）和所述底面（12）对称处设置，且不与所述连接部（2）接触。5.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于：所述侧向针连接器（32）为弹针触点型或平头触点型，所述弹针触点型的弹针端穿过所述通孔凸于壳体（23）的侧面。6.根据权利要求1所述的电子模块，其特征在于：所述电路板（1）设有一个或多个功能性电子元件或电子芯片，为所述电子模块提供相应的功能。7.根据权利要求2-6中任一权利要求所述的电子模块，其特征在于：所述电路板（1）设有微控制器单元，所述纵向针连接器（31）和所述侧向针连接器（32）分别与所述微控制器单元的对应管脚电连接。8.根据权利要求7所述的电子模块，其特征在于：所述侧边（13）的边长大于所述连接部（2）的侧边长，所述电路板（1）的一条所述侧边（13）与至少两个所述连接部（2）相接。9.根据权利要求8所述的电子模块，其特征在于：所述电路板（1）为矩形，其两条相对的所述侧边（13）与至少两个所述连接部（2）相连。10.根据权利要求7所述的电子模块，其特征在于：所述侧向针连接器（32）包括4个触点，分别与电路板（1）的电源、地线、数据线、以及大功率输出端连接，所述电子模块通过所述侧向针连接器（32）向所述侧向相接的电子积木（900）供电。11.根据权利要求10所述的电子模块，其特征在于：所述电路板（1）设有两个微控制器单元，包括工作电压不同的第一微控制器单元和第二微控制器单元，所述电路板（1）还设有第一电压转换模块，设于第一微控制器单元与第二微控制器单元的连接处，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王镇山，胡戬，潘可佳，冯斌，李溪，
申请(专利权)人：美科科技北京有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11