CN208027627U - 一种逻辑电子积木 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种逻辑电子积木，包括多个输入模块、多个处理模块、多个输出模块和一个电源模块，各个模块都有统一接口，每个接口包含单独的电源位、数据位和标识或识别位，并且处理模块包含了或门、与门、非门、延时、定时、锁存、计数、模数转换等功能性模块，不需要依赖计算机编程便可达到自动化控制效果，而且还能让孩子了解各种传感器、用电器、和逻辑电路的相关知识及它们之间的关系，使孩子对电子元器件、逻辑语言有进一步的认识，方便孩子快速接受机器人教育的编程及电路设计。

Description

一种逻辑电子积木

技术领域

本实用新型涉及教育机器人技术领域，尤其涉及一种逻辑电子积木。

背景技术

随着科学技术的发展，教育机器人逐步走进了孩子的生活中，尤其是一些可自由接入各种传感器、用电器的搭建型教育机器人，极具有娱乐性、逻辑性及能力培养功能，在中小学及培训机构得到了大量的应用，然而，这种教育机器人一般都需要编程，且需要配备电脑及编程软件才能使用，对于刚接触教育机器人产品的孩子来说，不仅难度大而且费用高，甚至容易使孩子对教育机器人的学习难度产生恐惧。

任何的控制电路都是由元器件及基本功能电路组成，常规的教学过程应该是让学生先掌握元器件的作用、基本电子电路原理及基本逻辑关系，然后才进一步学习机器人的设计及其编程，不然也只是让学生知其然而不知其所以然。

实用新型内容

针对市场上现有产品的不足，本实用新型提供了一种逻辑电子积木，它是一种机器人教育入门产品，不需要依赖计算机编程便可达到自动化控制效果，而且还能让孩子了解各种传感器、用电器、逻辑电路的相关知识及它们之间的关系，使孩子对电子元器件、逻辑语言有进一步的认识，方便孩子快速接受机器人教育的编程及电路设计，本实用新型能够在幼儿园、小学、培训机构及家庭得到充分应用。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种逻辑电子积木，包括多个输入模块、多个处理模块、多个输出模块和一个电源模块，各个模块都有由导电触头组成的统一接口，可以自由组合并通信，每个接口包含单独的电源位、数据位和标识或识别位，处理模块包含了或门、与门、非门、延时、定时、锁存、计数、模数转换等功能性模块，能实现无需编程便可达到自动化控制的目的，每个模块均由外壳、功能电路板、接口和磁铁组成，其中每个模块上包含1到4个接口，每个接口根据需要由3到9个导电触头组成，用于模块间的供电、通信和识别。

所述的输入模块包括但不限于按键模块、开关模块、变阻器模块、红外传感器模块、振动传感器模块、超声波模块、无线接收模块、光敏传感器模块、热敏传感器模块、声音传感器模块、力敏传感器模块、气敏传感器模块、磁敏传感器模块、湿敏传感器模块、色敏传感器模块。

所述的处理模块包括但不限于与门模块、或门模块、非门模块、延时模块、定时模块、锁存模块、计数模块、模数转换模块、智能识别控制模块、录音模块、音乐模块及扩展模块。其中模数转换模块是利用比较器将传感器输出的模拟量转换成开关量使用，并且可调节比较值的大小；智能识别控制模块的识别位通过所接入的输入模块和输出模块的标识位识别具体器件，并根据识别结果进行相应处理；扩展模块可以将自己所接收的信号进行扩展成多路同样信号，使得一个信号能够控制多个输出模块。

所述的输出模块包括但不限于LED模块、红外发射模块、蜂鸣器模块、扬声器模块、电机模块、舵机模块、数码管模块、继电器模块、无线发射模块、显示模块，每一个输出模块均自带驱动单元。

所述的电源模块可置于积木系统的任何位置来给整个系统供电。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的逻辑电子积木不需要使用计算机编程，只需要按照相应规则进行组合，便能实现自动化控制的目的。在本实用新型的逻辑电子积木的学习中，孩子可以很直观的感触到各个模块的功能及其关系，也能对逻辑语言有进一步的认识，为后续的编程学习、电路设计打下基础。本实用新型将功能元器件模块化，利用积木的排列组合原理，结合生活常见的场景，使的学习更加实用、有趣，真正实现寓教于乐，能够在幼儿园、小学、培训机构及家庭得到充分应用。

附图说明

图1是本实用新型一种逻辑电子积木的原理示意图。

图2是本实用新型一种逻辑电子积木具有两个接口的模块结构图。

图3是本实用新型一种逻辑电子积木组成的楼梯口灯应用案例的参考图。

图4是本实用新型一种逻辑电子积木组成的对讲机应用案例的参考图。

其中1-输入模块，2-处理模块，3-输出模块，4-电源模块，5-外壳，6-磁铁，7-接口，8-功能电路板，9-光敏传感器模块、10-声音传感器模块，21a-第一模数转换模块，21b-第二数转换模块，22-非门模块，23-与门模块，24-延时模块，31-LED模块，13-按键模块，14-无线接收模块，25-扩展模块，32-无线发射模块，33-扬声器模块。

具体实施方式

结合附图对本实用新型进一步说明：如图1所示，一种逻辑电子积木，包括输入模块（1）、处理模块（2）、输出模块（3）和电源模块（4）；输入模块（1）可以将信号先输入处理模块（2），经处理模块（2）处理后控制输出模块（3），输入模块（1）也可以直接控制输出模块（3），各个模块组成的系统均由电源模块（4）供电。

如图2所示，所有模块均由外壳(5)、磁铁(6)、接口(7)和功能电路板(8)组成，其中接口中导电触头焊接在功能电路板(8)上，并穿过外壳(5)，可与相邻模块的导电触头相连接。磁铁(6)根据所在的位置端选择对应的方向，使得与相邻模块的磁铁(6)相互吸引或排斥，进而达到异类导电触头组能够紧密连接，同类导电触头不能接触的目的。

如图3所示，是一个楼梯口灯的应用案例，当光敏传感器模块（9）感应到光弱到一定程度，输出的模拟量值小于第一模数转换模块（21a）的比较值，第一模数转换模块（21a）输出低电平信号，非门模块（22）接收到低电平信号后，输出高电平信号给与门模块（23），同时当声音传感器模块（10）接收到声音强度达到一定程度，输出的模拟量值大于第二模数转换模块（21b）的比较值，第二模数转换模块（21b）输出高电平信号，与门模块（23）同时接收到两个高电平信号后，输出高电平信号给延时模块（24），延时模块（24）输出一段时间的高电平信号使LED模块（31）亮一段时间后自动关闭。

如图4所示，是一个对讲机的应用案例，当按键模块（13）的按键被持续按住时，扩展模块（25）接收到高电平信号，并传递给非门模块（22）和无线发射模块（32），此时，非门模块（22）输出低电平信号给无线接收模块（14），无线接收模块（14）停止工作，进而扬声器模块（33）接收不到无线接收模块（14）的信息，而无线发射模块（32）开始工作，接收声音传感器模块（10）的信息，并发射出去；当按键模块（13）的按键断开时，扩展模块（25）接收到低电平信号，并传递给非门模块（22）和无线发射模块（32），此时，非门模块（22）输出高电平信号给无线接收模块（14），无线接收模块（14）开始工作，进而扬声器模块（33）接收无线接收模块（14）的信息，并输出声音，而无线发射模块（32）停止工作，不接收声音传感器模块（10）的信息。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种逻辑电子积木，包括多个输入模块、多个处理模块、多个输出模块和一个电源模块，其特征是：各个模块都有由导电触头组成的统一接口，可以自由组合并通信，每个接口包含单独的电源位、数据位和标识或识别位，处理模块包含了或门、与门、非门、延时、定时、锁存、计数、模数转换等功能性模块，能实现无需编程便可达到自动化控制的目的，每个模块均由外壳、功能电路板、接口和磁铁组成，其中每个模块上包含1到4个接口，每个接口根据需要由3到9个导电触头组成，用于模块间的供电、通信和识别。

2.根据权利要求1所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的输入模块包括按键模块、开关模块、变阻器模块、红外传感器模块、振动传感器模块、超声波模块、无线接收模块、光敏传感器模块、热敏传感器模块、声音传感器模块、力敏传感器模块、气敏传感器模块、磁敏传感器模块、湿敏传感器模块、色敏传感器模块。

3.根据权利要求1所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的处理模块包括与门模块、或门模块、非门模块、延时模块、定时模块、锁存模块、计数模块、模数转换模块、智能识别控制模块、录音模块、音乐模块及扩展模块。

4.根据权利要求3所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的模数转换模块是利用比较器的比较原理，将输入模块输出的模拟量转换成开关量使用，其中比较值的大小可调节。

5.根据权利要求3所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的智能识别控制模块的识别位通过所接入的输入模块和输出模块的标识位识别具体器件，并根据识别结果进行相应处理。

6.根据权利要求3所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的扩展模块可以将自己所接收的信号进行扩展成多路同样信号，使得一个信号能够控制多个输出模块。

7.根据权利要求1所述的一种逻辑电子积木，其特征是：所述的输出模块包括LED模块、红外发射模块、蜂鸣器模块、扬声器模块、电机模块、舵机模块、数码管模块、继电器模块、无线发射模块、显示模块，每一个输出模块均自带驱动单元。