CN210271360U - 磁性对吸层叠式物联网教学实验套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，包括层叠设置的基板和功能板，以及设置在两者层叠面之间的磁吸结构，所述基板为微控制单元；所述功能板上可拆卸设置有多个传感器模块和电源，所述传感器模块通过弹性pogoping针与微控制单元连通；所述磁吸结构包括三对磁柱，三对磁柱包括一大直径磁极对和两小直径磁极对，任一对磁极对均包括N极柱和S极柱，所述N极柱设置在基板或功能板上，所述S极柱设置在功能板或基板上。本实用新型通过磁吸结构将裸露的基板和功能板快速层叠连接，并实现信息的传递，使拆卸方便快捷、结构简单、可靠性高，且便于观察，感官体验增强，为提高编程兴趣和对物联网的快速认知提供帮助。

Description

磁性对吸层叠式物联网教学实验套件

技术领域

本实用新型涉及教学用具技术领域，具体涉及一种磁性对吸层叠式物联网教学实验套件。

背景技术

物联网是物物相连的网络，由时间、地点、人、物多维度构成，其数据量相对传统的网络要大得多。虽然，近年来大量基于物联网概念的app、平台迅速发展，但远没有达到高水平使用阶段，人们还需要更多的了解和学习，但面对如此巨量的信息如何进行有效的学习是一个相对困难的问题。

为解决上述问题，本发明人在前期提出了一种辅助编程学习套件，其具有炫酷的外观，并可对多个物联网传感器进行自由组合和程序控制，生动的即时展示编程结果，寓教于乐，对于提高编程兴趣和质量有较大帮助。但该套件的结构是采用外壳结构，把一些电器元件封闭起来，其体积大，结构复杂，也不直观，不利于观察，直观感受不强，且在损坏时，需要拆卸，维修时间长；同时，在外壳上设置终端模块需要增加转换元件，增加了制造成本，降低了可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，通过磁性的方式直接把基板和功能板进行层叠连接，并实现信息的传递，以解决现有技术结构复杂、不利于观察、拆卸不便、体积大及成本高的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，包括层叠设置的基板和功能板，以及设置在两者层叠面之间的磁吸结构，

所述基板为微控制单元；

所述功能板上可拆卸设置有多个传感器模块和可提供传感器模块及微控制单元电力供应的电源，所述电源设置在功能板的中部区域，所述传感器模块设置在功能板的外围，所述传感器模块通过弹性pogoing针与微控制单元电性连通；

所述磁吸结构包括三对磁柱，三对磁柱包括一大直径磁极对和两小直径磁极对，任一对磁极对均包括N极柱和S极柱，所述N极柱设置在基板或功能板上，所述S极柱设置在功能板或基板上，且在同一板上的两小直径磁极对的极柱极性相同，与大直径磁极对的极柱极性不同，

所述基板上层叠面的异侧设置有灯阵和用于对灯阵进行控制的可编程控制器；

所述功能板上还设置有振动电机和蜂鸣器，所述振动电机和蜂鸣器均与电源和微控制单元连通。

进一步，所述基板上位于极柱内侧设置有复位按键。

进一步，所述基板和功能板上均设置有USB接口。

进一步，所述基板和功能板为等直径的圆形薄板。

进一步，所述基板上设置多个导滑孔，多个所述导滑孔均布在基板的外围同一直径的圆周上。

进一步，所述传感器模块包括火焰传感器、手势传感器、温湿度传感器、红外遥控器。

进一步，所述灯阵包括设置在基板外围的可编程RGB彩灯环和设置在圆形可编程RGB彩灯环内成排成列的单色LED矩阵。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过磁吸结构可将基板和功能板快速层叠连接，并实现信息的传递，使拆卸方便快捷，利于缩短维修时间，可显著降低使用成本；同时，由于采用裸露的基板和功能板的直接连接，结构简单，制造成本低，可靠性得到提高，且便于观察，感官体验增强；另外，在基板上设置灯阵，充分利用了基板的空间，增加了视觉效果；还在功能板设置振动电机、蜂鸣器，增加了肢体接触和听觉感受，为提高学习兴趣和质量提供帮助。

附图说明

图1为本实用新型的主视图；

图2为功能板的一示意图；

图3为功能板的另一示意图；

图4为基板的一示意图；

图5为基板的另一示意图；

图6为基板与功能板极柱布置示意图；

图7为本实用新型的电路连接示意图。

图中：1－基板；2－功能板；3－传感器模块；4－电源；5－电池盒；6－弹性pogoping针；7－磁柱；8－N极柱；9－S极柱；10－大直径磁极对；11－小直径磁极对；12－可编程控制器；13－可编程RGB彩灯环；14－单色LED矩阵；15－振动电机；16－蜂鸣器；17－复位按键；18－USB接口；19－导滑孔；20－手动控制开关；21－单片机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“一侧”、“另一侧”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“相同”等术语并不表示要求部件绝对相同，而是可以存在微小的差异。术语“垂直”仅仅是指部件之间的位置关系相对“平行”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

请参阅图1－图7，本实用新型提供一种技术方案：

一种磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，包括层叠设置的基板1和功能板2，以及设置在两者层叠面之间的磁吸结构，

基板为MCU，MCU为一种微控制单元或一种单片机，可以通过对其编程后对各功能模块进行控制操作。

功能板上可拆卸设置有电源4和多个传感器模块3，电源可以是充电电池，或一次性电池，通过电池盒5进行放置固定，电源与传感器模块电性连接，为传感器模块供应工作电力；为方便布置，本实施例将电源设置在功能板的中部区域，将传感器模块设置在功能板的外围，即电源设置在中部，传感器模块在外围，用最短的线路实现电源与传感器模块之间的电性连通，同时，传感器模块通过弹性pogoping针6与微控制单元连通进行信号传输。

本实施例的电池的容量并不限定，本实施例为3.7V，200MA，如图2所示。

本实施例的磁吸结构包括三对磁柱7，任一对磁极对均包括N极柱8和S极柱9，N极柱设置在基板上，S极柱设置在功能板上，或者相反，N极柱设置在功能板上，S极柱设置在基板上，即实现相互吸引即可。磁柱可以是电磁体或永磁体等，本实施例为永磁体，可不用耗费电力。

本实施例中，为进一步提高装配效率，三对磁柱中包括一大直径磁极对10和两小直径磁极对11，这里的大直径磁极对和小直径磁极对只是一个相对概念，并没有确定的数值进行限定，只需满足大直径磁极对比小直径磁极对的直径大即可，如大直径磁极对的直径为10，则小直径磁极对的直径可以为9，8，7等；或者小直径磁极对的直径为10，则大直径磁极对的直径为11，12。。。这样可以在三对磁柱中快速发现那对大的，从而定一个大方向进行安装。同时，本实施例还将在同一板上两小直径磁极对极柱的极性设置为相同，且两小直径磁极对的极柱极性与大直径磁极对的极柱极性不同，如在基板上两小直径磁极对的极柱极性设置为N极，则基板上大直径磁极对的极柱极性应为S极，此时，在功能板上的极柱极性分别为：两小直径磁极对的极柱极性为S极，大直径磁极对的极柱极性为N极，如图6所示。此时，小直径磁极对与大直径磁极对的极性相同，不会相互吸引，因此，大小极对不会靠近，可避免装错，保证了准确连接，并提高了安装效率。

本实施例中，基板上层叠面的异侧设置有灯阵和用于对灯阵进行控制的可编程控制器12，具体的，灯阵包括设置在基板外围的可编程RGB彩灯环13和设置在圆形可编程RGB彩灯环内成排成列的单色LED矩阵14，如图5所示，通过可编程控制器对可编程RGB彩灯环和单色LED矩阵实现多种显示结果，增强视觉冲击，提高学习兴趣。

本实施例中，功能板上还设置有振动电机15和蜂鸣器16，如图2所示，振动电机和蜂鸣器均与电源和微控制单元连通。通过振动电机实现振动的效果，使学习人员有实际的肢体感受，通过蜂鸣器可以发出声音，从而实现听觉感受。

本实施例通过磁吸结构可将基板和功能板快速层叠连接，并实现信息的传递，使拆卸方便快捷，利于缩短维修时间，可显著降低使用成本；同时，由于采用裸露的基板和功能板的直接连接，结构简单，制造成本低，体积小，便于收纳，可靠性得到提高，且便于观察，感官体验增强；另外，在基板上设置灯阵，充分利用了基板的空间，增加了视觉效果；还在功能板设置振动电机、蜂鸣器，增加了肢体接触和听觉感受，为提高学习兴趣和质量提供帮助。

总之，本实施例体积小，重量轻，便于携带，通过板载可充电电池提供了户外移动实验的极大便利。

本实施例中，基板上位于极柱内侧设置有复位按键17，如图4所示。通过复位按键可对基板信息复位，恢复到初始状态。

本实施例中，基板和功能板上均设置有USB接口18。通过USB接口可进行数据的直接传输，实现外部数据的导入和内部数据的输出。

本实施例中，基板和功能板为等直径的圆形薄板。当两者层叠时，具有较高的重合度，外形更美观。

本实施例中，基板上设置多个导滑孔19，多个所述导滑孔均布在基板的外围同一直径的圆周上，如图3－4所示。通过导滑孔可将本套件进行安装或固定，比如安装在一个支架上，使其固定，提供更多应用场景。

如传感器模块为火焰传感器时，可提供炫酷的灯光；为手势传感器时，可随手势的摆动幅度调整灯光的亮度；为温湿度传感器时，可提供即时的温度及湿度信息；为红外遥控器时，可对某种电器产品进行控制。

本实施例中，功能板上还设置有对单片机21和手动控制开关20，手动控制开关与单片机21及传感器模块电性连通，如图2、图3所示，通过手动控制开关和单片机可用功能板直接实现对传感器模块的手动和自动控制，从而增加对编程人员对控制方式的认识。

本实施例的可编程控制器的型号并不限定，只要其大小合适即可。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：包括层叠设置的基板和功能板，以及设置在两者层叠面之间的磁吸结构，

所述基板为微控制单元；

所述功能板上可拆卸设置有多个传感器模块和可提供传感器模块及微控制单元电力供应的电源，所述电源设置在功能板的中部区域，所述传感器模块设置在功能板的外围，所述传感器模块通过弹性pogoing针与微控制单元电性连通；

所述磁吸结构包括三对磁柱，三对磁柱包括一大直径磁极对和两小直径磁极对，任一对磁极对均包括N极柱和S极柱，所述N极柱设置在基板或功能板上，所述S极柱设置在功能板或基板上，且在同一板上的两小直径磁极对的极柱极性相同，与大直径磁极对的极柱极性不同，

所述基板上层叠面的异侧设置有灯阵和用于对灯阵进行控制的可编程控制器；

所述功能板上还设置有振动电机和蜂鸣器，所述振动电机和蜂鸣器均与电源和微控制单元连通。

2.根据权利要求1所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述基板上位于极柱内侧设置有复位按键。

3.根据权利要求1所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述基板和功能板上均设置有USB接口。

4.根据权利要求1所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述基板和功能板为等直径的圆形薄板。

5.根据权利要求1所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述基板上设置多个导滑孔，多个所述导滑孔均布在基板的外围同一直径的圆周上。

6.根据权利要求1－5任一所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述传感器模块包括火焰传感器、手势传感器、温湿度传感器、红外遥控器。

7.根据权利要求1－5任一所述的磁性对吸层叠式物联网教学实验套件，其特征在于：所述灯阵包括设置在基板外围的可编程RGB彩灯环和设置在圆形可编程RGB彩灯环内成排成列的单色LED矩阵。

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