CN111723882A - 一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，包括基座、实体积木和单片机，基座的顶部设有外壳控制面板，外壳控制面板的顶部设有若干个实体积木插孔，实体积木插孔内安装有RFID模块，RFID模块的顶部设有实体积木，外壳控制面板的一侧设有事件编码区域，外壳控制面板上安装有控制开关，基座的内部安装有单片机，单片机的一侧安装有通讯模块和电池，基座的外侧安装有包装外壳，包装外壳的一侧安装有电源开关。本发明利用射频识别技术（RFID），通过在RFID标签中设置指令信息，控制器通过射频识别读卡器读取标签中的信息并转换为智能硬件的控制指令，从而控制智能硬件读取传感器，进行逻辑判断，控制执行器等。

Description

一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置
技术领域
本发明涉及编程领域，具体为一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置。
背景技术
对于教育领域的可编程机器人，主要还是通过文本代码或者图形化代码编写机器人控制程序，需要PC/PAD作为上位机，在某些教育领域，使用电子屏幕或者上位机进行编程的形式并不适合。不利于学习者的视力保护。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，以解决上述背景技术提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，包括基座、实体积木和单片机，所述基座的顶部设有外壳控制面板，所述外壳控制面板的顶部设有若干个实体积木插孔，所述实体积木插孔内安装有RFID模块，所述RFID模块的顶部设有实体积木，所述外壳控制面板的一侧设有事件编码区域，所述外壳控制面板上安装有控制开关，所述基座的内部安装有单片机，所述单片机的一侧安装有通讯模块和电池，所述基座的外侧安装有包装外壳，所述包装外壳的一侧安装有电源开关。
作为本发明的一种优选技术方案，所述RFID模块为RFID读卡器，所述实体积木根据指令功能内置有存储不同数据信息的RFID标签。
作为本发明的一种优选技术方案，所述单片机分别与舵机、蜂鸣器、LED灯和光线传感器电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述电池与电源开关电性连接，所述电源开关分别与单片机和通讯模块电性连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述基座和实体积木均采用木制材料制成。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外壳控制面板与基座通过螺丝固定相连。
本发明的有益效果是：本发明利用射频识别技术（RFID），通过在RFID标签中设置指令信息，控制器通过射频识别读卡器读取标签中的信息并转换为智能硬件的控制指令，从而控制智能硬件读取传感器，进行逻辑判断，控制执行器等。
本发明使用包含代码逻辑信息的实体电子模块，采用像积木一样的拼插方式编写智能硬件的逻辑控制程序，读取智能硬件中的传感器数据，如光线传感器，声音传感器等，同时，可以控制智能硬件中的执行器，如直流电机，舵机，LED，蜂鸣器等。由于采用实体积木编程模块，不同于传统的需要在上位机上使用文本代码或者图形化代码，使得低龄儿童在学习智能硬件编程时，摆脱了使用上位机编程的繁琐，节约了投资，以及避免过多使用电子屏幕的场景，从而使幼儿更加专注，更好的保护幼儿的眼睛。
本发明针对低龄儿童学习机器人编程时，可以摆脱上位机编程的繁琐，以及避免过多使用电子屏幕的场景，从而进行有效的编程学习。使用者只需要使用包含代码逻辑信息的实体电子模块，采用像积木一样的拼插方式编写智能硬件的逻辑控制程序，读取智能硬件中的传感器数据，如光线传感器，声音传感器等，同时，可以控制智能硬件中的执行器，如直流电机，舵机，LED，蜂鸣器等。
附图说明
图1为本发明的电路模块图；
图2为本发明的功能示意图；
图3为本发明的局部拆解结构示意图；
图4为本发明外壳控制面板的结构示意图；
图5为本发明事件编码示意图。
图中：1、基座；2、实体积木；3、单片机；4、电源开关；5、包装外壳；6、通讯模块；7、单片机；8、电池；9、外壳控制面板，10、控制开关，11、事件编码区域，12、RFID模块，13、舵机，14、蜂鸣器，15、LED灯，16、光线传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例：请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，包括基座1、实体积木2和单片机3，基座1的顶部设有外壳控制面板9，外壳控制面板9的顶部设有若干个实体积木插孔，实体积木插孔内安装有RFID模块12，RFID模块12的顶部设有实体积木2，外壳控制面板9的一侧设有事件编码区域11，外壳控制面板9上安装有控制开关10，基座1的内部安装有单片机7，单片机7的一侧安装有通讯模块6和电池8，基座1的外侧安装有包装外壳5，包装外壳5的一侧安装有电源开关4。
RFID模块12为RFID读卡器，实体积木2根据指令功能内置有存储不同数据信息的RFID标签。
单片机7分别与舵机13、蜂鸣器14、LED灯15和光线传感器16电性连接。
电池8与电源开关4电性连接，电源开关4分别与单片机7和通讯模块6电性连接。
基座1和实体积木2均采用木制材料制成。
外壳控制面板9与基座1通过螺丝固定相连。
工作原理：一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，包括基座1、实体积木2、单片机3、电源开关4、包装外壳5、通讯模块6、单片机7、电池8、外壳控制面板9、控制开关10、事件编码区域11、RFID模块12、舵机13、蜂鸣器14、LED灯15和光线传感器16，本发明利用射频识别技术（RFID），通过在RFID标签中设置指令信息，控制器通过射频识别读卡器读取标签中的信息并转换为智能硬件的控制指令，从而控制智能硬件读取传感器，进行逻辑判断，控制执行器等。发明主体分为两大部分，基座1和实体积木2。基座1上有按顺序排列的积木插槽若干个，用于连接和放置所需的指令实体积木2。每个积木插槽下面有RFID模块12，RFID模块12为RFID读卡器，通过串行总线和主控单片机通信，每一个指令实体积木2根据代码种类的不同，内置有对应信息的射频标签。指令实体积木2放置于基座积木插槽内，控制器内会形成对应逻辑的代码信息，由基座1发送给所控制的智能硬件单片机7，单片机7则运行该代码信息。此外，为了满足智能硬件对于传感器读取功能，装置还设计了一个“事件编码区域11”，以满足条件语句的执行逻辑。本发明的指令实体积木放置于基座的外壳控制面板的指令插槽时，基座内对应的RFID读卡器会读取指令实体积木内的标签数据，并将数据发送给主控器。通过多个积木的组合，会形成一套控制指令算法，控制智能硬件。在外壳控制面板9上有若干实体积木插槽，每一个积木插槽下面安装RFID读卡器。实体积木2根据指令功能内置有存储不同数据信息的RFID标签。实体积木插槽和实体积木2之间不需要电气连接。将实体积木2放置于指令插槽内时，RFID读卡器会读取标签内存储的信息，通过串行总线发发送给控制器。控制器内的程序算法根据RFID标签信息区分指令实体积木的功能，形成对应的控制逻辑指令，通过无线传输发送到智能硬件端，智能硬件按照控制逻辑去控制对应的传感器，执行器工作。
实体积木化编程的逻辑大多都是线性的，也就是顺序结构。为了实现逻辑判断的功能，本发明引入事件编程机制，在积木基座上专门设置事件编码区域，
在事件编码区域编写传感器事件触发程序，用以代替逻辑判断语句。例如，需要通过光线传感器控制灯亮灭，使用逻辑判断的编程方式是使用如果...否则...对光线传感器数值进行判断来控制灯。使用事件编程的方式则只需在事件编码区域使用“当光线小于X”和“开灯”两个实体积木块即可，也就是只要发生“当光线小于X”这个事件，就会执行开灯的指令。当光线小于50，LED亮。
本发明使用包含代码逻辑信息的实体电子模块，采用像积木一样的拼插方式编写智能硬件的逻辑控制程序，读取智能硬件中的传感器数据，如光线传感器，声音传感器等，同时，可以控制智能硬件中的执行器，如直流电机，舵机，LED，蜂鸣器等。由于采用实体积木编程模块，不同于传统的需要在上位机上使用文本代码或者图形化代码，使得低龄儿童在学习智能硬件编程时，摆脱了使用上位机编程的繁琐，节约了投资，以及避免过多使用电子屏幕的场景，从而使幼儿更加专注，更好的保护幼儿的眼睛。
上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，包括基座（1）、实体积木（2）和单片机（3），其特征在于：所述基座（1）的顶部设有外壳控制面板（9），所述外壳控制面板（9）的顶部设有若干个实体积木插孔，所述实体积木插孔内安装有RFID模块（12），所述RFID模块（12）的顶部设有实体积木（2），所述外壳控制面板（9）的一侧设有事件编码区域（11），所述外壳控制面板（9）上安装有控制开关（10），所述基座（1）的内部安装有单片机（7），所述单片机（7）的一侧安装有通讯模块（6）和电池（8），所述基座（1）的外侧安装有包装外壳（5），所述包装外壳（5）的一侧安装有电源开关（4）。
2.根据权利要求1所述的一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，其特征在于：所述RFID模块（12）为RFID读卡器，所述实体积木（2）根据指令功能内置有存储不同数据信息的RFID标签。
3.根据权利要求1所述的一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，其特征在于：所述单片机（7）分别与舵机（13）、蜂鸣器（14）、LED灯（15）和光线传感器（16）电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，其特征在于：所述电池（8）与电源开关（4）电性连接，所述电源开关（4）分别与单片机（7）和通讯模块（6）电性连接。
5.根据权利要求1所述的一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，其特征在于：所述基座（1）和实体积木（2）均采用木制材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种采用无线射频对智能硬件进行控制的编程装置，其特征在于：所述外壳控制面板（9）与基座（1）通过螺丝固定相连。
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