图形化编程电子积木制造技术

本实用新型专利技术涉及一种图形化编程电子积木，包括多种类型电子积木，电子积木分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种类型可选择的运算函数；每种电子积木包括电子积木壳体，显示器、单片机、电源管理单元设置在电子积木壳体内；电源管理单元为单片机供电；单片机设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端和多个异步串行发送端；显示器与单片机的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端、异步串行发送端通过导电连接。本实用新型专利技术降低学习者学习编程的难度。

Graphic programming electronic building blocks

【技术实现步骤摘要】
图形化编程电子积木
本技术涉及电子积木
，更具体地说，涉及一种图形化编程电子积木。
技术介绍
相对于传统的文本代码编程，图形化编程更能激发人学习编程的兴趣。图形化编程的优势在于将各种数值、函数、显示等功能变成图标，通过连线就可以实现一个完整的功能，通过图标的形式，将编程以更直观的形式体现，尤其适用于青少年学生。电子积木是将导线、灯泡、二极管、电阻、电容、各种开关等电子元器件固定在塑料片上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，像拼积木一样的拼装电路。现有的图形化编程，需要在PC机上运行开发软件，长时间使用电脑将影响人的视力和健康。现有的电子积木仅仅是电路形式，没有函数运算等功能。因此，本技术设计一种图形化编程电子积木，结合图形化编程和电子积木的优点，通过将电子积木进行拼接就能实现图形化编程。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为解决现有技术存在的问题，本技术提供一种图形化编程电子积木。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：设计一种图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型；所述电子积木包括电子积木壳体，所述电子积木壳体内分别设置有PCB电路板，所述PCB电路板上固定有显示器、单片机、电源管理单元；所述电源管理单元为单片机供电；所述单片机设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端和多个异步串行发送端；所述显示器与单片机的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端、异步串行发送端通过导电连接。在上述方案中，还包括红外接收器、红外遥控器，所述红外接收器与单片机的输入接口连接，所述红外遥控器先向红外接收器发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，所述红外接收器接收指令并发送至所述单片机，实现数值输入和运算函数切换的功能。在上述方案中，还包括按键，所述按键与单片机的输入接口连接，用于复位和运算函数切换。在上述方案中，还包括LED指示灯，每个所述异步串行接收端、路异步串行发送端分别与LED指示灯连接，用于显示数据传输的状态。在上述方案中，还包括弹簧顶针、磁铁、磁性导电板，所述弹簧顶针上端与PCB电路板连接，所述弹簧顶针底端从电子积木壳体底端内部延伸出底端外部，所述磁铁安装在电子积木壳体内部底端，所述磁铁与磁性导电板吸附使得弹簧顶针底端与磁性导电板接触。在上述方案中，还包括USB接口、电池，所述电源管理单元通过USB接口与外部电源连接，所述电源管理单元为电池充电；所述USB接口的数据接口与单片机的I/O口连接，用于读取单片机的数据。(三)有益效果本技术的有益效果是：本技术将图形化编程和电子积木相结合，电子积木与电子积木之间采用导线连接组成一个系统，每个电子积木都具有函数运算的功能，导线用于传递数据流，该系统以图形化方式呈现出编程的效果，不仅能降低学习编程的难度，还提高学习者的抽象能力和动手能力。附图说明图1为本技术图形化编程电子积木的电学原理示意图；图2为本技术图形化编程电子积木的分解结构示意图；图3为下壳体的内部结构示意图；图4为PCB电路板的正面示意图；图5为本技术图形化编程电子积木的应用示例示意图。图中：1-电子积木壳体；2-显示器；3-单片机；4-USB接口；5-红外接收器；6-红外遥控器；7-电池；8-电源管理单元；9-异步串行接收端；10-异步串行发送端；11-按键；12-LED指示灯；13-弹簧顶针；14-磁铁；15-磁性导电板；16-上壳体；17-下壳体；18-PCB电路板。具体实施方式为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术作详细描述。如图1所示，本技术提供一种图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型。每种电子积木包括电子积木壳体1以及设置在电子积木壳体1内的PCB电路板18，在PCB电路板18上固定有显示器2、单片机3、USB接口4、红外接收器5、电池7、电源管理单元8、异步串行接收端9和异步串行发送端10、按键11，电子积木壳体1由上壳体16和下壳体17组成。图形化编程电子积木的数据传递方式为异步串行通信方式，图形化编程电子积木内部设置有单片机3作为微控制器，由单片机3的程序决定电子积木的类型，单片机3设置有三组异步串行通信口，分别是三个异步串行接收端9和三个异步串行发送端10，相邻电子积木之间的异步串行接收端9、异步串行发送端10通过导电连接。单片机3分为输入类型单片机、函数类型单片机、输出类型单片机三种类型，其中，输入类型单片机用于输入数值，输出类型单片机用于输出数值，函数类型单片机设置有多种供选择的运算函数类型。电源管理单元8为单片机3供电、为电池7充电，电池7为电子积木其他电学元件供电，其中，电源管理单元8通过USB接口4与外部电源连接；USB接口4的数据接口与单片机3的I/O口连接，用于读取单片机3的数据。显示器2与单片机3的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果。红外接收器5与单片机3的输入接口连接，红外遥控器6先向红外接收器5发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，红外接收器5接收指令并发送至单片机3，实现数值输入和运算函数切换的功能。按键11与单片机3的输入接口连接，用于复位和运算函数切换。电子积木与电子积木之间采用导线连接，就可以完成数据传递的功能。如图2所示，三个异步串行接收端9固定在PCB电路板18的左侧，三个路异步串行发送端10固定在PCB电路板18的右侧。优选地，异步串行接收端9、路异步串行发送端10还与LED指示灯12连接，用于显示数据传输的状态，当异步串行接收端9对应的LED指示灯12点亮时，表示该端口有数据进入，当路异步串行发送端10对应的LED指示灯12点亮时，表示该端口有数据发出。电子积木与电子积木之间采用导线连接，因此，电子积木与电子积木之间要共地，因此，图形化编程电子积木还包括弹簧顶针13、磁铁14、磁性导电板15，弹簧顶针13上端与PCB电路板18连接，弹簧顶针13底端从下壳体17内部延伸出底端外部，磁铁14安装在下壳体17内部底端，如图3所示，磁铁14吸附在磁性导电板15上使得弹簧顶针13底端与磁性导电板15接触，使得多个吸附在磁性导电板15的电子积木共地，实现电子积木与电子积木之间的数据传递。本技术在实际应该过程中，如图5所示，电子积木No.2的异步串行发送端10分别连接电子积木No.3、电子积木No.4的异步串行接收端9，电子积本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型；所述电子积木包括电子积木壳体(1)，其特征在于，所述电子积木壳体(1)内分别设置有PCB电路板(18)，所述PCB电路板(18)上固定有显示器(2)、单片机(3)、电源管理单元(8)；所述电源管理单元(8)为单片机(3)供电；所述单片机(3)设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端(9)和多个异步串行发送端(10)；所述显示器(2)与单片机(3)的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端(9)、异步串行发送端(10)通过导电连接。/n

【技术特征摘要】
1.图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型；所述电子积木包括电子积木壳体(1)，其特征在于，所述电子积木壳体(1)内分别设置有PCB电路板(18)，所述PCB电路板(18)上固定有显示器(2)、单片机(3)、电源管理单元(8)；所述电源管理单元(8)为单片机(3)供电；所述单片机(3)设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端(9)和多个异步串行发送端(10)；所述显示器(2)与单片机(3)的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端(9)、异步串行发送端(10)通过导电连接。


2.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括红外接收器(5)、红外遥控器(6)，所述红外接收器(5)与单片机(3)的输入接口连接，所述红外遥控器(6)先向红外接收器(5)发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，所述红外接收器(5)接收指令并发送至所述单片机(3)，实现数值输入和运算函数切换的功能。

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【专利技术属性】
技术研发人员：殷培，
申请(专利权)人：殷培，
类型：新型
国别省市：湖北;42