CN104874176B - 带有步骤提示的智能魔方及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有相互之间可移动元件的智力玩具领域，具体为一种带有步骤提示的智能魔方及其使用方法。一种带有步骤提示的智能魔方，包括至少8个魔方块(1)，其特征是：魔方块(1)内设有发光装置(24)、电阻(25)和弹性导电触点(26)，由魔方块(1)拼合成的魔方的空间内设有电源(21)和控制芯片(3)。一种带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：a.获取位置；b.根据位置计算还原步骤，提示还原指令，控制电珠(24)发光、闪光或不发光。本发明结构简单，制造方便，提示明确，便于使用。

Description

带有步骤提示的智能魔方及其使用方法

技术领域

本发明涉及具有相互之间可移动元件的智力玩具领域，具体为一种带有步骤提示的智能魔方及其使用方法。

背景技术

魔方是结构简单、富于变化、深受欢迎的智力玩具，但是传统魔方在使用中还存在如下缺陷：1. 变化多端，在不知公式的情况下，很难复原或变出想要图案,即使知道公式，复杂的内容和步骤也难以记忆使人忘而却步；2. 不具备提示和计时功能；3. 公开号为104056448A的中国专利于2014年09月24日公开了一种提示步骤的电子魔方，魔方总计有26个立体模块，至少需要安装20个射频芯片以及对应的显示装置，直接导致电量的消耗以及开发、生产成本的增加；4. 公开号为101690847A的中国专利于2010年04月07日公开了一种电子魔方的感测方法及电子魔方、魔方游戏系统，魔方的感应数据包括加速度感应数据、地磁场感应数据、陀螺感应数据以及触摸感应数据的任一种或多种，导致成本上升。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，提供一种结构简单、制造方便、提示明确、便于使用的智力玩具，本发明公开了一种带有发光指示的智能魔方。

本发明通过如下技术方案达到发明目的：

一种带有步骤提示的智能魔方，包括至少8个魔方块，魔方块组合成n×n阶的六面立方体，n为≥2的正整数，魔方块共分为8个角块、12(n-2)个边块和6(n-2)²个中央块，8个角块分别设于所述六面立方体的8个顶角处，12(n-2)个边块分别设于所述六面立方体12条边的每条边两个角块之间，6(n-2)²个中央块分别设于所述六面立方体6个面的每个面由角块和边块包围的区域内，

其特征是：魔方块内设有发光装置、电阻和弹性导电触点，由魔方块拼合成的魔方的空间内设有电源和控制芯片，电源通过导线分别连接发光装置、电阻和控制芯片；

各个魔方块内的发光装置和电阻都通过信号线连接控制芯片；

相邻的魔方块之间当互相拼合对齐时通过弹性导电触点电气连接，相邻的魔方块之间当未能互相拼合对齐时弹性导电触点互不接触，各个魔方块内电阻的阻值各不相同。

所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：还包括端口分配器、无线接收-发送装置和音频发生装置，端口分配器、无线接收-发送装置和音频发生装置都设于魔方块之间的空间内，电源通过导线分别连接端口分配器、无线接收-发送装置和音频发生装置，控制芯片通过信号线分别连接端口分配器、无线接收-发送装置和音频发生装置。

所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：还包括外置电脑，外置电脑上设有和无线接收-发送装置相匹配的机载无线接收-发送装置。

所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：无线接收-发送装置选用蓝牙模块、Wifi模块和Zigbee模块中的任意一种；发光装置选用电珠、LED灯和电子显示屏中的任意一种或任意几种；弹性导电触点选用金属弹片或金属片和弹簧的组合；音频发生装置选用扬声器或蜂鸣器。

所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

a. 以魔方块拼合成的六面立方体中任意一个面为基准面，根据各个魔方块内电阻的不同阻值，控制芯片判断各自魔方块相对于所述基准面所处的相对位置，同时控制芯片给予所述六面立方体中每个面以不同的端口号并产生位置数组；

b. 控制芯片根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块内的电珠发光或闪光，当前不需要旋转的魔方块内的电珠熄灭；

c. 重复步骤b，直至所有步骤全部完成。

所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：步骤b时，

控制芯片控制魔方块发光或闪光时，根据魔方块的转动方向，使魔方块顺着转动方向逐个发光，即顺着转动方向，当前魔方块发光时其余魔方块熄灭，当前魔方块发光一定时间后熄灭，随后下一个魔方块发光，如此依次发光不断循环，直至当前魔方块完成当前转动步骤；

在控制芯片控制魔方块发光时，控制芯片还根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块内的蜂鸣器连续发生或间断发声，当前不需要旋转的魔方块内的蜂鸣器静音。

所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：控制芯片通过无线接收-发送装置和外置电脑实现无线通信，以接收控制指令或输出当前状态。

本发明是在传统的机械魔方的技术上作了电子技术应用扩展，本发明利用了传统魔方结构中在内部中心有一固定不动的空间，用于设置各种微电子元件使魔方智能化，由于各个魔方块的阻值不同，以及魔方块转动的规律（不管魔方体块如何旋转，角块、边块和中央块都只出现在角块位置、边块位置和中央块位置而不会互相窜动），利用弹性导电触点之间的电气连接根据阻值判断出魔方块的当前位置，从而根据内置的步骤依次给出操作提示。

本发明的有益效果是：结构简单，制造方便，提示明确，便于使用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中魔方块内部的结构示意图；

图3是本发明中魔方块内部的电气连接示意图；

图4是本发明中魔方块内部电珠和电阻的电气连接示意图；

图5是本发明中采用金属弹片的弹性导电触点的结构示意图；

图6是本发明中采用金属片和弹簧组合的弹性导电触点的结构示意图；

图7是本发明使用时的流程图。

具体实施方式

以下通过具体实施例进一步说明本发明。

实施例1

一种带有步骤提示的智能魔方，包括26个魔方块1，如图1～图6所示，具体结构是：

魔方块1组合成n×n阶的六面立方体，n为≥2的正整数，魔方块1共分为8个角块11、12(n-2)个边块12和6(n-2)²个中央块13，本实施例取n=3，则本实施例有8个角块11，12(n-2)即12个边块12和6(n-2)²个即6个中央块13，特殊的，当n=2时12(n-2)=6(n-2)²=0，这种情况不设边块12和中央块13，

8个角块11分别设于所述六面立方体的8个顶角处，12个边块13分别设于所述六面立方体12条边的每条边两个角块11之间，6个中央块13分别设于所述六面立方体6个面的每个面由角块11和边块12包围的区域内，

魔方块1内设有发光装置24、电阻25和弹性导电触点26，由魔方块1拼合成的魔方的空间内设有电源21和控制芯片3，电源21通过导线分别连接发光装置24、电阻25和控制芯片3；各个魔方块1内的发光装置24和电阻25都通过信号线连接控制芯片；相邻的魔方块1之间当互相拼合对齐时通过弹性导电触点26电气连接，相邻的魔方块1之间当未能互相拼合对齐时弹性导电触点26互不接触，各个魔方块1内电阻25的阻值各不相同。

本实施例还包括端口分配器22、无线接收-发送装置23和音频发生装置27，端口分配器22、无线接收-发送装置23和音频发生装置27都设于魔方块1之间的空间内，电源21通过导线分别连接端口分配器22、无线接收-发送装置23和音频发生装置27，控制芯片3通过信号线分别连接端口分配器22、无线接收-发送装置23和音频发生装置27。

本实施例还包括外置电脑4，外置电脑4上设有和无线接收-发送装置23相匹配的机载无线接收-发送装置41。

无线接收-发送装置23选用蓝牙模块、Wifi模块和Zigbee模块中的任意一种，本实施例选用Wifi模块；发光装置24选用电珠、LED灯和电子显示屏中的任意一种或任意几种，本实施例选用电子显示屏，除有发光作用外还能显示简单的文字或图案；弹性导电触点26可以选用如图5所示的金属弹片261或如图6所示的金属片262和弹簧263的组合；音频发生装置27选用扬声器或蜂鸣器。

本实施例使用时，如图7所示，按如下步骤依次实施：

a. 以魔方块1拼合成的六面立方体中任意一个面为基准面，根据各个魔方块1内电阻25的不同阻值，控制芯片3判断各自魔方块1相对于所述基准面所处的相对位置，同时控制芯片3给予所述六面立方体中每个面以不同的端口号，由控制芯片3判断各魔方块1内电阻的阻值大小，产生和魔方块1位置一一对应的数组元素数值；控制芯片3通过无线接收-发送装置23和外置电脑4实现无线通信，以接收控制指令或输出当前状态；

b. 控制芯片3根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块1内的电珠24发光或闪光，当前不需要旋转的魔方块1内的电珠24熄灭；

控制芯片3控制魔方块1发光或闪光时，根据魔方块1的转动方向，使魔方块1顺着转动方向逐个发光，即顺着转动方向，当前魔方块1发光时其余魔方块1熄灭，当前魔方块1发光一定时间后熄灭，随后下一个魔方块1发光，如此依次发光不断循环，直至当前魔方块1完成当前转动步骤；

在控制芯片3控制魔方块1发光时，控制芯片3还根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块1内的蜂鸣器27连续发生或间断发声，当前不需要旋转的魔方块1内的蜂鸣器24静音；

c. 重复步骤b，直至所有步骤全部完成。

实施例2

一种带有发光指示的智能魔方，包括56个魔方块1，具体结构是：魔方块1组合成n×n阶的六面立方体，n为≥2的正整数，魔方块1共分为8个角块11、12(n-2)个边块12和6(n-2)²个中央块13，本实施例取n=4，则本实施例有8个角块11，12(n-2)即24个边块和6(n-2)²个即24个中央块。其他结构和使用方法都和实施例1同。

Claims (7)

1.一种带有步骤提示的智能魔方，包括至少8个魔方块(1)，魔方块(1)组合成n×n阶的六面立方体，n为≥2的正整数，魔方块(1)共分为8个角块(11)、12(n-2)个边块(12)和6(n-2)²个中央块(13)，8个角块(11)分别设于所述六面立方体的8个顶角处，12(n-2)个边块(13)分别设于所述六面立方体12条边的每条边两个角块(11)之间，6(n-2)²个中央块(13)分别设于所述六面立方体6个面的每个面由角块(11)和边块(12)包围的区域内，

其特征是：魔方块(1)内设有发光装置(24)、电阻(25)和弹性导电触点(26)，由魔方块(1)拼合成的魔方的空间内设有电源(21)和控制芯片(3)，电源(21)通过导线分别连接发光装置(24)、电阻(25)和控制芯片(3)；

各个魔方块(1)内的发光装置(24)和电阻(25)都通过信号线连接控制芯片；

相邻的魔方块(1)之间当互相拼合对齐时通过弹性导电触点(26)电气连接，相邻的魔方块(1)之间当未能互相拼合对齐时弹性导电触点(26)互不接触，各个魔方块(1)内电阻(25)的阻值各不相同。

2.如权利要求1所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：还包括端口分配器(22)、无线接收-发送装置(23)和音频发生装置(27)，端口分配器(22)、无线接收-发送装置(23)和音频发生装置(27)都设于魔方块(1)之间的空间内，电源(21)通过导线分别连接端口分配器(22)、无线接收-发送装置(23)和音频发生装置(27)，控制芯片(3)通过信号线分别连接端口分配器(22)、无线接收-发送装置(23)和音频发生装置(27)。

3.如权利要求1或2所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：还包括外置电脑(4)，外置电脑(4)上设有和无线接收-发送装置(23)相匹配的机载无线接收-发送装置(41)。

4.如权利要求3所述的带有步骤提示的智能魔方，其特征是：无线接收-发送装置(23)选用蓝牙模块、Wifi模块和Zigbee模块中的任意一种；发光装置(24)选用电珠、LED灯和电子显示屏中的任意一种或任意几种；弹性导电触点(26)选用金属弹片或金属片和弹簧的组合；音频发生装置(27)选用扬声器或蜂鸣器。

5.如权利要求4所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：按如下步骤依次实施：

a. 以魔方块(1)拼合成的六面立方体中任意一个面为基准面，根据各个魔方块(1)内电阻(25)的不同阻值，控制芯片(3)判断各自魔方块(1)相对于所述基准面所处的相对位置，同时控制芯片(3)给予所述六面立方体中每个面以不同的端口号；

b. 控制芯片(3)根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块(1)内的电珠(24)发光或闪光，当前不需要旋转的魔方块(1)内的电珠(24)熄灭；

c. 重复步骤b，直至所有步骤全部完成。

6.如权利要求5所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：步骤b时，

控制芯片(3)控制魔方块(1)发光或闪光时，根据魔方块(1)的转动方向，使魔方块(1)顺着转动方向逐个发光，即顺着转动方向，当前魔方块(1)发光时其余魔方块(1)熄灭，当前魔方块(1)发光一定时间后熄灭，随后下一个魔方块(1)发光，如此依次发光不断循环，直至当前魔方块(1)完成当前转动步骤；

在控制芯片(3)控制魔方块(1)发光时，控制芯片(3)还根据所储存的魔方转动步骤，控制当前需要旋转的魔方块(1)内的蜂鸣器(27)连续发生或间断发声，当前不需要旋转的魔方块(1)内的蜂鸣器(24)静音。

7.如权利要求6所述的带有发光指示的智能魔方的使用方法，其特征是：控制芯片(3)通过无线接收-发送装置(23)和外置电脑(4)实现无线通信，以接收控制指令或输出当前状态。