CN207412727U - 一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄，该无线遥控模块包括：输入模块、第一主控模块、发射模块、接收模块和第二主控模块，所述输入模块和所述发射模块分别与所述第一主控模块相连，所述接收模块与所述发射模块无线连接，所述第二主控模块与所述接收模块连接。本实用新型解决了无线遥控模块对电子积木一对一控制的问题，实现了电子积木控制过程中互不干扰的问题。

Description

一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄

技术领域

本实用新型涉及无线通信领域，尤其涉及一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄。

背景技术

科教兴国是我国的基本国策，科学月、科技周、爱科学活动和科学观等全国推广的各项科学活动，使得创客教育开始发展起来。创客就是一种无拘无束、自由发挥、开放交流的社会文化，鼓励更多喜欢创造、探索、分享的民众，通过亲自动手设计、制作、修改、完善，进而创造出独一无二的产品和服务。创客与教育相结合，创客教育随之营运而生。

随着创客教育的兴起，各种模块化的电子积木出现在市场上。现有电子积木市场中，基本都是通过无线手柄和蓝牙等传输模式，对电子积木进行单一固定的遥控。无线手柄和蓝牙等传输模式往往采用通讯协议进行数据传输，而通讯协议是固定不变的，因此，出厂的每套电子积木都采用统一的通讯协议与遥控器进行数据传输，即可以由任意遥控器进行控制。在同一场景中，这种固定的遥控和接收方式导致电子积木的通讯控制方法单一，一个遥控器可同时控制多套电子积木。每个遥控器能控制场景中所有的电子积木，将导致电子积木操作混乱，不能满足用户对每套电子积木一对一控制的需求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提出一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄，通过调节无线遥控模块的频段，以解决无线遥控模块对电子积木一对一控制的问题，实现电子积木控制过程中互不干扰的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种电子积木的无线遥控模块，包括：输入模块、第一主控模块、发射模块、接收模块和第二主控模块，所述输入模块和所述发射模块分别与所述第一主控模块相连，所述接收模块与所述发射模块无线连接，所述第二主控模块与所述接收模块连接，其中：

所述输入模块，用于接收外部输入的控制指令，并将所述控制指令发送给所述第一主控模块；

所述第一主控模块，用于接收所述输入模块发送的控制指令，根据所述控制指令选择频段，并根据所述频段发送频段调节指令给所述发射模块并调节所述发射模块的输出频段；

所述发射模块，用于发送所述第一主控模块的所述频段调节指令给所述接收模块；

所述接收模块，用于接收所述发射模块发送的所述频段调节指令，并将所述频段调节指令发送给所述第二主控模块；

所述第二主控模块，用于接收所述接收模块传输的所述频段调节指令，对所述频段调节指令进行解析并根据解析的频段调节指令对所述接收模块进行频段调节。

进一步地，所述无线遥控模块，还包括：

第一显示模块，与所述第一主控模块连接，用于显示与所述发射模块的输出频段对应的提示信息，所述提示信息用于区分所述发射模块的输出频段。

进一步地，所述无线遥控模块，还包括：

第二显示模块，与所述第二主控模块连接，用于显示与所述接收模块的接收频段对应的提示信息，所述提示信息用于区分所述接收模块的接收频段。

进一步地，所述第一主控模块和所述第二主控模块为NRF51822芯片。

进一步地，所述第一显示模块或所述第二显示模块为n路LED灯，其中，n是一个自然数且2ⁿ大于等于所述频段的数量。

进一步地，所述发射模块与所述接收模块基于磁性连接进行信号传输。

进一步地，所述输入模块具体用于：接收外部输入的按键信息，并根据所述按键信息获取0-5V模拟量和/或开关量输入；

相应地，所述发射模块具体用于：

接收输入模块获取的所述0-5V模拟量和/或开关量输入，将所述0-5V模拟量和/或所述开关量输入转换为对应占空比的PWM波，发送给所述接收模块。

进一步地，所述无线遥控模块，还包括：

扩展模块，用于扩展多路所述发射模块和所述接收模块。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种电子积木的遥控手柄，所述遥控手柄包括如第一方面任一所述的一种电子积木的无线遥控模块。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的一种电子积木的无线遥控模块及遥控手柄，根据输入模块传输的外部控制指令，对发射模块和接收模块的通讯频率进行调节，从而改变发射模块和接收模块的通讯频率。当存在多个遥控模块和电子积木时，通过改变各个遥控模块的信号通讯频率，不同的遥控模块能够对其控制的电子积木进行区分，与现有技术中遥控器通过固定的传输协议进行数据传输，不能够对传输协议进行修改或调节的技术方案相比，本实用新型提供的无线遥控模块根据外部输入控制指令，调节发射模块和接收模块的通讯频率，实现了对电子积木的一对一控制，解决了遥控模块控制过程中相互干扰问题。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的示例性实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其他特征和优点，附图中：

图1是本实用新型实施例一提供的一种电子积木的无线遥控模块的结构框图；

图2是本实用新型实施例二提供的一种电子积木的无线遥控模块的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图1是本实用新型实施例提供的一种电子积木的无线遥控模块的结构框图。在本实用新型中，无线遥控模块用于控制电子积木，该无线遥控模块可集成于如遥控手柄、遥控器等遥控设备中，该无线遥控模块可以应用于如创客教育等应用场景，如图1所示，该无线遥控模块，包括：输入模块110、第一主控模块120、发射模块130、接收模块140和第二主控模块150，输入模块110和发射模块130分别与第一主控模块120相连，接收模块140与发射模块130无线连接，第二主控模块150与接收模块140连接，其中：

输入模块110，用于接收外部输入的控制指令，并将控制指令发送给第一主控模块120；

第一主控模块120，用于接收输入模块110发送的控制指令，根据控制指令选择频段，并根据频段发送频段调节指令给发射模块130并调节发射模块130的输出频段；

发射模块130，用于发送第一主控模块120的频段调节指令给接收模块140；

接收模块140，用于接收发射模块130发送的频段调节指令，并将频段调节指令发送给第二主控模块150；

第二主控模块150，用于接收接收模块140传输的频段调节指令，对频段调节指令进行解析并根据解析的频段调节指令对接收模块140进行频段调节。

示例性地，第一主控模块120内部有已编码的频段，根据频段的数量在输入模块110中设置相应的调频按键，根据输入模块110接收的调频按键信息，第一主控模块120进行频段选择。第一主控模块120在选择频段后，无需断电，可以利用程序软重启，即可改变发射模块130的通讯频段。同理，第二主控模块150根据第一主控模块120通过发射模块130发送的频段调节指令调节接收模块140的通讯频段。

在本实用新型实施例中，提供了一种频段可调的无线遥控模块，优选地，发射模块130与接收模块基于磁性连接，该调频方式也可以适应性地应用其它无线传输中。在用户应用无线遥控模块的过程中，需要对无线传输的进行调节时，可通过输入模块110输入控制指令，输入模块110将控制指令发送给第一主控模块120，第一主控模块120根据控制指令，调节发射模块130的输出频段，同时，通过发射模块130发送频段调节指令给接收模块140，接收模块140将接收的频段调节指令发送给第二主控模块150，第二主控模块150对频段调节指令进行解析，根据解析后的数据对接收模块140进行通讯频段的调节。从而，实现了遥控模块和电子积木通讯频段的调节。

本实用新型提供了一种电子积木的无线遥控模块，能够对通讯频段进行调节，从而改变无线遥控模块的通讯频段。通过改变无线遥控模块的通讯频段，使不同无线遥控模块的通讯频率不同，尤其在同一应用场景，能够降低无线遥控模块在通讯过程中的相互干扰，实现对电子积木的一对一控制。

实施例二

图2是本实用新型实施例二提供的一种电子积木的无线遥控模块的结构框图。基于同一构思实用新型，在上述实施例的基础上，本实用新型实施例提供了一种电子积木的无线遥控模块，包括：输入模块210、第一主控模块220、发射模块230、第一显示模块260、接收模块240、第二显示模块270和第二主控模块250，输入模块210、发射模块230和第一显示模块260分别与第一主控模块220相连，接收模块240与发射模块230无线连接，第二主控模块250与接收模块240连接，第二显示模块270与第二主控模块250，其中，

第一显示模块260用于显示与发射模块230的输出频段对应的提示信息，提示信息用于区分发射模块230的输出频段。

第二显示模块270，用于显示与接收模块240的接收频段对应的提示信息，提示信息用于区分接收模块240的接收频段。

通过第一显示模块260和第二显示模块270显示的频段信息，能够判断发射模块230和接收模块240是否处于同一个通讯频段，从而可以判断两个模块是否可以进行通讯。

可选地，第一显示模块260和第二显示模块270可以为LCD显示芯片或多路LED灯等显示芯片或器件。第一显示模块260和第二显示模块270能够根据发射模块230的输出频段显示相应的信息，当输出频段的编码为1时，提示信息为：LCD显示芯片显示“当前频段为1”；多路LED灯输出二进制编码为1的亮灯提醒。

可选地，第一显示模块260和第二显示模块270可以为n路LED灯，其中，n是一个自然数且2ⁿ大于等于频段的数量。

根据无线遥控模块可调节频段的个数设置LED灯的路数，例如：当可调频段为16个时，可设置LED灯为4路，4路LED对应二进制码0000-1111，用来显示当前频段，能够清楚的提示当前正在使用的频段，当然，也可以设置LED灯为5路或大于5路，一般只用到4路。较优地，设置LED灯为4路，既能够清晰完整的表示当前所有频段对应的编码数据，又能够节省能源和成本。

优选地，第一主控模块220和250第二主控模块为NRF51822芯片。

可选地，输入模块210具体用于：接收外部输入的按键信息，并根据按键信息获取0-5V模拟量和/或开关量输入；

相应地，发射模块230具体用于：

接收输入模块210获取的0-5V模拟量和/或开关量输入，将0-5V模拟量和/或开关量输入转换为对应占空比的PWM波，发送给接收模块。

示例性地，按键信息可以是与数值对应的固定按键，或者通过推动按键来调节输入的数值。0-5V模拟量只能表示对电子积木的控制强度，并不是对控制参数的限定，示例性地，0-5V的模拟量可以控制电子积木的电动机输入电压值为0-10V。开关输入量简单的说是对应0或1，若按键按下时表示1，则按键没有按下时表示0；开关输入量可以用来控制某些功能的开启和关断。

在输入模块210中，若为固定按键，可以表示离散的数值，能够对控制量进行离散控制。若有0、1、2、3、4和5的固定按键，对应不同的模拟量，可以用来控制输出电压值、压力值或色彩等，例如：控制输出压力值时，分别代表0V、1V、2V、3V、4V和5V；控制压力值时，分别代表1N、2N、4N、8N、16N和32N；表示色彩时，分别代表白色、红色、黄色、蓝色、绿色和黑色等。若为推动按键，则可以表示连续的数值，能够对控制量进行连续渐变调节。

进一步地，无线遥控模块，还包括：扩展模块，用于扩展多路发射模块和接收模块。

扩展模块能够扩展多路发射模块，增强信号的传输能力，也可以通过接口扩展其他电路模块，例如：报警模块、语言提示模块和其它输入模块。

下面以创客教育为背景进行简单说明，上课开始后，学生在老师的示范下进行电子积木组装。组装完成后，老师进行集体操作示范，通过自己的遥控手柄同时控制多个电子积木，也可以检查每个同学的组装是否正确。进入学生自操控环节，学生根据自己的座位号，转换成二进制数，在输入模块的特定区域进行按键操作，第一主控模块根据接收的按键操作将遥控手柄调节到编码对应的输出频段，并在第一显示模块中进行频段提示，同时，第一主控模块通过发射模块130发送频段调节指令调节给接收模块，接收模块将频段调节指令发送给第二主控模块，第二主控模块对频段调节指令进行解析并调节接收模块的接收频段，并在第二显示模块中进行频段提示。同学甲、乙、丙、丁的座位号分别为1、2、3、4，调节频段之后，第一显示模块和第二显示模块LED灯的亮灭情况分别是0001、0010、0011、0100，其中，0表示灯灭，1表示灯亮。频段设置好之后，可以实现遥控手柄与电子积木一对一的控制，每个学生可以随意进行操作。学生甲正在通过电位器电子积木控制电子积木风扇的转速，学生甲将电位器旋至最小，风扇停止转动；学生甲将电位器旋至最大，风扇全速转动。学生乙正在通过压力传感器电子积木控制多彩LED电子积木，学生乙通过按压压力传感器电子积木，多彩LED电子积木的颜色随压力大小均匀变化。当学生操作出现问题时，老师可以通过调节自己的遥控手柄的输出频段，指导学生如何控制电子积木。通过调节电子手柄的输出频段，能够方便老师教学和学生个性化操作，既能让学生进行一对一的控制，也能让老师随时调节输出频段进行选择控制，为用户操作提供便利，进一步提升用户体验。

本实用新型提供了一种电子积木的无线遥控模块，能够对通讯频段进行调节，从而改变无线遥控模块的通讯频段并通过显示模块进行频段提醒。通过显示模块能够清晰的获知遥控模块当前频段信息，方便用户掌握遥控模块的输出频段；通过改变无线遥控模块的通讯频段，使不同无线遥控模块的通讯频率不同，尤其在同一应用场景，能够降低无线遥控模块在通讯过程中的相互干扰，实现了对电子积木的一对一控制。

实施例三

本实用新型实施例三提供的一种电子积木的无线遥控手柄，包括本实用新型任意实施例提供的电子积木的无线遥控模块。

其中，无线遥控手柄可以为任意遥控设备,例如为宾馆的智能门卡、地铁车票等，无线遥控手柄可以应用于需要进行配置的智能控制设备中。

该无线遥控手柄的优点在于可以通过设置，自动对需要进行配对的设备进行配对，以防止误触发。该无线手柄可以最大程度节约现有的设备资源，降低资金投入等

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电子积木的无线遥控模块，其特征在于，包括：输入模块、第一主控模块、发射模块、接收模块和第二主控模块，所述输入模块和所述发射模块分别与所述第一主控模块相连，所述接收模块与所述发射模块无线连接，所述第二主控模块与所述接收模块连接，其中：

所述输入模块，用于接收外部输入的控制指令，并将所述控制指令发送给所述第一主控模块；

所述第一主控模块，用于接收所述输入模块发送的控制指令，根据所述控制指令选择频段，并根据所述频段发送频段调节指令给所述发射模块并调节所述发射模块的输出频段；

所述发射模块，用于发送所述第一主控模块的所述频段调节指令给所述接收模块；

所述接收模块，用于接收所述发射模块发送的所述频段调节指令，并将所述频段调节指令发送给所述第二主控模块；

所述第二主控模块，用于接收所述接收模块传输的所述频段调节指令，对所述频段调节指令进行解析并根据解析的频段调节指令对所述接收模块进行频段调节。

2.根据权利要求1所述的无线遥控模块，其特征在于，还包括：

第一显示模块，与所述第一主控模块连接，用于显示与所述发射模块的输出频段对应的提示信息，所述提示信息用于区分所述发射模块的输出频段。

3.根据权利要求2所述的无线遥控模块，其特征在于，还包括：

第二显示模块，与所述第二主控模块连接，用于显示与所述接收模块的接收频段对应的提示信息，所述提示信息用于区分所述接收模块的接收频段。

4.根据权利要求1所述的无线遥控模块，其特征在于，所述第一主控模块和所述第二主控模块为NRF51822芯片。

5.根据权利要求3所述的无线遥控模块，其特征在于，所述第一显示模块和/或所述第二显示模块为n路LED灯，其中，n是一个自然数且2ⁿ大于等于所述频段的数量。

6.根据权利要求1所述的无线遥控模块，其特征在于，所述发射模块与所述接收模块基于磁性连接进行信号传输。

7.根据权利要求6所述的无线遥控模块，其特征在于，所述输入模块具体用于：接收外部输入的按键信息，并根据所述按键信息获取0-5V模拟量和/或开关量输入；

相应地，所述发射模块具体用于：

接收输入模块获取的所述0-5V模拟量和/或开关量输入，将所述0-5V模拟量和/或所述开关量输入转换为对应占空比的PWM波，发送给所述接收模块。

8.根据权利要求1-4任一项所述的无线遥控模块，其特征在于，还包括：

扩展模块，用于扩展多路所述发射模块和所述接收模块。

9.一种电子积木的遥控手柄，其特征在于，所述遥控手柄包括如权利要求1-8任一所述的一种电子积木的无线遥控模块。