CN105589341B - 实物化编程的指令模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种实物化编程的指令模块，该模块主体结构包括外壳以及置于外壳内部的线路板，外壳的侧面设有接口，线路板的输出和输入端设置在接口内。本发明所述指令模块结构合理，外壳加工方便，模块结构组装快捷；接口连接方式可靠，编程时模块之间可以随意、快速连接或拆卸，满足编程的各种要求；且加入平行选择机构，实行一物多用，降低成本，减少编程所用模块的数量，使编程灵活、紧凑。

Description

实物化编程的指令模块

技术领域

本发明涉及一种实物化编程的指令模块，属于实物编程技术领域。

背景技术

随着网络与计算机的普遍使用，人们对计算机的灵活使用达到了更高的要求，不仅仅只是享受计算机软件、游戏给人类带来的便利和娱乐，更希望计算机能带来更多的创新，而程序是计算机的大脑，只有掌握“编程”的技能，才能够参与到计算机创新制作过程中来。

传统的编程通常是通过键盘输入文本语言来完成。这种编程方式对于计算机初学者而言，理解和使用起来很不方便，主要原因是传统编程语言中的语法和复杂指令，难以被理解和记忆，同时还需要进行大量输入工作。图形化编程提供了一种编程的可行途径；而实物编程被认为是图形化编程的一个分支。与图形化编程不同之处在于，实物编程对于程序的操作超越了计算机屏幕的限制。实物编程通过触觉、物理感知等技术与实物交互，再将实物逻辑转化为程序逻辑来进行编程。与直接操控电脑相比，让通过操纵实物来进行创作，更容易让人投入到整个过程当中。通过实物编程系统，对程序语言的逻辑有更加直观的理解。程序不再是一行行枯燥的代码，而是一组形象甚至一组实物的组合，通过对实物的拼接组合，就可以完成普通程序语言通过键盘输入代码完成的工作。

现有中国专利201510153330.9公开了一种“实物化编程的方法及其在机器人领域的应用”，利用实物化指令模块搭建程序逻辑，并控制运行对象执行该程序。然而，其实物指令模块内只有一个指令，而且更换时必须拆掉重新组装，对于整个程序逻辑的搭建和学习过程来说比较繁琐。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实物化编程的指令模块，实现快速连接或拆卸，使实物编程更加简便。

本发明的技术解决方案是：一种实物化编程的指令模块，该模块主体结构包括外壳以及置于外壳内部的线路板，外壳的侧面设有接口，线路板的输出和输入端设置在接口内。

进一步地，所述外壳的形状为单个六角形、八角形或圆形的对称结构，或者多个六角形、八角形或圆形的组合结构。

进一步地，所述线路板上设置有可满足平行指令的选择机构。所述平行指令包括多条条件指令的选择，系列化执行指令的选择，相应的选择机构包括拨档开关、旋钮开关、按压开关着三种方式中的一种或多种。

更进一步地，所述拨档开关式的选择机构可以是多种多选一的拨档开关的组合；所述旋钮开关有两种，一种是多选一开关，一种是8421编码旋钮开关。

更进一步地，所述拨档开关和旋钮开关在各档位位置的表面附有固定式指示说明，按压开关则为“8”字式动态指示说明，具体显示数字随按压的次数而变化。

再进一步地，所述接口有磁碰式、弹簧针式、弹片式的接口，另还有USB接口，RJ11、RJ12、RJ45接口。

再进一步地，所述连接方式在信号输出的接口结构上采用公口，信号输入的接口结构上采用母口；每个实物模块至少有一个公口，母口可以有一个或多个，一些赋值或条件上模块也可以没有母口。

本发明技术方案的突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

1、本发明所述实物指令模块的多边形对称结构非常合理，外壳加工方便，模块结构组装快捷。

2、本发明所述实物指令模块的接口连接方式可靠，编程时模块之间可以随意、快速连接或拆卸，满足编程的各种要求。

3、本发明所述具有并行选择机构的实物指令模块，可实行一物多用，降低成本，减少编程所用模块的数量，使编程灵活、紧凑。

附图说明

图1为本发明所述指令模块的示意图；

图2为本发明所述指令模块的外壳形状的示例图；

图3为本发明所述指令模块的拨档开关示意图；

图4为本发明所述指令模块的旋转开关示意图；

图5为本发明所述指令模块的按压开关示意图；

图6为本发明所述多种选择开关组合的指令模块的示意图;

图7、图9、图10为本发明所述单八边形结构的平行指令模块的结构示意图；

图8为本发明所述单八边形结构的平行指令模块内部线路板的结构示意图；

图11为本发明所述单八边形结构的条件控制类指令模块的平行选择机构的示意图；

图12本发明所述单八边形结构的延时类指令模块的平行选择机构的示意图；

图13、图14为本发明所述双八边形组合式结构的平行指令模块的结构示意图；

图15为本发明所述双八边形组合式结构的平行指令模块线路板的示意图；

图16为本发明所述双八边形组合式结构的条件类指令模块的平行选择机构的示意图；

图17为本发明所述双八边形组合式结构的马达运行模块指令的平行选择机构的示意图；

图18为本发明所述指令模块之间的连接示意图；

其中，图中所示标记的含义为：1-外壳，2-线路板，3-并行选择机构，11-盖帽，12-“公头”，13-“母头”，14-磁片，21-输出端，22-输入端。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步地说明。如图1所示，本发明所述实物化编程的指令模块主体结构包括：外壳1以及置于外壳内部的线路板2，外壳的侧面设有接口（“公口”12，“母口”13），线路板的输出和输入端设置在接口内。

上述指令模块的外壳形状一般为多边形或圆形，优选六角形或八角形对称结构，便于加工和编程连接；如图2所示，该指令模块的外壳形状可以单个设置的八角形，也可以是双八角形或多八角形等组合式结构；接口与接口之间主要是保证电连接，连接方式有“磁碰式”、“弹簧针式”、“弹片式”，此外，接口还可以使用USB接口、RJ11、RJ12、RJ45等能够保证电连接和结构连接的接口，但是从外观和牢固可靠等多方面的考虑，优选为“磁碰式”、“弹簧针式”、“弹片式”的连接；优选地，信号输出的接口结构上通常采用“公口”，信号输入的接口结构上通常采用“母口”；根据实物模块所代表的指令类型和具体内容，实物模块的接口形式有很多，但是，每个实物模块至少有一个“公口”，“母口”可以有一个或多个，一些“赋值”或“条件上”模块也可以没有“母口”。需要说明的是，“公口”与“母口”的描述是相对的，也可以颠倒过来，主要是每个实物模块的输出端至少有一个，输入端根据模块需求，可以有一个或多个，甚至没有。

进一步地，前述指令模块内可设置有若干平行指令，相应的其内部线路板上设置有可满足平行指令的选择机构。所述平行指令包括多条条件指令的选择，系列化执行指令的选择（如延迟时间、前进时间、后退时间、发声时间、动作时间等）；如图3～图5所示，指令模块的选择机构有：拨档开关，旋钮开关，按压开关等。

然而，当平行指令比较多时，“拨档开关”式的选择机构可以是“拨档开关”的组合形式。如图3a所示，为一个竖排的2选1拨档开关与一个横排的4选1拨档开关的组合，当竖排的拨档开关拨到上面时，就可从横排1，2，3，4指令中选择一种，若竖排的开关拨到下面，则从5，6，7，8中选择一种；如图3b所示，则是为一竖排的3选1拨档开关与横排3选1拨档开关的组合，指令的选择则有9种，以此类推，可有10种、12种、15种等多种指令的选择。其中，旋钮开关可以是一种多选一的开关，另一种是8421编码旋转开关（如图4所示）。另外，如图6所示，一个指令模块的选择机构可以有多个“拨档开关”、“旋钮开关”或“按压开关”；也可以是“拨档开关”，“旋钮开关”，“按压开关”中的两种或三种的组合。

优选地，拨档开关和旋钮开关在各档位位置的表面附有固定式指示说明，按压开关则为“8”字式动态指示说明，具体显示数字随按压的次数而变化，如图5所示，实物模块因内置有两根数码管，有两个按压开关，两个开关各具有向上、向下两个按钮，向上按钮为上调数字，向下按钮为下调数字；该按压开关可通过按压改变两边数字来选择指令。

下面结合本发明所述具有平行选择机构的指令模块的实施例与附图对本发明技术方案作进一步地阐述，不过，以下只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式。但是，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

实施例1

如图7～图10为本发明所述一种单八边形的平行指令模块示例图，该模块具有外壳1，线路板2置于外壳1内，平行选择机构3设置于线路板2上，外壳11上具有与其相匹配的开关盖帽11。外壳1的两侧面设置有接口，此模块的接口主要采用“弹簧针式”辅以“磁碰式”连接方式，接口又分为“公口”12与“母口”13，所述“公口”12与线路板2的输出端21相连，“母口”13与线路板2的输入端22相连，此“公口”与“母口”的连接方式能够保证指令模块之间的电连接；另外，“公口”与“母口”的两侧各设置有磁片14用于吸住并固定模块的连接。

所述线路板2上还设有可满足平行指令的选择机构3，本实施例该选择机构3以拨档开关为例：如图11为单八边形结构的条件控制类指令的并行选择机构示意图，它具有“并且”与“或者”两档选择，In1、In2、In3、In4口各有上下的拨档开关，往上拨表示开启该端口，往下拨表示关闭该端口，如图10所示，指令模块拨到“并且”档，In1、In2口开启，In3、In4口关闭，此时，此条件控制类指令模块表示：In1口并且In2口同时有信号时，条件满足。如图11为单八边形结构的延时类指令的并行选择机构的示意图，它具有0.1s、0.5s、1s、5s四个档的拨档开关，当开关拨到0.1s档时，此指令模块表示延时0.1s的指令。以此类推，可以有多个输出口并行指令模块啊，多种音乐并行响起指令模块、多个输入口并行指令模块等等都是同样的原理。

实施例2

参见图13～图15，具为本发明所述双八边形组合式结构的平行指令模块示例图，该模块具有外壳1，线路板2置于外壳1内，平行选择机构3设置于线路板2上，外壳上具有与其相匹配的开关盖帽11。外壳1的侧面设置有接口，此实施例主要采用“弹簧针式”辅以“磁碰式”连接，接口又分为“公口”12与“母口”13，所述“公口”12与线路板2的输出端21相连，“母口”13与线路板2的输入端22相连，此“公口”与“母口”的连接方式能够保证指令模块之间的电连接；另外，“公口”与“母口”的两侧各设置有磁片14用于吸住并固定模块的连接。由上述可知，每个实物模块至少有一个“公口”，“母口”可以有一个或多个，一些“赋值”或“条件上”模块也可以没有“母口”，图13～图15所示的双八边形的指令模块就具有三个“母口”。

上述线路板2上置有平行选择机构3，虽然图中只画了一个，但这只是示范，需要明白的是其选择机构不仅仅只有一个，根据需要它可以设置有多个平行选择机构。如图15为八边形组合式结构的条件类指令模块的并行选择机构的示意图，其左侧“并且或者开关”表示左侧In1到In4口的信号关系，右侧“并且或者开”关表示右侧In1到In4口的信号关系，中间“并且或者开关”表示两侧总关系之后，再进行并且和或者的关系；例如，如图16中表示的是（左侧In1并且左侧In2）并且（右侧In2或者右侧In4）。如图17为双八边形组合式结构的马达运行模块指令的并行选择机构的示意图，如图16的拨档表示运行对象左边与右边马达都是正方位高速运行。

如图18所示，上述实施例中所述指令模块在使用时，按照图中所示方式连接各指令模块。

由上述可知，本发明所述对称结构合理，使外壳加工方便，模块结构组装快捷；接口连接方式可靠，编程时模块之间可以随意、快速连接或拆卸，满足编程的各种要求。

Claims (7)

1.实物化编程的指令模块，其特征在于：该模块主体结构包括外壳以及置于外壳内部的线路板，外壳的侧面设有接口，线路板的输出和输入端设置在接口内；所述线路板上设置有可满足平行指令的选择机构，所述平行指令包括多条条件指令的选择，系列化执行指令的选择，相应的选择机构包括拨档开关、旋钮开关和按压开关这三种方式中的一种或多种；所述接口包含磁碰式、弹簧针式、弹片式的接口。

2.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：所述外壳的形状为单个六角形、八角形或圆形的对称结构，或者多个六角形、八角形或圆形的组合结构。

3.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：所述拨档开关式的选择机构是多种多选一的拨档开关的组合。

4.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：所述旋钮开关有两种，一种是多选一开关，一种是8421编码旋钮开关。

5.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：所述拨档开关和旋钮开关在各档位位置的表面附有固定式指示说明，所述按压开关则为“8”字式动态指示说明，具体显示数字随按压的次数而变化。

6.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：信号输出的接口结构上采用公口，信号输入的接口结构上采用母口。

7.根据权利要求1所述的实物化编程的指令模块，其特征在于：每个指令模块至少设有一个公口，且部分指令模块设有一个以上母口、部分赋值或条件的指令模块不设母口。

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