CN111817393B - 一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，设置于可配对件中，所述充电与通信切换电路包括：通信电路、充电电路和检测切换电路；所述检测切换电路连接在所述通信电路和所述充电电路之间，所述通信电路与所述可配对件的连接器连接；所述检测切换电路检测通信电路侧的信号，判断当前输入所述连接器的是充电信号还是通信信号，在判断结果为充电信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并断开所述通信电路，在判断结果为通信信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并闭合所述通信电路。本发明提高了充电的便利性和可靠性。

Description

一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路

技术领域

本发明涉及互动装置技术领域，具体地，涉及一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路。

背景技术

互动件和充电组网件进行可进行互动和充电，为了避免互动件和充电组网件通信过程中充电管理电路的影响，从而增加了充电和通信的切换控制。

专利文献CN205516505U(申请号：201620106533.2)公开了一种无线充电智能互动积木系统。该无线充电智能互动积木系统包括：底座和多个积木块，其中，底座，用于收纳多个积木块，其包括底座壳体，底座壳体限定有用于布置底座电气部件的底座容纳腔，底座电气部件包括无线充电发射电路；以及每个积木块包括积木块壳体，积木块壳体限定有用于布置积木块电气部件的积木块容纳腔，积木块电气部件包括无线充电接收电路以及电池，并且在积木块放置于底座上时，无线充电接收电路配置成耦合无线充电发射电路发射的电磁波能量并转换为电能，以向电池供电。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路。

根据本发明提供的一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，设置于可配对件中，所述充电与通信切换电路包括：通信电路、充电电路和检测切换电路；

所述检测切换电路连接在所述通信电路和所述充电电路之间，所述通信电路与所述可配对件的连接器连接；

所述检测切换电路检测通信电路侧的信号，判断当前输入所述连接器的是充电信号还是通信信号，在判断结果为充电信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并断开所述通信电路，在判断结果为通信信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并闭合所述通信电路。

优选地，在充电状态下，输入所述连接器的信号为充电电压，在通信状态下，输入所述连接器的信号为通信电压，所述充电电压与所述通信电压的电压值不同。

优选地，所述检测切换电路包括MOS管Q2；

所述通信电路在连接所述连接器和所述MOS管Q2的源极；

所述充电电路连接所述MOS管Q2的漏极；

所述控制器包括信号检测端和控制输出端；

所述MOS管Q2的栅极连接控制器的控制输出端，二极管D1的正极连接所述连接器，负极依次通过电阻R7和电阻R8接地，控制器的信号检测端连接在电阻R7和电阻R8之间，电容C7与电阻R8并联。

优选地，所述通信电路包括：MOS管Q1；

MOS管Q1的源极连接控制器的信号传输端，MOS管Q1的漏极连接连接器，MOS管Q1的栅极与源极之间通过电阻R4相连，MOS管Q1的栅极与电阻R4之间连接压VCC。

优选地，所述充电电路包括：电源芯片U3；

电源芯片U3的VCC端连接所述检测切换电路，所述VCC端与所述检测切换电路之间的电路上连接有滤波电容和电压VCC，电源芯片U3的BAT端连接电池，电源芯片U3的BAT端通过电容C10接地，电源芯片U3的PROG端通过电阻R12接地，电源芯片U3的GND端接地，电源芯片U3的chrg端连接控制器的充电状态检测端。

优选地，所述可配对件包括无线控制器、灯模块、电机模块和/或录音模块。

优选地，所述无线控制器包括：按键、壳体、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、电路板和锂电池；

所述按键与壳体连接；所述轻触开关与所述电路板电连接；所述电路板与底板连接；所述壳体与所述底板连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，所述按键触发轻触开关，当松开按键时，轻触开关复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，锁定无线控制器；当锁定开关被松开时，微动开关复位，解锁无线控制器。

优选地，所述灯模块包括：壳体、锂电池、底板、按键、轻触开关、LED，锁定开关、微动开关和电路板；

所述电路板与所述底板连接；所述底板与所述壳体连接；所述锂电池、所述LED、所述轻触开关与所述电路板电连接；所述按键与所述壳体连接；所述微动开关与所述电路板电连接，所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，则触发轻触开关，发出信号控制LED颜色；当松开按键时，则按键复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定灯模块；当锁定开关被松开时，复位灯模块微动开关，解锁灯模块。

优选地，所述电机模块包括：主体、前壳、齿轮组、拨动按键、拨动开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池和电路板；

所述拨动按键与所述前壳连接；所述齿轮组与所述前壳、所述主体连接；所述电路板与所述底板连接；所述拨动开关、所述微动开关、所述锂电池与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当拨动拨动按键时，带动拨动开关切换快慢；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定电机模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁电机模块。

优选地，所述录音模块包括：主体、前壳、麦克风、按键、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池、电路板、喇叭和固定连接板；

所述按键与所述前壳连接；所述轻触开关、所述麦克风与所述固定连接板连接；所述固定连接板与所述电路板电连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述喇叭与所述电路板电连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当按压按键时，触发轻触开关发出信号，控制麦克风开始录音，录音后自动存储；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定录音模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁录音模块。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、提高了充电的便利性和可靠性；

2、本发明通过通信控制电路控制配对与充电的切换，避免了互动件与充电组网件在通信过程中充电管理电路的影响；

3、充电组网件可以起到收纳的作用。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为互动件之间充电组网结构的充电与通信切换电路图；

图2为单线程实现充电和通信的控制切换电路图；

图3为多个充电组网件串联电路图；

图4为无线控制器结构示意图；

图5为灯模块结构示意图；

图6为电机模块结构示意图；

图7为录音模块结构示意图；

图8为充电配对底板结构示意图；

图9为可配对件之间的配对结构示意图；

图10为可配对件底板结构示意图；

图11为多个充电组网件串联结构示意图；

图12为充电组网件结构示意图；

图13为可配对件之间的配对结构示意图；

图14为单充电组网件和多个充电组网件串联配对流程图；

图15为充电组网件串联从充电组网件配对流程图；

图中，1-按键；2-壳体；3-轻触开关；4-底板；5-锂电池；6-微动开关；7-锁定开关；8-LED；9-前壳；10-主体；11-齿轮组；12-麦克风；13-喇叭；14-固定连接板；15-第一USB接口；16-第二USB接口；17-充电组网件下盖；18-拨动开关；19-充电组网件电路板；26-充电组网件主体；21-第一PIN；22-第二PIN；23-第四PIN；24-第三PIN；25-第一凸块；27-电路板；28-拨动按键。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

可配对件为锂电池供电的控制系统，可配对件需要和充电组网件进行通信，以及通过充电组网件进行充电，为了避免可配对件和充电组网件通信过程中充电管理电路的影响，从而增加了可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路。

实施例1

根据本发明提供的一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，设置于可配对件中，如图1所示，所述充电与通信切换电路包括：通信电路、充电电路和检测切换电路；

所述检测切换电路连接在所述通信电路和所述充电电路之间，所述通信电路与所述可配对件的连接器连接；

所述检测切换电路检测通信电路侧的信号，判断当前输入所述连接器的是充电信号还是通信信号，在判断结果为充电信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并断开所述通信电路，在判断结果为通信信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并闭合所述通信电路。

具体地，在充电状态下，输入所述连接器的信号为充电电压，在通信状态下，输入所述连接器的信号为通信电压，所述充电电压与所述通信电压的电压值不同。

例如：在充电状态下，输入连接器的信号为5V电压；在通信状态下，输入连接器的信号为3.3V电压；

具体地，所述检测切换电路包括MOS管Q2；

所述通信电路在连接所述连接器和所述MOS管Q2的源极；

所述充电电路连接所述MOS管Q2的漏极；

所述控制器包括信号检测端和控制输出端；

所述MOS管Q2的栅极连接控制器的控制输出端，二极管D1的正极连接所述连接器，负极依次通过电阻R7和电阻R8接地，控制器的信号检测端连接在电阻R7和电阻R8之间，电容C7与电阻R8并联。

具体地，所述通信电路包括：MOS管Q1；

MOS管Q1的源极连接控制器的信号传输端，MOS管Q1的漏极连接连接器，MOS管Q1的栅极与源极之间通过电阻R4相连，MOS管Q1的栅极与电阻R4之间连接压VCC。

例如：通信时总线的高电平为3.3V，低电平为0V。当连接器第一引脚在通信空闲状态时，连接器第一引脚电压VIN为高电平，在通信过程中根据通信数据VIN在高电平和低电平变化，通过单片机采集VCC_IN电压信号，当采集到VCC_IN电压变化并不大于1.3V左右的电压信号时，单片机控制CHARGE_CTRL引脚信号为电平1，此时MOS管Q2关闭，切断电源芯片U3、电容C8和电容C9等对通信的影响，同时连接器第一引脚和DAT_TxRx引脚通过MOS管Q1可以实现双向通信。

所述VCC_IN电压信号为输入到单片机并进行ADC信号采集；所述CHARGE_CTRL引脚信号为单片机控制输出引脚；所述DAT_TxRx为单片机通信引脚信号；

具体地，所述充电电路包括：电源芯片U3；

电源芯片U3的VCC端连接所述检测切换电路，所述VCC端与所述检测切换电路之间的电路上连接有滤波电容和电压VCC，电源芯片U3的BAT端连接电池，电源芯片U3的BAT端通过电容C10接地，电源芯片U3的PROG端通过电阻R12接地，电源芯片U3的GND端接地，电源芯片U3的chrg端连接控制器的充电状态检测端。

例如：充电时，输入连接器第一引脚电压VIN为5V，通过电阻R7和R8分压和电容C7滤波得到信号VCC_IN＝2V左右，当单片机通过ADC采集VCC_IN电压信号为2V左右时，单片机控制CHARGE_CTRL引脚信号为电平0，此时，MOS管Q2导通输出VCC＝5V供电给电源芯片U3进行锂电池充电。所述VCC_IN电压信号为输入到单片机并进行ADC信号采集；所述CHARGE_CTRL引脚信号为单片机控制输出引脚；

充电组网件通过USB接口供电(供电电压为5V)，主要功能：为可配对件进行充电和配对，充电组网件和可配对件通过连接器进行连接，充电组网件上留有四组接口供可配对件接入。可配对件和充电组网件的引脚连接方式为2PIN连接，其中1PIN为功能引脚，另外1PIN为参考地。功能引脚主要实现通信和充电功能，通过拨动开关触发；充电组网件中的充电与通信切换电路如图2所示，当单片机SW_INT检测到高电平时进入到充电功能，单片机控制CHAR_CTRL引脚为高电平，MOS管Q4导通，SIG功能引脚输出VCC(5V)，此时插在充电组网件上的可配对件即可检测到5V并进行相应控制切入到充电；所述CHAR_CTRL、TRAN_CRL、SW_INT连接到单片机引脚；所述SIG连接到连接器第一引脚，即功能引脚；VCC为USB接口输入电压(5V)；

当单片机SW_INT检测到低电平时进入到配对状态，单片机控制CHAR_CTRL引脚为低电平，MOS管Q4关闭，SIG功能引脚上的电平由单片机TRAN_CTRL及可配对件上通信控制引脚来控制，此时即可进行相应的通信；所述CHAR_CTRL、TRAN_CRL、SW_INT连接到单片机引脚；所述SIG连接到连接器第一引脚，即功能引脚；VCC为USB接口输入电压(5V)；

当可配对件和充电组网件实现多向通信和多可配对件并联时，在通信状态下，单片机引脚TRAN_CTRL通过控制MOS管来实现SIG功能引脚的控制。该电路结构可实现单总线的双向通信，TRAN_CTRL引脚既可以完成信号的发送，也可以实现信号的接收。同时充电组网件上支持多组连接器连接上可配对件，并完成一对多的单总线通信机制。

可配对充电组网件串联扩展：

实际应用中为了增加配对模块的数量，通过USB接口和数据线实现多个充电组网件的串联，两个充电组网件采用IIC总线进行数据通信，在配对时通过总线进行相关配对信息的交互实现多个可配对件的配对；具体电路图如图3所示。

具体地，所述可配对件包括无线控制器、灯模块、电机模块和/或录音模块。

具体地，所述无线控制器包括：按键、壳体、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、电路板和锂电池；

所述按键与壳体连接；所述轻触开关与所述电路板电连接；所述电路板与底板连接；所述壳体与所述底板连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，所述按键触发轻触开关，当松开按键时，轻触开关复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，锁定无线控制器；当锁定开关被松开时，微动开关复位，解锁无线控制器。

具体地，所述灯模块包括：壳体、锂电池、底板、按键、轻触开关、LED，锁定开关、微动开关和电路板；

所述电路板与所述底板连接；所述底板与所述壳体连接；所述锂电池、所述LED、所述轻触开关与所述电路板电连接；所述按键与所述壳体连接；所述微动开关与所述电路板电连接，所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，则触发轻触开关，发出信号控制LED颜色；当松开按键时，则按键复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定灯模块；当锁定开关被松开时，复位灯模块微动开关，解锁灯模块。

具体地，所述电机模块包括：主体、前壳、齿轮组、拨动按键、拨动开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池和电路板；

所述拨动按键与所述前壳连接；所述齿轮组与所述前壳、所述主体连接；所述电路板与所述底板连接；所述拨动开关、所述微动开关、所述锂电池与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当拨动拨动按键时，带动拨动开关切换快慢；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定电机模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁电机模块。

具体地，所述录音模块包括：主体、前壳、麦克风、按键、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池、电路板、喇叭和固定连接板；

所述按键与所述前壳连接；所述轻触开关、所述麦克风与所述固定连接板连接；所述固定连接板与所述电路板电连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述喇叭与所述电路板电连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当按压按键时，触发轻触开关发出信号，控制麦克风开始录音，录音后自动存储；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定录音模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁录音模块。

实施例2

根据本发明提供的一种可配对件之间的配对结构，如图4-13所示，包括：充电组网件以及一个或多个可配对件；例如：充电组网件以及4个可配对件；

所述可配对件能够在多个不同旋转角度下与所述充电组网件形成电连接；例如：所述可配对件能够在4个不同旋转角度下与所述充电组网件形成电连接

所述充电组网件包括第一电连接结构，所述可配对件包括第二电连接结构；

所述第一电连接结构包括一个第一PIN21和一个第二PIN22，所述第二电连接结构包括一个第三PIN24和多个第四PIN23；或者，所述第一电连接结构包括一个第三PIN24和多个第四PIN23，所述第二电连接结构包括一个第一PIN21和一个第二PIN22；例如：第一电连接结构包括一个第一PIN21和一个第二PIN，22第二电连接结构包括一个第三PIN24和4个第四PIN23；

其中，在不同旋转角度的连接状态下，所述第一PIN21能够与所述第三PIN24接触连接，所述第二PIN22能够与其中一个所述第四PIN23接触连接；可以实现充电和配对。

具体地，所述充电组网件包括一个或多个第一连接结构，所述可配对件包括第二连接结构，所述充电组网件与所述可配对件之间通过所述第一连接结构与所述第二连接结构可拆卸连接。例如：所述充电组网件包括4个第一连接结构；

具体地，所述第一连接结构包括积木公头或积木母头，所述第二连接结构包括相适配的积木母头或积木公头。

具体地，所述充电组网件还包括：充电组网件主体26、充电组网件下盖17、充电组网件电路板19、拨动开关18、拨动按键28、第一USB接口15和第二USB接口16；

所述第一电连接结构与所述充电组网件电路板19电连接；

所述充电组网件主体26、充电组网件下盖17和充电组网件电路板19连接；

所述拨动开关18与所述充电组网件电路板19电连接；

所述第一USB接口15和第二USB接口16分别与所述充电组网件电路板19电连接，能够分别通过USB连接线另一个充电组网件上的USB接口，实现多个充电组网件串联；

所述拨动按键28与所述充电组网件主体26连接，通过拨动按键29带动拨动开关18控制充电组网件电路板19触发配对。

具体地，所述多个可配对件包括：无线控制器、灯模块、电机模块和/或录音模块。

具体地，所述充电组网件还包括多个第一凸块25，所述可配对件还包括锁定开关；

其中，在不同旋转角度的连接状态下，所述锁定开关能够与其中一个所述第一凸块25接触并被触发。例如：充电组网件包括4个第一凸块25，当可配对件插到充电组网件上，第一凸块25会顶起锁定开关，可配对件会被锁定；当可配对件拔下时，锁定开关复位，可配对件解锁。

具体地，所述无线控制器包括：按键1、壳体2、轻触开关3、底板4、锁定开关7、微动开关6、电路板27和锂电池5；如图4中a、b分别为无线控制器结构分解图；

所述第二电连接结构与所述电路板27电连接；

所述按键1与壳体2连接；所述轻触开关6与所述电路板27电连接；所述电路板27与底板4连接；所述壳体2与所述底板4连接；所述锂电池5与所述电路板27电连接；所述微动开关6与所述电路板27电连接；所述锁定开关7与所述底板4连接；

当按下按键1时，所述按键1触发轻触开关3，发出控制信号，当松开按键1时，轻触开关3靠弹力复位；当锁定开关7被压下时，触发微动开关6，锁定无线控制器；当锁定开关7被松开时，微动开关6复位，解锁无线控制器。

例如：按键1包括双按键，双按键可以轻松实现多种控制方式，让控制更简单；

独立锂电池5供电，可循环充电，利用射频实现组网配对。

具体地，所述灯模块包括：壳体2、锂电池5、底板4、按键1、轻触开关3、LED8，锁定开关7、微动开关6和电路板27，图5中a,b分别为灯模块结构分解图；

所述第二电连接结构与所述电路板27电连接；

所述电路板27与所述底板4连接；所述底板4与所述壳体2连接；所述锂电池5、所述LED8、所述轻触开关3与所述电路板27电连接；所述按键1与所述壳体2连接；所述微动开关6与所述电路板27电连接，所述锁定开关7与所述底板4连接；

当按下按键1时，则触发轻触开关3，发出信号控制LED颜色；当松开按键1时，则按键1复位；当锁定开关7被压下时，触发微动开关6，发出信号锁定灯模块；当锁定开关7被松开时，复位灯模块微动开关6，解锁灯模块。

例如：通过对三色LED8布局和壳体半透明设计，实现整体发光均匀。

例如：轻触开关3不在按键1的中心点，按压按键1时上端偏软，通过调整悬臂结构，使按压时手感均匀；

独立锂电池5供电，可循环充电，利用射频实现组网配对；

具体地，所述电机模块包括：主体10、前壳9、齿轮组11、拨动按键28、拨动开关18、底板4、锁定开关7、微动开关6、锂电池5和电路板27；

所述第二电连接结构与所述电路板27电连接；

所述拨动按键28与所述前壳9连接；所述齿轮组11与所述前壳9、所述主体10连接；所述电路板27与所述底板4连接；所述拨动开关18、所述微动开关6、所述锂电池5与所述电路板27电连接；所述锁定开关7与所述底板4连接；所述前壳9、所述主体10与所述底板4连接；

当拨动拨动按键28时，带动拨动开关18切换快慢；例如：拨动按键28位于左侧为慢速，位于右侧为快速；当锁定开关7被压下时，触发微动开关6，发出信号锁定电机模块；当锁定开关7被松开时，复位微动开关6，解锁电机模块。

例如：齿轮组11提升负载，快慢两种档位，配合齿轮组的输出轴实现多级拓展。

独立锂电池5供电，可循环充电，利用射频实现组网配对。

具体地，所述录音模块包括：主体10、前壳9、麦克风12、按键1、轻触开关3、底板4、锁定开关7、微动开关6、锂电池5、电路板27、喇叭13和固定连接板14；

所述第二电连接结构与所述电路板27电连接；

所述按键1与所述前壳9连接；所述轻触开关3、所述麦克风12与所述固定连接板14连接；所述固定连接板14与所述电路板27电连接；例如：通过排针排母可快速简便的连接两块贴片焊接；所述锂电池5与所述电路板27电连接；所述微动开关6与所述电路板27电连接；所述锁定开关7与所述底板4连接；所述喇叭13与所述电路板27电连接；所述前壳9、所述主体10与所述底板4连接；

麦克风12和喇叭13实现录音和播放，例如：通过内置声音文件可实现更多音效。

当按压按键1时，触发轻触开关3发出信号，控制麦克风12开始录音，录音后自动存储；当锁定开关7被压下时，触发微动开关6，发出信号锁定录音模块；当锁定开关7被松开时，复位微动开关6，解锁录音模块。

独立锂电池5供电，可循环充电，利用射频实现组网配对。

实施例3

根据本发明提供的一种可配对件之间的组网方法，如图14-15所示所示，包括：

步骤S1：提供组网信号至充电组网件；

步骤S2：搜索连接在充电组网件上的可配对件，获取可配对件的信息；

步骤S3：根据获取的信息生成配对信息；

步骤S4：将生成的配对信息分配至所有可配对件，可配对件能够根据获取的配对信息与其他可配对件建立配对。

充电组网件和可配对件通信时采用单总线来实现数据的双向交互。通信时，充电组网件为主设备，可配对件为从设备。通信由主设备发起，完成总线复位、数据发送、数据读取、从设备搜索等操作；充电组网件串联主要是实现主充电组网件的关系确定，配对信息发送等；配对信息的生产主要是随机生产的，每次有新的可配对件设备接入就会重新生产。

具体地，所述步骤S1与S2之间还包括：

搜索是否有与当前充电组网件串联的其他充电组网件，在搜索结果为否的情况下直接进入步骤S2；

在搜索结果为是的情况下，进入步骤S6：将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取所有相互串联的充电组网件上的可配对件的信息并返回步骤S3。

具体地，在搜索结果为是的情况下：

将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取自身的可配对件的信息以及所有其他充电组网件发送的可配对件的信息，并返回步骤S3；或者，将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取所有其他充电组网件的信息，并返回步骤S3。

具体地，所述在步骤S3和步骤S4之间还包括：

对充电组网件中的总线进行复位，搜索所有充电组网件上可配对件的信息，判断是否有新的可配对件加入，在判断结果为是的情况下重新搜索所有充电组网件上的可配对件，获取可配对件的信息，生成新的配对信息。

具体地，还包括步骤S5：可配对件根据获取的配对信息与其他可配对件建立配对，配对成功后向充电组网件反馈配对成功信息。

根据本发明提供的一种可配对件之间的组网系统，包括：

模块S1：提供组网信号至充电组网件；

模块S2：搜索连接在充电组网件上的可配对件，获取可配对件的信息；

模块S3：根据获取的信息生成配对信息；

模块S4：将生成的配对信息分配至所有可配对件，可配对件能够根据获取的配对信息与其他可配对件建立配对。

充电组网件和可配对件通信时采用单总线来实现数据的双向交互。通信时，充电组网件为主设备，可配对件为从设备。通信由主设备发起，完成总线复位、数据发送、数据读取、从设备搜索等操作；充电组网件串联主要是实现主充电组网件的关系确定，配对信息发送等；配对信息的生产主要是随机生产的，每次有新的可配对件设备接入就会重新生产。

具体地，所述模块S1与S2之间还包括：

搜索是否有与当前充电组网件串联的其他充电组网件，在搜索结果为否的情况下直接进入模块S2；

在搜索结果为是的情况下，进入模块S6：将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取所有相互串联的充电组网件上的可配对件的信息并返回模块S3。

具体地，在搜索结果为是的情况下：

将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取自身的可配对件的信息以及所有其他充电组网件发送的可配对件的信息，并返回模块S3；或者，将获取组网信号的充电组网件作为主充电组网件，获取所有其他充电组网件的信息，并返回模块S3。

具体地，所述在模块S3和模块S4之间还包括：

对充电组网件中的总线进行复位，搜索所有充电组网件上可配对件的信息，判断是否有新的可配对件加入，在判断结果为是的情况下重新搜索所有充电组网件上的可配对件，获取可配对件的信息，生成新的配对信息。

具体地，还包括模块S5：可配对件根据获取的配对信息与其他可配对件建立配对，配对成功后向充电组网件反馈配对成功信息。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统、装置及其各个模块以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统、装置及其各个模块以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同程序。所以，本发明提供的系统、装置及其各个模块可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种程序的模块也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的模块视为既可以是实现方法的软件程序又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，设置于可配对件中，所述充电与通信切换电路包括：通信电路、充电电路和检测切换电路；

所述检测切换电路连接在所述通信电路和所述充电电路之间，所述通信电路与所述可配对件的连接器连接；

所述检测切换电路检测通信电路侧的信号，判断当前输入所述连接器的是充电信号还是通信信号，在判断结果为充电信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间导通，并断开所述通信电路，在判断结果为通信信号的情况下，所述检测切换电路的通信电路侧和充电电路侧之间断开，并闭合所述通信电路；

可配对件上设置积木公头或母头，充电组网件上设置适配的积木母头或公头，通过充电与通信切换电路控制配对与充电的切换；

充电组网件和可配对件通信时采用单总线来实现数据的双向交互；通信由主设备发起，完成总线复位、数据发送、数据读取、从设备搜索操作；充电组网件串联实现主充电组网件的关系确定以及配对信息的发送；配对信息是随机生产的，每次有新的可配对件设备接入就会重新生产。

2.根据权利要求1所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，在充电状态下，输入所述连接器的信号为充电电压，在通信状态下，输入所述连接器的信号为通信电压，所述充电电压与所述通信电压的电压值不同。

3.根据权利要求1所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述检测切换电路包括MOS管Q2；

所述通信电路连接所述连接器和所述MOS管Q2的源极；

所述充电电路连接所述MOS管Q2的漏极；

控制器包括信号检测端和控制输出端；

所述MOS管Q2的栅极连接控制器的控制输出端，二极管D1的正极连接所述连接器，负极依次通过电阻R7和电阻R8接地，控制器的信号检测端连接在电阻R7和电阻R8之间，电容C7与电阻R8并联。

4.根据权利要求1所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述通信电路包括：MOS管Q1；

MOS管Q1的源极连接控制器的信号传输端，MOS管Q1的漏极连接连接器，MOS管Q1的栅极与源极之间通过电阻R4相连，MOS管Q1的栅极与电阻R4之间连接压VCC。

5.根据权利要求1所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述充电电路包括：电源芯片U3；

电源芯片U3的VCC端连接所述检测切换电路，所述VCC端与所述检测切换电路之间的电路上连接有滤波电容和电压VCC，电源芯片U3的BAT端连接电池，电源芯片U3的BAT端通过电容C10接地，电源芯片U3的PROG端通过电阻R12接地，电源芯片U3的GND端接地，电源芯片U3的chrg端连接控制器的充电状态检测端。

6.根据权利要求1所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述可配对件包括无线控制器、灯模块、电机模块和/或录音模块。

7.根据权利要求6所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述无线控制器包括：按键、壳体、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、电路板和锂电池；

所述按键与壳体连接；所述轻触开关与所述电路板电连接；所述电路板与底板连接；所述壳体与所述底板连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，所述按键触发轻触开关，当松开按键时，轻触开关复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，锁定无线控制器；当锁定开关被松开时，微动开关复位，解锁无线控制器。

8.根据权利要求6所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述灯模块包括：壳体、锂电池、底板、按键、轻触开关、LED，锁定开关、微动开关和电路板；

所述电路板与所述底板连接；所述底板与所述壳体连接；所述锂电池、所述LED、所述轻触开关与所述电路板电连接；所述按键与所述壳体连接；所述微动开关与所述电路板电连接，所述锁定开关与所述底板连接；

当按下按键时，则触发轻触开关，发出信号控制LED颜色；当松开按键时，则按键复位；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定灯模块；当锁定开关被松开时，复位灯模块微动开关，解锁灯模块。

9.根据权利要求6所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述电机模块包括：主体、前壳、齿轮组、拨动按键、拨动开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池和电路板；

所述拨动按键与所述前壳连接；所述齿轮组与所述前壳、所述主体连接；所述电路板与所述底板连接；所述拨动开关、所述微动开关、所述锂电池与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当拨动拨动按键时，带动拨动开关切换快慢；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定电机模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁电机模块。

10.根据权利要求6所述的可配对件之间充电组网结构的充电与通信切换电路，其特征在于，所述录音模块包括：主体、前壳、麦克风、按键、轻触开关、底板、锁定开关、微动开关、锂电池、电路板、喇叭和固定连接板；

所述按键与所述前壳连接；所述轻触开关、所述麦克风与所述固定连接板连接；所述固定连接板与所述电路板电连接；所述锂电池与所述电路板电连接；所述微动开关与所述电路板电连接；所述锁定开关与所述底板连接；所述喇叭与所述电路板电连接；所述前壳、所述主体与所述底板连接；

当按压按键时，触发轻触开关发出信号，控制麦克风开始录音，录音后自动存储；当锁定开关被压下时，触发微动开关，发出信号锁定录音模块；当锁定开关被松开时，复位微动开关，解锁录音模块。

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