CN112827195A - 一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，包括主控器、遥控器、执行器，所述主控器包括主控积木、模块磁吸接口、电机联轴器，所述遥控器内置遥控电路、锂电池，所述执行器包括输入类模块、输出类模块、编程类模块，所述输入类模块、输出类模块与主控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述编程类模块与遥控器通过模块磁吸接口可拆卸连接。本发明中建立编程遥控器跟主控器无线通信以后，执行器可以随意连接到控制器上任意一个端口，主控器可以精确识别执行器的种类，可以让使用者任意搭建不同场景完成多种不同的操作体验，可玩性及教育性价值高，可升级扩展，方便使用，可以实现清晰的顺序和逻辑，可以锻炼孩子的规则意识。

Description

一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装

技术领域

本发明涉及幼儿编程积木技术领域，具体涉及一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装。

背景技术

目前有多种幼儿编程积木，可以通过拼插执行器实现简单的编程逻辑。可以在上位机的辅助下(如平板电脑，台式电脑)通过拖动模块代码使用数据线下载程序来实现编程的逻辑可以通过数据线连接执行器的方式实现编程逻辑。可以通过执行器摆放到不同的场地中使用场地工具来完成一个作品。可以实现具有游戏性质的场景，不需要动手拖动或者拼插通过内部集成的程序直接实现一些任务。

但是市面上的积木偏玩具但教育价值较低，为儿童娱乐和游戏提供了一种器具，不能起到益智的作用。有些编程积木有教育价值，但是不智能实现功能单一，扩展性差，儿童会结合电子产品以拖动代码块或者编写代码结合积木模块实现一些功能，增加了儿童接触电子器件的机会，电子器件的屏幕不利于儿童的视力。还有很多拼插的电子积木，不能实现无线通信，执行器的拼插方式单一，不能完成更多场景的任务。很多积木需要固定的拼接方式才可以完成一个编程任务。不利于灵活利用。

发明内容

为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，主控器和遥控器通过无线通信的方式，连接与执行器之间的通信，用于完成数种场景任务。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，包括主控器、遥控器、执行器，所述主控器包括主控积木、模块磁吸接口、电机联轴器，所述主控积木内设有主控电路、驱动电机、锂电池、滚轮；

所述遥控器内置遥控电路、锂电池，遥控器上设有状态指示灯、 Type-C接口、电源开关、启动程序按钮、电量指示灯、个子模块磁吸接口；

所述执行器包括输入类模块、输出类模块、编程类模块，其中输入类模块上均设有模块磁吸接口、输入装置、执行指示灯，输入类模块内置输入类电路，用于信号输入，输出类模块上设有模块磁吸接口、输出装置，输出类模块内置输出类电路，用于执行输出动作，编程类模块上设有模块磁吸接口、控制模块，编程类模块内置编程类电路，用于命令主控器的动作；

所述输入类模块、输出类模块与主控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述编程类模块与遥控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述主控器和遥控器通过蓝牙建立连接，进入编程控制模式。

具体地，所述驱动电机通过传动机构与两个电机联轴器相连接，电机联轴器分别位于主控积木的两侧，电机联轴器输出端与滚轮可拆卸连接在一起。

具体地，所述模块磁吸接口分为子模块磁吸接口、母模块磁吸接口，模块磁吸接口内设有四个引脚，分别为正极引脚、负极引脚、类型引脚、识别引脚，正极引脚、负极引脚作用是为输入模块、输出模块供电使用，类型引脚连接一个ID电阻与处理芯片相连接，每个执行器的身份是由其内部ID电阻的阻值来标记的，不同的执行器内部阻值均不同，不同的阻值会产生不同的模拟值，进而识别其身份；识别引脚主要是数据通信功能，执行器中的输入类模块、输出类模块和主控器通信、传输信号，执行器中的编程模块和遥控器进行通信、传输信号，四个引脚分别与对应的内置芯片相连接。

具体地，所述输入类模块包括按钮模块、电位器模块、光电模块、倾斜检测模块、声音检测模块、光线检测模块；

所述光电模块上的输入装置采用光电探测头，光电模块内的输入类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与光电探测头、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接；

所述按钮模块上的输入装置采用按钮开关，按钮模块内输入类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与按钮的输入端相连接；

所述电位器模块的输入装置采用电位传感器，电位器模块内输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与电位传感器、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接；

所述光线检测模块的输入装置采用光敏传感器，光线检测模块内的输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与光电探测头、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接；

所述倾斜检测模块的输入装置采用惯性传感器，倾斜检测模块的输入类电路采用STM32F030F4P6处理芯片，处理芯片的引脚分别与惯性传感器、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接；

所述声音检测模块的输入装置采用声敏传感器，声音检测模块内的输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与声敏传感器、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接。

具体地，所述输出类模块分为录音模块、电机模块、LED灯模块、彩灯模块、显示模块；

所述电机模块内设有驱动电机，电机模块上有一个延长线，电机模块内的输出类电路采用L9110驱动芯片，延长线的一端与驱动芯片的引脚相连接，延长线的另一端与模块磁吸接口相连接，通过模块磁吸接口与主控器的模块磁吸接口相连接；

所示显示模块外表面设有显示屏、显示按键，输出类电路采用 STM32F103C8T6TR处理芯片，处理芯片的引脚分别与显示屏、按键电路、执行器指示灯的引脚相连接；

所述录音模块上设有录音按键、喇叭、话筒，录音模块的输出类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与录音按键、喇叭、话筒、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接。

具体地，所述编程类模块分为运动控制模块13个、声音控制模块6个、表情控制模块5个、LED灯控制模块2个、电机控制模块2 个、机器人控制模块2个，共25种30个模块。

具体地，所述主控积木还包括开关按钮、电量指示灯、Type-C 接口。

具体地，所述主控电路包括主控单片机、TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、蓝牙模块、主控复位电路，恒压恒流充电电路采用 TP4056芯片。

具体地，所述遥控电路包括遥控单片机、TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路，遥控单片机采用STM32F103RBT6处理芯片，恒压恒流充电电路采用TP4056芯片，电量显示电路采用YX017A-HL芯片，蓝牙模块采用JDY-16芯片，所述遥控单片机分别与TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路相连接，遥控单片机与8个模块磁吸接口的四个引脚分别相连接，用于与编程类模块相连接。

一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装的工作方式为：

S1、所述主控器和遥控器开机后自动建立蓝牙连接进入编程控制模式；

S2、将输出类模块通过模块磁吸接口装配在主控器上，选择对应类别的编程类模块，将编程类模块依次穿过通过模块磁吸接口装配在遥控器上，用于编写一个最多8个编程命令的程序；

S3、当按下遥控器的启动程序按钮时，触发低电平接通电路，子模块磁吸接口与母模块磁吸接口的正负引脚起到供电作用，遥控器通过类型引脚精确辨别执行器的种类功能，此时遥控器将执行器的指令发送到控制器，控制器接收到指令后依次执行遥控器上程序，识别引脚此时的功能是当程序执行到该执行器时，可以标记当前状态，如遇到空位或者不同类别的编程类模块，程序将自动停止，不被执行。

具体地，所述类型引脚精确辨别执行器的方法为，通过检测不同执行器的阻值产生不同的模拟值，来区分执行器的种类和功能。

本发明具有以下有益效果：本发明中建立编程遥控器跟主控器无线通信以后，执行器可以随意连接到控制器上任意一个端口，主控器可以精确识别执行器的种类，可以让使用者任意搭建不同场景完成多种不同的操作体验；儿童只需要将编程积木顺序放在远程遥控器终端并按下开始按钮，主控器便会以此执行编程积木的动作，方便编程者入门以及幼儿编程兴趣的引导；在编程过程中无需上位机，只需要将编程积木顺序放在远程遥控器终端并按下开始按钮，主控器便会以此执行编程积木的动作，既锻炼了使用者的动手操作能力，又培养了孩子的逻辑思维，会避免儿童长时间接触电子产品；除了有配套的积木模块外，还兼容乐高大颗粒积木，可以完美安装在乐高作品中；色彩鲜艳，不同种类积木区分性强；下载程序无需连线，远程遥控终端通过蓝牙配对好主控器后就可以进行编程，并实现编程效果；在积木连接处采用磁吸式连接，遥控器主控器识别执行器采用不同阻值产生不同模拟值来辨别执行器种类及功能，成本低，效率高；可玩性及教育性价值高，使用食品级ABS安全性高，可升级扩展，方便使用，可以实现清晰的顺序和逻辑，可以锻炼孩子的规则意识。

附图说明

图1为本发明的遥控器与主控器间的结构框图。

图2为本发明的另一种实施方式的结构框图。

图3为本发明的主控器的结构示意图一。

图4为本发明的主控器的结构示意图二。

图5为本发明的主控器的单片机电路图一。

图6为本发明的主控器的电路图二。

图7为本发明的主控器的电路图三。

图8为本发明的遥控器的结构示意图。

图9为本发明的遥控器的电路图一。

图10为本发明的遥控器的电路图二。

图11为本发明的遥控器的电量显示电路图。

图12为本发明的遥控器的蓝牙电路图。

图13为本发明的按钮模块结构示意图一。

图14为本发明的按钮模块结构示意图二。

图15为本发明的按钮模块电路图一。

图16为本发明的按钮模块电路图二。

图17为本发明的电位器模块结构示意图一。

图18为本发明的电位器模块电路图。

图19为本发明的光线检测模块结构示意图。

图20为本发明的光线检测模块电路图。

图21为本发明的倾斜检测模块结构示意图。

图22为本发明的倾斜检测模块电路图一。

图23为本发明的倾斜检测电路图二。

图24为本发明的声音检测模块的结构示意图。

图25为本发明的声音检测模块的电路图。

图26为本发明的显示模块结构示意图。

图27为本发明的显示模块结构示意图。

图28为本发明的显示模块的电路图一。

图29为本发明的显示模块的电路图二。

图30为本发明的LED灯模块的结构示意图。

图31为本发明的LED灯模块的电路图。

图32为本发明的声音模块的结构示意图。

图33为本发明的声音模块的电路图。

图34为本发明的实施例1的示例图。

图35为本发明的实施例2的示例图。

图36为本发明的实施例3的示例图。

图37为本发明的实施例4的示例图。

图38为本发明的实施例5的示例图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1-33所示的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，包括主控器、遥控器、执行器，所述主控器包括主控积木1、模块磁吸接口8、电机联轴器，所述主控积木1内设有主控电路、驱动电机、锂电池、滚轮103；

所述遥控器2内置遥控电路、锂电池，遥控器2上设有状态指示灯201、Type-C接口、电源开关204、启动程序按钮203、电量指示灯202、8个子模块磁吸接口8；

所述执行器包括输入类模块、输出类模块、编程类模块，也采用常规积木外壳，其中输入类模块上均设有模块磁吸接口、输入装置、执行指示灯，输入类模块内置输入类电路，用于信号输入，输出类模块上设有模块磁吸接口、输出装置，输出类模块内置输出类电路，用于执行输出动作，编程类模块上设有模块磁吸接口、控制模块，编程类模块内置编程类电路，用于命令主控器的动作；

所述输入类模块、输出类模块与主控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述编程类模块与遥控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述主控器和遥控器通过蓝牙建立连接，进入编程控制模式。

具体地，所述驱动电机通过传动机构与两个电机联轴器相连接，电机联轴器分别位于主控积木1的两侧，电机联轴器输出端与滚轮 103可拆卸连接在一起，驱动电机通过电机联轴器驱动滚轮103带动主控积木1移动。

具体地，所述模块磁吸接口分为子模块磁吸接口、母模块磁吸接口，模块磁吸接口内设有四个引脚，分别为正极引脚、负极引脚、类型引脚、识别引脚，正极引脚、负极引脚作用是为输入模块、输出模块供电使用，类型引脚连接一个ID电阻与处理芯片相连接，每个执行器的身份是由其内部ID电阻的阻值来标记的，不同的执行器内部阻值均不同，不同的阻值会产生不同的模拟值，进而识别其身份；识别引脚主要是数据通信功能，执行器中的输入类模块、输出类模块和主控器通信、传输信号，执行器中的编程模块和遥控器进行通信、传输信号，四个引脚分别与对应的内置芯片相连接，所述输入类模块、输出类模块、编程类模块上安装母模块磁吸接口，主控器、遥控器上安装子模块磁吸接口，一种控制逻辑为当输出类模块的母模块磁吸接口与主控器的子模块磁吸接口相连接时，编程类模块与遥控器的子模块磁吸接口相连接时，对应的四个引脚接通电路，平触发低电平接通电路正极、负极引脚起到供电作用，遥控器可以通过类型引脚精确辨别执行器(编程类模块)的种类功能，此时遥控器将执行器(编程类模块)的指令发送到主控器，主控器接收到指令后，控制输出类模块依次执行遥控器上程序，识别引脚此时的功能是，当程序执行到该执行器时，可以标记当前状态，另外一种控制逻辑为当主控器与输入类模块连接时，此时主控读取输入模块的识别引脚的ID值，主控与输出类模块连接时，通过主控器内主控电路的信号端口控制输出，实现输入类模块控制输出类模块的功能。

具体地，所述输入类模块包括按钮模块31、电位器模块32、2 个光电模块33、倾斜检测模块34、声音检测模块35、光线检测模块共6种，设为橙色，便于区分；

所述光电模块33上的输入装置采用光电探测头331，光电模块 33内的输入类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与光电探测头331、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接，用于检测前方是否有障碍物或者地面上是否有黑线，并将信号通过；

所述按钮模块31上的输入装置采用按钮开关311，按钮模块31 内输入类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与按钮311的输入端相连接，用于输入开关；

所述电位器模块32的输入装置采用电位传感器321，电位器模块32内输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与电位传感器321、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接，用于控制电机的正反转；

所述光线检测模块的输入装置采用光敏传感器，光线检测模块内的输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与光电探测头、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接，用于检测光线的强度；

所述倾斜检测模块34的输入装置采用惯性传感器，倾斜检测模块的输入类电路采用STM32F030F4P6处理芯片，处理芯片的引脚分别与惯性传感器、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接，用于检测光线的强度；

所述声音检测模块35的输入装置采用声敏传感器351，声音检测模块内的输入电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与声敏传感器351、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接，用于检测光线的强度。

具体地，所述输出类模块分为录音模块41、电机模块10、LED 灯模块42、彩灯模块、显示模块共5种，设为蓝色，便于区分；

所述电机模块内设有驱动电机，电机模块上有一个延长线，电机模块内的输出类电路采用L9110驱动芯片，延长线的一端与驱动芯片的引脚相连接，延长线的另一端与模块磁吸接口相连接，通过模块磁吸接口与主控器的模块磁吸接口相连接，其作用是动力输出模块；

所示显示模块41外表面设有显示屏402、显示按键401，输出类电路采用STM32F103C8T6TR处理芯片，处理芯片的引脚分别与显示屏、按键电路、执行器指示灯的引脚相连接，显示模的处理芯片内写入表情模式、计数模式两种显示模式，点击显示按键401，触发按键电路，用于切换当前显示的内容，长按3s以上可以在表情模式和计数模式两种模式之间切换；

所述录音模块43上设有录音按键431(432、433)、喇叭435、话筒436，录音模块43的输出类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与录音按键431(432、433)、喇叭435、话筒 436、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯434相连接，处理芯片内置多段声音，可以播放，按住录音键，进行录音，按住播放键，可以播放当前选定的声音，按下切换键，可以切换下一个音频。

具体地，所述编程类模块分为运动控制模块13个、声音控制模块6个、表情控制模块5个、LED灯控制模块2个、电机控制模块2 个、机器人控制模块2个，共25种30个模块，设为浅绿色，便于区分。

具体地，所述主控积木1还包括开关按钮、电量指示灯、Type-C 接口。

具体地，如图5、6、7所示，所述主控电路包括主控单片机、TYPE-C 接口电路、恒压恒流充电电路、蓝牙模块、主控复位电路，恒压恒流充电电路采用TP4056芯片。

具体地，如图9、10、11、12所示，所述遥控电路包括遥控单片机、TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路，遥控单片机采用STM32F103RBT6处理芯片，恒压恒流充电电路采用TP4056芯片，电量显示电路采用 YX017A-HL芯片，蓝牙模块采用JDY-16芯片，所述遥控单片机分别与TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路相连接，遥控单片机与8个模块磁吸接口的四个引脚分别相连接，用于与编程类模块相连接。

一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装的工作方式，包括两种模式：

模式1、主控器与遥控器配合使用：

S1、所述主控器和遥控器开机后自动建立蓝牙连接进入编程控制模式；

S2、将输出类模块通过模块磁吸接口装配在主控器上，选择对应类别的编程类模块，将编程类模块依次穿过通过模块磁吸接口装配在遥控器上，用于编写一个最多8个编程命令的程序；

S3、当按下遥控器的启动程序按钮时，触发低电平接通电路，子模块磁吸接口与母模块磁吸接口的正负引脚起到供电作用，遥控器通过类型引脚精确辨别执行器的种类功能，此时遥控器将执行器的指令发送到控制器，控制器接收到指令后依次执行遥控器上程序，识别引脚此时的功能是当程序执行到该执行器时，可以标记当前状态，如遇到空位或者不同类别的编程类模块，程序将自动停止，不被执行。

具体地，所述类型引脚精确辨别执行器的方法为，通过检测不同执行器的阻值产生不同的模拟值，来区分执行器的种类和功能。

实施例1

打开遥控器2的电源开关、主控器的电源开关，遥控器2和主控器建立通信连接，将左转90度、前进两步、左转90度、前进一步、右转90度、前进两步的运动类编程类模块511、512、513，依次放置到遥控器模块磁吸接口上，结合套装配套的场地板，上面所列举的 6个执行器依次放到遥控器磁吸接口上，此时执行器的四个引脚跟遥控器2的四个引脚接通电路，遥控器2跟主控器通过低功耗蓝牙建立无线通信逻辑，当按下遥控器2的启动程序按钮时，触发低电平接通电路“正负”引脚起到供电作用；遥控器2可以通过类型引脚精确辨别执行器的种类功能，此时遥控器2将执行器的指令发送到主控器的主控电路，主控电路接收到指令后依次执行遥控器2上程序，识别引脚此时的功能是当程序执行到该执行器时，可以标记当前状态，如示例图34，按下按钮，主控积木1依次进行完成左转90度、前进两步、左转90度、前进一步、右转90度、前进两步的任务,当执行到该执行器时执行器指示灯会闪烁。

实施例2

打开遥控器2的电源开关、主控器的电源开关，遥控器2和主控器建立通信连接，将开灯编程模块、关灯编程模块的执行器依次放置到遥控器模块磁吸接口上，将LED灯模块42放到主控器的任意一个模块磁吸接口上，当按下遥控器2上边的启动程序按钮后，遥控器2接收到低电平信号，遥控器2正负极引脚接通电源，通过类型引脚辨别不同执行器的阻值产生不同的模拟值来区分执行器的种类和功能，通过BLE(低功耗蓝牙模块)发送指令到主控器的主控电路建立通信关系，主控电路接收到指令后自动检测模块磁吸接口是否连接LED灯模块，如果未正常连接，主控器会闪两次以提示错误，检测到主控器上的模块磁吸接口正常连接后，控制器通过与执行器接通的识别引脚自动定位到连接的端口，依次执行遥控器2上的程序，如示例图35 所示，按下启动程序按钮，开启LED模块42，灯亮5秒后熄灭。

实施例3

打开遥控器2的电源开关、主控器的电源开关，遥控器2和主控器建立通信连接，将控制电机模块10的启动电机编程模块、停止电机编程模块依次放置到遥控器2的模块磁吸接口8上，将电机模块 10放到主控器的主控积木1上的任意一个端口上，按下遥控器2的程序启动按钮，此时遥控器2自动识别执行器种类，并根据执行器的功能给遥控器2发送指令，遥控器2接收到指令后自动识别模块磁吸接口连接的执行器种类是否正确，并发出遥控器2上执行器的功能，如示例图36所示，如果未正常连接，主控器会闪两次以提示错误，检测到磁吸口正常连接后，控制器通过与执行器接通的“识别”引脚自动定位到连接的端口，给执行器发出指令，执行器接通电路后，通过接收的指令来传递状态，依次执行遥控器上的程序。

实施例4

打开遥控器2的电源开关、主控器的电源开关，遥控器2和主控器建立通信连接，将微笑、生气、伤心、开心、哭泣的编程模块的执行器依次放置到遥控器2的模块磁吸接口8上，将输出类模块中的显示模块放到主控器上的任意一个端口上，遥控器2上边的启动程序按钮后，遥控器接收到低电平信号，遥控器2正负极引脚接通电源，通过类型引脚辨别不同执行器的阻值产生不同的模拟值来区分执行器的种类和功能，通过BLE(低功耗蓝牙模块)发送指令到主控器的主控电路建立通信关系，主控器的主控电路接收到指令后自动检测模块磁吸接口是否连接显示模块41，如果未正常连接，主控器会闪两次以提示错误，检测到磁吸口正常连接后，主控器通过与执行器接通的识别引脚自动定位到连接的端口，给执行器发出指令，执行器接通电路后，通过接收的指令来传递状态，依次执行遥控器上的程序，此时遥控器自动识别执行器种类，并根据执行器的功能给从左到右依次给遥控器发送指令，遥控器接收到指令后自动识别磁吸端口连接的执行器种类是否正确并发出遥控器上执行器的功能，如实例图37所示，按下启动程序按钮，显示模块依次显示微笑表情、生气表情、伤心表情、开心表情和哭泣表情各5秒。

实施例5

打开遥控器2的电源开关、主控器的电源开关，遥控器2和主控器建立通信连接，将消防车鸣笛、汽车鸣笛、警车鸣笛、门铃声、电话铃声的编程模块依次放置到遥控器模块磁吸接口上，将输出端类模块中的录音模块43放到主控积木1的任意一个端口上，按下遥控器上边的启动程序按钮后，遥控器2接收到低电平信号，遥控器2正负极引脚接通电源，通过类型引脚辨别不同执行器的阻值产生不同的模拟值来区分执行器的种类和功能，通过BLE(低功耗蓝牙模块)发送指令到控制器建立通信关系，主控器的主控电路接收到指令后自动检测模块磁吸接口是否连接显示模块，如果未正常连接，主控器会闪两次以提示错误，检测到磁吸口正常连接后，控制器通过与执行器接通的“识别”引脚自动定位到连接的端口，给执行器发出指令，执行器接通电路后，通过接收的指令来传递状态，依次执行遥控器上的程序。如示例图38所示，按下启动程序按钮，录音模块43依次播放消防车鸣笛声、汽车鸣笛声、警车鸣笛声、门铃声和电话铃声各一遍。

本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (11)

1.一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：包括主控器、遥控器、执行器，所述主控器包括主控积木、模块磁吸接口、电机联轴器，所述主控积木内设有主控电路、驱动电机、锂电池、滚轮；

所述遥控器内置遥控电路、锂电池，遥控器上设有状态指示灯、Type-C接口、电源开关、启动程序按钮、电量指示灯、模块磁吸接口；

所述执行器包括输入类模块、输出类模块、编程类模块，其中输入类模块上均设有模块磁吸接口、输入装置、执行指示灯，输入类模块内置输入类电路，用于信号输入，输出类模块上设有模块磁吸接口、输出装置，输出类模块内置输出类电路，用于执行输出动作，编程类模块上设有模块磁吸接口、控制模块，编程类模块内置编程类电路，用于命令主控器的动作；

所述输入类模块、输出类模块与主控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述编程类模块与遥控器通过模块磁吸接口可拆卸连接，所述主控器和遥控器通过蓝牙建立连接，进入编程控制模式。

2.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述驱动电机通过传动机构与两个电机联轴器相连接，电机联轴器分别位于主控积木的两侧，电机联轴器输出端与滚轮可拆卸连接在一起。

3.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述模块磁吸接口分为子模块磁吸接口、母模块磁吸接口，模块磁吸接口内设有四个引脚，分别为正极引脚、负极引脚、类型引脚、识别引脚，正极引脚、负极引脚作用是为输入模块、输出模块供电使用，类型引脚连接一个ID电阻与处理芯片相连接，每个执行器的身份是由其内部ID电阻的阻值来标记的，不同的执行器内部阻值均不同，不同的阻值会产生不同的模拟值，进而识别其身份；识别引脚主要是数据通信功能，执行器中的输入类模块、输出类模块和主控器通信、传输信号，执行器中的编程模块和遥控器进行通信、传输信号，四个引脚分别与对应的内置芯片相连接。

4.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述输入类模块包括按钮模块、电位器模块、光电模块、倾斜检测模块、声音检测模块、光线检测模块。

5.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述输出类模块分为录音模块、电机模块、LED灯模块、彩灯模块、显示模块；

所述电机模块内设有驱动电机，电机模块上有一个延长线，电机模块内的输出类电路采用L9110驱动芯片，延长线的一端与驱动芯片的引脚相连接，延长线的另一端与模块磁吸接口相连接，通过模块磁吸接口与主控器的模块磁吸接口相连接；

所示显示模块外表面设有显示屏、显示按键，输出类电路采用STM32F103C8T6TR处理芯片，处理芯片的引脚分别与显示屏、按键电路、执行器指示灯的引脚相连接；

所述录音模块上设有录音按键、喇叭、话筒，录音模块的输出类电路采用ATMEGA8A-AU处理芯片，处理芯片的引脚分别与录音按键、喇叭、话筒、模块磁吸接口的四个引脚、执行指示灯相连接。

6.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述编程类模块分为运动控制模块13个、声音控制模块6个、表情控制模块5个、LED灯控制模块2个、电机控制模块2个、机器人控制模块2个，共25种30个模块。

7.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述主控积木还包括开关按钮、电量指示灯、Type-C接口。

8.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述主控电路包括主控单片机、TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、蓝牙模块、主控复位电路，恒压恒流充电电路采用TP4056芯片。

9.根据权利要求1所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装，其特征在于：所述遥控电路包括遥控单片机、TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路，遥控单片机采用STM32F103RBT6处理芯片，恒压恒流充电电路采用TP4056芯片，电量显示电路采用YX017A-HL芯片，蓝牙模块采用JDY-16芯片，所述遥控单片机分别与TYPE-C接口电路、恒压恒流充电电路、保护电路、电量显示电路、蓝牙模块、遥控复位电路相连接，遥控单片机与8个模块磁吸接口的四个引脚分别相连接，用于与编程类模块相连接。

10.一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装的工作方法，其特征在于：包括：

S1、所述主控器和遥控器开机后自动建立蓝牙连接进入编程控制模式；

S2、将输出类模块通过模块磁吸接口装配在主控器上，选择对应类别的编程类模块，将编程类模块依次穿过通过模块磁吸接口装配在遥控器上，用于编写一个最多8个编程命令的程序；

S3、当按下遥控器的启动程序按钮时，触发低电平接通电路，子模块磁吸接口与母模块磁吸接口的正负引脚起到供电作用，遥控器通过类型引脚精确辨别执行器的种类功能，此时遥控器将执行器的指令发送到控制器，控制器接收到指令后依次执行遥控器上程序，识别引脚此时的功能是当程序执行到该执行器时，可以标记当前状态，如遇到空位或者不同类别的编程类模块，程序将自动停止，不被执行。

11.根据权利要求9所述的一种带有主控器遥控器的智能幼儿编程积木套装的工作方法，其特征在于：所述类型引脚精确辨别执行器的方法为，通过检测不同执行器的阻值产生不同的模拟值，来区分执行器的种类和功能。

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