磁吸附式电子积木系统技术方案

本发明专利技术涉及一种磁吸附式电子积木系统，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括电路板、插头连接器和插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和三个导电端子，绝缘本体上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。本发明专利技术便于连接器、电子积木模块的统一管理，避免了因连接器或信号通道的不同而造成拼接的局限性，实现了各模块的功能叠加，更具有趣味性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子
，尤其涉及一种应用于教学实验和电子积木玩具的磁吸附式电子积木系统。
技术介绍
传统技术上用于教学实验或电子积木玩具的电子积木系统一般包括一块完整的电路基板及各种功能的器件，电路基板上预设有指定的线路及安装孔，在使用时，将需要的功能器件搭建在电路基板上以实现特定的功能。但是，普通的电路基板或功能器件是不可拆分的整体，这样的产品不仅局限于几项单一功能，灵活性低，而且，一旦电路基板上任意器件出现故障，整个产品将无法正常工作，这样对于喜欢动手拆卸或拼装玩具的用户来说，无法了解该产品中各功能模块的结构及功能，易失去趣味性。现今市场上也有针对上述不足，设计出一种可随意拼接的电子积木系统，该电子积木系统将电路基板上的电路划分成多个独立的电子积木模块，使电子积木模块集单个或两个功能为一体，实现电子积木模块之间的随意拼接。但是，该电子积木模块采用常规的电路设计方式，具有多路输入和输出关系，具体数量的输入输出线路视具体功能而定，因此，必须匹配多个连接器或是通过转接电路才能实现多个电子积木模块之间的独立拼接，该电子积木系统虽然在功能上实现了多个功能的拼接，也在一定程度上采用了较为统一的接口，但是其连接接口种类多样且复杂，不利于各个模块之间的统一搭建，不但增加了拼接的复杂度，而且对更多功能的拼接也有一定的局限性。并且，连接在上述提及的电子积木模块上的连接器为常规的插头和插座，在连接时，通过插头与插座插拔配合，实现两个模块中电流或信号的传输，其中，插头采用针孔对插式，插座采用针孔结构，在使用上述结构的连接器时插拔费力，并且频繁的插拔容易造成插针弯曲，降低了连接器的使用寿命。同时，由于连接连接器传输线路的规格不一，不可避免需要通过电缆进行连接,更加增加了拼接过程的繁琐性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有电子积木系统存在各电子积木模块拼接局限大、拼接插拔费力和易损坏的上述问题，提供了一种可随意级联拼接、自动对位快速连接的磁吸附式电子积木系统。为解决上述问题，本专利技术的技术方案是:—种磁吸附式电子积木系统，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括设有功能电路的电路板及连接在电路板两侧边缘上的插头连接器和与插头连接器对接的插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；所述插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；所述多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。电子积木|吴块为设有单一功能电路的电路板，每一块电路板设有两路基本的供电线路VCC和GND，用于电路板的供电，另外，电路板上集成设置有一路用于信号传输的数据信号线路SIGNAL，主要用于传输控制信号，多个电子积木模块上的功能电路用于处理数据信号线路SIGNAL输出的信号，使经过该模块后的信号具有该模块的特性。电源及信号发生模块用于提供电源及信号源，其数据信号线路SIGNAL输出的高电平信号，该信号与正电源线路VCC相同。电源通过正电源线路和负电源线路传输到下一级电子积木模块中，信号源通过数据信号线路传输到下一级电子积木模块，经过该级电子积木模块后的信号具有该电子积木模块的功能特性。下一级电子积木模块上可以依次级联多个电子积木模块，进行多个功能叠加，同时根据电子积木系统拼接的功能需要，可以对各电子积木模块的位置进行调换，实现随意拼接。本电子积木系统将带有各种功能电路的电路板设计成三路线路，保证了电路板接口的统一性，避免了因接口不一造成拼接的麻烦。相比较于现有技术，本专利技术的磁吸附式电子积木系统在电路板的输入输出端只设置了三路信号通道，实现了多个电子积木模块与电源及信号发生模块之间的随意拼接和级联，在电子积木模块上设置磁吸附式连接器，使插头连接器和插座连接器具有磁性，实现了电子积木模块的自动对位快速连接；上述两项的设置便于连接器、电子积木模块的统一管理，避免了因连接器或信号通道的不同而造成拼接的局限性，使本专利技术的电子积木模块可随意自由级联拼接，丰富了拼接的功能，实现了各模块的功能叠加，更具有趣味性。优选地，所述多个电子积木模块中包括一用于实现多路模块连接的转换连接模块，转换连接模块上设有一个插头连接器和至少两个插座连接器或一个插座连接器和至少两个插头连接器，插座连接器和插头连接器通过电路板上的正电源线路、数据信号线路和负电源线路相连，所述转换连接模块的电路板上设有电压跟随电路。多个电子积木模块可以通过插头连接器或插座连接器顺次与电源及信号发生模块级联，实现各种功能，但由于本专利技术的系统是依次级联设置的，考虑到在拼接时桌面长度等因素影响，设置转换连接模块，避免本系统在拼接时只往单一方向上的延伸，有利于系统拼接的便利性，使本系统具有扩展性，使完成复杂功能的拼接。电压跟随电路保证了经过转换连接模块的信号不会衰减，确保了系统可以多级级联拼接。优选地，所述转换连接模块上设有一个插头连接器和三个插座连接器或一个插座连接器和三个插头连接器。四通的转换连接模块，使一个输入信号转换成三个输出信号，便于系统功能的扩展。优选地，所述电路板上设有电压跟随电路和与电压跟随电路相连的功能电路，电压跟随电路接收数据信号线路输入端的信号，功能电路输出处理后的信号到数据信号线路的输出端，功能电路为外部信号采集电路、信号处理电路和信号执行电路中的一种，所述电源及信号发生模块设有电源和信号源。电压跟随电路用于还原来至上一级数据信号线路的输出信号，使通过电压跟随器处理过的信号等同于上一级的信号，使经过多级模块后的信号不易衰减，保证了多级电子积木模块拼接的稳定性。每一个电子积木模块上的功能电路为单一功能电路，其中外部信号采集电路用于采集外面信号，为传感类器件及其电路，信号处理电路用于控制及处理各级联模块中的信号，使传输的信号具有变化，信号执行电路是用于输出信号及反馈。优选地，所述外部信号采集电路为传感器电路、麦克风电路中的一种，信号处理电路为调频电路、调幅电路、信号发生电路、信号传递电路和信号接收电路中的一种，信号执行电路为LED灯、蜂鸣器、扬声器、振动器、电机、开关和显示屏中的一种。优选地，所述绝缘本体上设有防呆插件和用于与防呆插件配合连接的防呆插槽，插头连接器上的防呆插件与插座连接器上的防呆插槽配合连接，插头连接器上的防呆插槽与插座连接器上的防呆插件配合连接。防呆结构的设计，避免了连接器错接的可能，在使用时更加安全方便。优选地，所述容纳槽的数量为两个，容纳槽设置在导电端子的两侧边并与导电端子并排设置，插头连接器上的永磁铁与插座连接器上的永磁铁极性相反。两个容纳槽并排设置在导电端子的两侧边，使导电端子在电连接时，接触更加紧凑，避免了脱落的可能。优选地，所述容纳槽的截面为圆形。优选地，所述导电端子包括用于电连接另一连接器的探针和用于传递信号的簧片，探针的另一端与簧片的连接端接触式相连，簧片的连接端呈本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁吸附式电子积木系统，其特征在于，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括设有功能电路的电路板及连接在电路板两侧边缘上的插头连接器和与插头连接器对接的插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路；所述插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连；所述多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。

【技术特征摘要】
1.一种磁吸附式电子积木系统，其特征在于，包括多个相连的电子积木模块，每个电子积木模块包括设有功能电路的电路板及连接在电路板两侧边缘上的插头连接器和与插头连接器对接的插座连接器，电路板上设有三路信号线路，分别为正电源线路、数据信号线路和负电源线路； 所述插头连接器和插座连接器均包括绝缘本体和并排设置在绝缘本体上的三个导电端子，绝缘本体具有一用于与另一连接器连接的对接面，绝缘本体的对接面上设有多个容纳槽，容纳槽内安装有永磁铁，导电端子贯穿绝缘本体内部并延伸到对接面外，三个导电端子分别为正电源端、数据信号端和负电源端，三个导电端子分别与电路板上对应的信号线路相连； 所述多个电子积木模块中包括一个用于提供电源及信号源的电源及信号发生模块，其它多个电子积木模块依次与电源及信号发生模块级联。2.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述多个电子积木模块中包括一用于实现多路模块连接的转换连接模块，转换连接模块上设有一个插头连接器和至少两个插座连接器或一个插座连接器和至少两个插头连接器，插座连接器和插头连接器通过电路板上的正电源线路、数据信号线路和负电源线路相连，所述转换连接模块的电路板上设有电压跟随电路。3.根据权利要求2所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述转换连接模块上设有一个插头连接器和三个插座连接器或一个插座连接器和三个插头连接器。4.根据权利要求1所述的磁吸附式电子积木系统，其特征在于，所述电路板上设有电压跟随电路和与电压跟随电路相连的功能电路，电压跟随电路接收数据信号线路输入端的信号，功能电路输...

【专利技术属性】
技术研发人员：王啸，杨海源，陈蚕法，杨水亮，
申请(专利权)人：杭州速泽电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：