CN204087541U

CN204087541U - 一种益智电子积木

Info

Publication number: CN204087541U
Application number: CN201420494673.2U
Authority: CN
Inventors: 付玉堂
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-08-30
Filing date: 2014-08-30
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2024-08-30

Abstract

本实用新型提供一种益智电子积木的方案设计，该益智电子积木不仅具有很高的科技含量，而且内容非常的丰富，包含语音识别控制单元、LED灯单元（多种颜色）、喇叭单元、电机单元、车轮单元、螺旋桨单元、光电开关单元、光敏电阻单元、开关单元、按键单元、数码管显示单元、太阳能供电单元、电源单元、温度测量单元、蜂鸣器单元、交通灯单元、积木插接板、连接线以及安装固定件。用户可以通过简单地连接组建出飞机、汽车、大风车、机器人、电子琴、交通灯等多种模型，且可以实现运动、具有声光电效果。可以大大的开发用户的科技兴趣及想象力，并且可以进行实践，增强其动手能力。

Description

一种益智电子积木

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，是一种益智的电子积木。

背景技术

目前，公知的儿童益智教育培训产品种类繁多，如知名的乐高积木产品以及一些模块化机器人积木产品，还有一些由简单电子元器件做成积木单元的电子积木。市场上的产品主要存在两种缺陷，一种是属于传统的益智积木，让孩子动脑组装成不同的东西，不具有科技含量，不符合现代的科技生活。另一种是包含了基本的电子器件，通过拼装可以实现传统的积木所不具有的功能，但所用到的都是基本的电子器件，所能实现的功能也十分有限，属于过渡阶段的产品，无法满足现代儿童们的兴趣需求，同时很多产品设计的结构与积木单元的接口不是很安全，有尖锐的金属部分，存在安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有益智电子积木类产品的主要问题及不足，本实用新型提供一种益智电子积木的方案设计，该益智电子积木不仅具有很高的科技含量，而且内容非常的丰富，用户可以通过简单地连接组建出飞机、汽车、大风车、机器人、电子琴、交通灯等多种不同功能的模型，且可以实现运动、具有声光电效果。可以大大的开发儿童的科技兴趣及想象力，并且可以进行实践，增强其动手能力。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：本益智电子积木包含很多积木功能单元，具体包括语音识别控制单元、LED灯单元（多种颜色）、喇叭单元、电机单元、车轮单元、螺旋桨单元、光电开关单元、光敏电阻单元、开关单元、按键单元、数码管显示单元、太阳能供电单元、电源单元、温度测量单元、蜂鸣器单元、交通灯单元、积木插接板、连接线以及安装固定件，每个积木单元有不同的大小和形状，积木单元上有突出圆柱和孔洞，通过圆柱和孔洞可以进行任意的拼接组合。语音识别控制单元整合了语音芯片和单片机电路以及防插反接口，可以便捷的直接实现识别人发出的语音指令来实现对连接在防插反接口上的外围设备的控制及语音播报功能，LED灯单元设计包含红、绿、黄、蓝、彩色五种灯，具有3针的防插反接口2个，喇叭单元包括了功放电路、小功率喇叭，具有3针防插反接口2个，电机单元包括直流减速电机及硬件控制电路，具有3针防插反接口2个，车轮单元包括车轮及带齿轮的轴杆，螺旋桨单元包括带防护罩的螺旋桨，光电开关单元包括红外对管及硬件转换电路，具有3针防插反接口2个，光敏电阻单元包括光敏电阻及比较器电路，具有3针防插反接口1个，开关单元包括拨动开关及自锁按动开关，具有3针防插反接口2个，按键单元包括微动按键，具有2针防插反接口1个，数码管显示单元包括2位共阴数码管，驱动电路，具有2针防插反接口12个，太阳能供电单元包括太阳能电池板与后端转换电路，具有2针防插反接口2个，电源单元包括稳压电路及电池安装盒，具有2针防插反接口10个，DC3.5电源接头1个，温度测量单元包括DS18B20数字温度传感器，具有3针防插反接口2个，蜂鸣器单元包括蜂鸣器及驱动电路，具有3针防插反接口2个，交通灯单元包括3个LED灯及驱动电路，具有3针防插反接口2个，积木插接板包括长方形、三角形、圆形、正方形、梯形的可插接的塑料板，连接线包括2针、3针的杜邦线，安装固定件即用来固定电机、车轮等一些积木模块的结构件。以上所述的积木单元均具有丰富的接口，每个积木单元具有特定的功能，电路板固定在不同大小及形状的外壳内，本方案所设计的益智电子积木的核心积木单元是语音识别控制单元，其余的各个积木单元通过杜邦线与其进行连接，同时积木单元彼此之间也可直接连接，可以实现不同复杂度的多功能的模型。

本实用新型的有益效果是，设计实现一套具有科技含量、功能齐全，可以大大激发孩子对科技的热爱，培养其兴趣爱好的益智电子积木。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型所设计的益智电子积木的组成示意图。

图2是本实用新型中的语音识别控制单元的电路图。

图3是本实用新型中积木单元电路图1。

图4是本实用新型中积木单元电路图2。

图5是本实用新型中积木单元电路图3。

图6是本实用新型实施例2的积木单元连接及组装效果示意图。

图7是本实用新型实施例3的积木单元连接及组装效果示意图。

图中1.语音识别控制单元，2.光电开关单元，3.LED灯单元，4.光敏电阻单元，5.螺旋桨单元，6.电机单元，7.车轮单元，8.开关单元，9.蜂鸣器单元，10.按键单元，11.数码管显示单元，12. 交通灯单元，13.温度测量单元，14.喇叭单元，15.电源单元，16.太阳能单元，17.安装固定件，18.积木插接板，19.连接线，20.凸出圆柱，21.孔洞，22.防插反插座。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1，本实例公开了一种益智电子积木，在图1中，所描述的是语音识别控制单元1、光电开关单元2、LED灯单元3、光敏电阻单元4、螺旋桨单元5、电机单元6、车轮单元7、开关单元8、蜂鸣器单元9、按键单元10、数码管显示单元11、交通灯单元12、温度测量单元13、喇叭单元14、电源单元15，太阳能单元16，安装固定件17，积木插接板18，连接线19这些积木单元的主要连接关系，以上积木单元除了与核心积木单元即语音识别控制单元连接外，还可以彼此进行连接，实现不同的功能。

图2为本实例中的语音识别控制单元的电路，包括LD3320A语音识别处理芯片及STC10L08XE处理器，这两个芯片进行连接可实现用户自定指令、语音识别信号输出及对外接设备的控制和信息采集功能，同时本单元电路还包括3个继电器，进行对外接开关量设备进行控制，如电机、交通灯等。本单元电路设计包括多个3针及2针的防插反插座22，方便与其他积木单元通过杜邦线进行连接。

图3为本实例中的LED灯单元3、光电开关单元2、喇叭单元14的电路图，LED灯单元3电路通过NPN三极管来进行开关控制，当3针防插反插座22输入信号端接入高电平即可点亮LED灯，光电开关单元2电路设计用光电对管与LM393电压比较器组成传感器电路，默认输出低电平，检测有效输出高电平，喇叭单元14电路由三极管搭建简易功放，LED灯单元3可与语音识别控制单元1、光电开关单元8、光敏电阻单元进行连接，实现外部传感器信号对LED灯单元3的控制。

图4为本实例中的光敏电阻单元4、交通灯单元12、电源单元15、开关单元8、按键单元10电路图，光敏电阻单元4电路设计包括光敏电阻和LM393比较器电路，检测光强达到阈值时输出高电平，交通灯单元12电路设计由三个三极管和LED灯组成，通过此积木单元与语音识别控制单元1积木连接，可实现交通灯效果电源单元15电路设计采用LM2576稳压芯片，此芯片属于开关式，效率高、发热小，开关单元8与按键单元10可以其他的积木单元连接，实现通过按键或开关来对积木单元的控制效果。

图5为本实例中的温度测量单元13、蜂鸣器单元9、电机单元6、数码管显示单元11电路，温度测量单元13电路设计采用DS18B20单总线数字温度传感器.蜂鸣器单元9设计采用三极管驱动无缘蜂鸣器，信号输入端给入高电平即可让蜂鸣器工作.电机单元6设计采用大电流SS8050 NPN三极管进行驱动，控制信号端输入高电平即可驱动电机运转。数码管显示单元11电路设计采用共阴数码管，由三极管驱动数码管的每一位，此积木单元与语音识别控制单元1或按键单元10连接，实现数字显示。

实施例2，本实例公开了实施例1中益智电子积木的一种组合方式，在图6中，电源单元15、语音识别控制单元1、LED灯单元3、喇叭单元14连接组成飞机模型的机身主体，螺旋桨单元5、电机单元6、积木插接板18连接组成飞机模型的机翼，车轮单元7与积木插接板18连接构成飞机模型的轮子组件，各模块通过积木插接板18及自身上的凸出圆柱20和孔洞21连接，通过杜邦线进行积木单元之间的电气连接，本电子积木组合方式可实现通过语音识别控制飞机螺旋桨旋转、机身LED灯闪烁、喇叭播放音乐的功能，同时还可以进一步扩展，连接更多其他的积木单元，实现更多的功能。

实施例3，本实例公开了实施例1中益智电子积木的一种组合方式，在图7中，语音识别控制单元1、按键单元10、蜂鸣器单元9、积木插接板18连接组成简易电子琴，7个按键单元10组成简易电子琴的按键，蜂鸣器单元9作为发声模块，积木插接板18作为底板，其他积木单元插接在其上面，这种组合方式所搭建的电子琴可以通过按动按键来实现发声。

Claims

1.一种益智电子积木，包括语音识别控制单元、LED灯单元、喇叭单元、电机单元、车轮单元、螺旋桨单元、光电开关单元、光敏电阻单元、开关单元、按键单元、数码管显示单元、太阳能供电单元、电源单元、温度测量单元、蜂鸣器单元、交通灯单元、积木插接板、连接线以及安装固定件，每个积木单元有不同的大小和形状，积木单元上有突出圆柱和孔洞，通过圆柱和孔洞可以进行任意的拼接组合，组建出飞机、汽车、大风车、机器人、电子琴、交通灯等多种不同功能的模型。

2.根据权利要求1所述的一种益智电子积木，其特征在于：电源单元、语音识别控制单元、LED灯单元、喇叭单元连接组成飞机模型的机身主体，螺旋桨单元、电机单元、积木插接板连接组成飞机模型的机翼，车轮单元与积木插接板连接构成飞机模型的轮子组件，通过杜邦线进行积木单元之间的电气连接，本电子积木组合方式可实现一架通过语音识别控制螺旋桨旋转、机身LED灯闪烁、喇叭播放音乐的飞机模型。

3.根据权利要求2所述的一种益智电子积木，其特征在于：语音识别控制单元、按键单元、蜂鸣器单元、积木插接板连接组成简易电子琴，7个按键单元组成简易电子琴的按键，蜂鸣器单元作为发声模块，积木插接板作为底板。