专利名称：一种电子积木益智玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种电子积木益智玩具，属于玩具、教具技术领域。
背景技术：
目前市场上积木玩具的品种很多，通常为实物搭建功能的积木玩具，玩家只是用积木搭建成不同的形状，它们表现出来的只是造型效果，无法体现智能性和人机互动性。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，将电子科技应用于算术功能、时钟功能与积木的相结合，实现一种算术练习及娱乐、时间闹铃设置及应用等功能的电子积木益智玩具。本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要由主控模块、AD转换模块、主要包括角色积木和功能积木的接插积木、LED灯、扬声器、直流电源、机壳组成，所述的主控模块由带有语音、时钟以及存储等功能的MCU及外围电路组成；所述AD转换模块由AD转换芯片及外围电路组成；所述的主控模块和AD转换模块通过主基板固定在机壳内；所述的机壳上设置有供角色积木、功能积木分别插接的积木槽，所述的积木槽边框装有能显示状态的LED灯；所述的主控模块与AD转换模块连接，所述AD转换模块通过积木槽内设置的接插件座与接插积木上的接插件配合、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接，或者所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接。所述的角色积木外部印刷有表达(T9的数字内容、表达时间格式的“”、以及表达X ”的运算符号内容中的至少一个，角色积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；功能积木外部印刷至少包括有表达〈”的算术类型内容中的至少一个，有表达“时间设置”、“闹铃设置”、“即时报时”、“定时设置”的时间功能内容中的至少一个，有表达“答题”、“数字找朋友”、“数字找邻居”、“数平方”、“数立方”的学习娱乐内容中的至少一个，功能积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；所述的接插积木上设置有主要由接触片构成的接插件用于与积木槽中的接插件座相连，并构成接插组件。所述的角色积木外部印刷有表达(T9的数字内容、表达时间格式的“”、以及表达X ”的运算符号内容中的至少一个，角色积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；功能积木外部印刷至少包括有表达〈”的算术类型内容中的至少一个，有表达“时间设置”、“闹铃设置”、“即时报时”、“定时设置”的时间功能内容中的至少一个，有表达“答题”、“数字找朋友”、“数字找邻居”、“数平方”、“数立方”的学习娱乐内容中的至少一个，功能积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接。所述的机壳由相互配合的底盖及顶盖组成，所述的顶盖上设置有供角色积木、功能积木分别插接的积木槽。所述机壳上有三排积木槽，其中上排至少五个、中间至少一个、下排至少三个。所述的机壳上有二排积木槽，其中上排至少五个、下排至少三个。所述的机壳上有一排至少五个积木槽。本发明与现有积木玩具相比，具有玩法的多样性和趣味性，人与人和人与玩具的互动性，以及功能的实用性。孩子在使用本产品的过程中，能感受到学习的乐趣，并提高动手能力及逻辑思维能力。
图1是本发明所述的功能原理图；图2是本发明所述的第一种积木槽设置示意图；图3是本发明所述的第二种积木槽设置示意图；图4是本发明所述的第三种积木槽设置示意图；图5-1是本发明所述的数字积木311中的一个积木构成示意图；图5-2是本发明所述的时间格式积木312中的一个积木构成示意图；图5-3是本发明所述的运算符号积木313中的一个积木构成示意图；图5-4是本发明所述的算术类型积木321中的一个积木构成示意图；图5-5是本发明所述的时间功能积木322中的一个积木构成示意图；图5-6是本发明所述的学校娱乐积木323中的一个积木构成示意具体实施例方式下面将结合附图对本发明作详细的介绍图1所示，本发明主要包括主控模块1、AD转换模块2、主要包括角色积木和功能积木的接插积木3、LED灯4、直流电源5、机壳6扬声器7、主基板8组成，所述的主控模块I由带有语音、时钟以及存储等功能的MCU 11及外围电路12组成；所述AD转换模块2由AD转换芯片21及外围电路22组成；所述的主控模块I和AD转换模块2通过主基板8固定在机壳6内；图2、3、4所示，所述的机壳6上设置有供角色积木31、功能积木32分别插接的积木槽9，所述的积木槽9边框装有能显示状态的LED灯4 ;所述的主控模块I与AD转换模块2连接，所述AD转换模块2通过积木槽9内设置的接插件座与接插积木3上的接插件配合、与接插积木3内能提供相应接插积木3所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接，或者所述AD转换模块2通过积木槽9底部设置的RFID识别天线与接插积木3中设置的RFID芯片进行通信连接、与接插积木3内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接。图5-1、5-2、5_3所示，所述的角色积木31外部印刷有表达(T9的数字内容311、表达时间格式的“”312、以及表达“ +X ”的运算符号内容313中的至少一个，角色积木31内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路314，该角色积木31上还设置有连接所述电子电路314的接插件315 ；图5-4、5-5、5_6所示，功能积木32外部印刷至少包括有表达“ =的算术类型内容321中的至少一个，有表达“时间设置”、“闹铃设置”、“即时报时”、“定时设置”的时间功能内容322中的至少一个，有表达“答题”、“数字找朋友”、“数字找邻居”、“数平方”、“数立方”的学习娱乐内容323中的至少一个，功能积木32内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路324 ;该功能积木31上还设置有连接所述电子电路324的接插件325 ；所述的接插积木3上设置有主要由接触片构成的接插件用于与积木槽中的接插件座相连，并构成接插组件，或者所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接。接插积木3还可以由积木上盖33和积木下盖34相接构成，且所述的电子电路324被安装在所述积木上盖33和积木下盖34内。图2所示举例，机壳6上有三排积木槽9，其中上排至少五个、中间至少一个、下排至少三个；图3所示举例，机壳6上有二排积木槽9，其中上排至少五个、下排至少三个；图4所示举例，机壳6上有一排至少五个积木槽9。图中所不的机壳6由相互配合的底盖61及顶盖62组成,所述的顶盖61上设置有供角色积木31和功能积木32分别插接的积木槽9。在具体实施例中，所述的积木识别方法包括电阻识别法，通过接插积木3中的采样电阻的阻值不同，用与积木槽9相连的AD转换模块2识别每个接插积木3所表示的内容；电容识别法，通过接插积木3中的电容的电容量不同，用与积木槽9相连的AD转换模块2识别每个接插积木3所表示的内容；RFID识别方法，接插积木3与 积木槽9分别有RFID芯片及RFID识别天线，通过RFID芯片的不同ID识别每个接插积木；IC识别法，每个接插积木3里面有不同数据的串口通讯1C，通过串口通讯与积木槽9相连来识别每个接插积木；触点组合识别法，通过接插积木3的接触片与积木槽9中插接座的触点组合来定义积木所表示的内容。使用过程是当所述的接插积木3放入积木槽9内，接插积木3与积木槽9正确连接后，通过AD转换模块2识别接插积木3内的电子元器件或电子电路的参数，传递给主控模块I识别出相应功能和内容，达到算术运算、时间设置、报时、定时等功能，并把结果通过特定颜色的LED灯显示、声音播放、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的角色积木31及功能积木32上有由接触片构成的插接件与积木槽9中的插接件座建立通信连接(或者，接插积木3与积木槽9通过RFID芯片与RFID识别天线建立通信联系)，通过积木槽9边框的LED灯显示来判别接插积木3与积木槽9是否有效连接。所述的顶盖61上有数个积木槽9，用于放置角色积木31和功能积木32，积木通过AD转换模块2与主控模块I进行互动，完成相应的功能设置、学习及娱乐。所述的主控模块I由带有语音、时钟、存储等功能的MCU及外围电路组成，当所述的接插积木3放入积木槽9内正确连接后，通过AD转换模块2的模数转换功能，把积木槽9内所插入的接插积木3的信息转换成主控模块I可以识别到的内容，在特定的模式下输出LED灯控制信号、马达驱动信号、发出特定的声音。
实施例当所述的接插积木3放入积木槽9内正确连接后，通过AD转换模块2的模数转换功能，把积木槽9内的接插积木3的信息转换成主控模块I可以识别到的内容，达到算术运算、算术游戏、时间设置及应用、闹铃设置及应用、定时设置及应用、即时报时等功能，并把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互，具体包括所述的带有“=”积木放置在所述顶盖指定的的积木槽9内，通过AD转换模块2的模数转换功能，把该积木槽9内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“算术等值”模式。把表达O、的数字内容以及表达“ +X ”的运算符号内容的角色积木按算术规则放入两组指定的积木槽内，主控模块判断两组角色积木的算术值是否相等，并把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“〉”积木放置在所述顶盖指定的的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“算术大于”模式。把表达(T9的数字内容以及表达“ + ”、“_”、“X”、“ + ”的运算符号内容的角色积木按算术规则放入两组指定的积木槽内，主控模块判断两组角色积木的算术值的大小，并把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“〈”积木放置在所述顶盖指定的的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“算术小于”模式。把表达O、的数字内容以及表达X ”、“ + ”的运算符号内容的角色积木按算术规则放入两组指定的积木槽内，主控模块判断两组角色积木的算术值的大小，并把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“时间设置”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换动能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“时间设置”模式。把角色积木按24小时制放入指定的积木槽内，主控模块判断角色积木放置的时间格式是否正确，如正确，则把积木上的数字定义为主控模块的当前时间并开始时间运行。当该玩具断开电源后重新接通电源，主控模块的时间从零点整重新开始运行。所述的带有“闹铃设置”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“闹铃设置”模式。把角色积木按24小时制放入指定的积木槽内，主控模块判断角色积木放置的闹铃格式是否正确，如正确，则把积木上的数字定义为设置的闹铃时间。当主控模块的时间运行到设置的闹铃时间，玩具会通过特定的声音、电动等方式反馈。移除任一参与设置的积木即解除闹铃设置。所述的带有“定时设置”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“定时设置”模式。把表达O、的数字内容的角色积木放入指定的积木槽内，主控模块判断数字格式是否正确，如正确，则把安放于指定积木槽内的数字定义为设置的定时时长，定时时长以分钟为单位，主控模块开始进入倒计时。当主控模块运行的时长达到所设置的定时时长，玩具会通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，并自动解除定时设置。所述的带有“即时报时”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“即时报时”模式。玩具即报出主控模块当前运行的时刻。所述的带有“答题”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“答题”模式。把表达(T9的数字内容以及表达“ + ”、“_”、“X”、“ + ”的运算符号内容的角色积木按算术规则放入一组指定的积木槽内，主控模块计算此组角色积木的算术值，并把结果通过发出特定的声音、显示屏等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“数字找朋友”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“数字找朋友”模式。把两组表达(T9的数字内容的角色积木分别放入两组指定的积木槽内，当两组数字的和等于10或100时，主控模块把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“数字找邻居”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“数字找邻居”模式。把一个表达(T9的数字内容的角色积木放入任一积木槽中，当放入相邻的另外两个积木槽的数字和第一个放入的数字等差相连时，主控模块把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“数平方”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“数平方”模式。把两组表达(T9的数字内容的角色积木按自然数规则放入指定积木槽后，主控模块判断第一组积木槽内的数值平方后的算术值与第二组积木槽内的数值是否相等，主控模块把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。所述的带有“数立方”积木放置在所述顶盖指定的积木槽内，通过AD转换模块的模数转换功能，把该积木槽内积木的信息转换成主控模块可以识别到的内容，从而判断目前的功能模式为“数立方”模式。把两组表达O、的数字内容的角色积木按自然数规则放入指定积木槽后，主控模块判断第一组积木槽内的数值立方后的算术值与第二组积木槽内的数值是否相等，主控模块把结果通过特定颜色的LED灯显、声音、电动等方式反馈，达到人机交互。
权利要求
1.一种电子积木益智玩具，它主要由主控模块、AD转换模块、主要包括角色积木和功能积木的接插积木、LED灯、扬声器、直流电源、机壳组成，其特征在于所述的主控模块由带有语音、时钟以及存储等功能的MCU及外围电路组成；所述AD转换模块由AD转换芯片及外围电路组成；所述的主控模块和AD转换模块通过主基板固定在机壳内；所述的机壳上设置有供角色积木、功能积木分别插接的积木槽，所述的积木槽边框装有能显示状态的LED灯；所述的主控模块与AD转换模块连接，所述AD转换模块通过积木槽内设置的接插件座与接插积木上的接插件配合、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接，或者所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接。
2.根据权利要求1所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述的角色积木外部印刷有表达(T9的数字内容、表达时间格式的“”、以及表达“ + ”、“-”、“X”、“ + ”的运算符号内容中的至少一个，角色积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；功能积木外部印刷至少包括有表达“ =的算术类型内容中的至少一个，有表达“时间设置”、“闹铃设置”、“即时报时”、“定时设置”的时间功能内容中的至少一个，有表达“答题”、“数字找朋友”、“数字找邻居”、“数平方”、“数立方”的学习娱乐内容中的至少一个，功能积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；所述的接插积木上设置有主要由接触片构成的接插件用于与积木槽中的接插件座相连，并构成接插组件。
3.根据权利要求1所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述的角色积木外部印刷有表达(T9的数字内容、表达时间格式的“”、以及表达“ + ”、“-”、“X”、“ + ”的运算符号内容中的至少一个，角色积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；功能积木外部印刷至少包括有表达“ =的算术类型内容中的至少一个，有表达“时间设置”、“闹铃设置”、“即时报时”、“定时设置”的时间功能内容中的至少一个，有表达“答题”、“数字找朋友”、“数字找邻居”、“数平方”、“数立方”的学习娱乐内容中的至少一个，功能积木内部装有与外部印刷内容相对应并起识别作用的电子元器件或为实现此功能而设计的电子电路；所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接。
4.根据权利要求1所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述的机壳由相互配合的底盖及顶盖组成，所述的顶盖上设置有供角色积木、功能积木分别插接的积木槽。
5.根据权利要求1或4所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述机壳上有三排积木槽，其中上排至少五个、中间至少一个、下排至少三个。
6.根据权利要求1或4所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述的机壳上有二排积木槽，其中上排至少五个、下排至少三个。
7.根据权利要求1或4所述的电子积木益智玩具，其特征在于所述的机壳上有一排至少五个积木槽。
全文摘要
一种电子积木益智玩具，它主要由主控模块、AD转换模块、主要包括角色积木和功能积木的接插积木、LED灯、扬声器、直流电源、机壳组成，所述的主控模块由带有语音、时钟以及存储等功能的MCU及外围电路组成；所述AD转换模块由AD转换芯片及外围电路组成；所述的主控模块和AD转换模块通过主基板固定在机壳内；所述的机壳上设置有供角色积木、功能积木分别插接的积木槽，所述的积木槽边框装有能显示状态的LED灯；所述的主控模块与AD转换模块连接，所述AD转换模块通过积木槽内设置的接插件座与接插积木上的接插件配合、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接，或者所述AD转换模块通过积木槽底部设置的RFID识别天线与接插积木中设置的RFID芯片进行通信连接、与接插积木内能提供相应接插积木所代表外部内容或功能信息的电子元器件或电子电路相连接。
文档编号A63H33/26GK103041603SQ20121053011
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月7日 优先权日2012年12月7日
发明者刘永忠 申请人:杭州合力电子有限公司