一种应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法与流程

本发明涉及一种编程积木中所涉及的传感器技术，具体而言，涉及一种应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法。

背景技术：

传统的编程通常是通过键盘输入文本语言来完成。这种编程方式对于计算机初学者而言，理解和使用起来很不方便，主要原因是传统编程语言中的语法和复杂指令，难以被理解和记忆，同时还需要进行大量输入工作。而一般儿童和新手很难记住和理解程序语言的语法、逻辑关系和程序架构等非常专业的知识。此外，对文字掌握得还不纯熟的儿童来说，程序的文本编辑方式缺乏直观性，儿童无法采用传统的编程方式来创作自己的程序。图形化编程向儿童提供了一种编程的可行途径。它将各种编程的概念转化为显示在屏幕上的各种图形，儿童只需要对于各种图形进行拖动，就可以完成编程的整个过程。而实物编程被认为是图形化编程的一个分支。与图形化编程不同之处在于，实物编程对于程序的操作超越了计算机屏幕的限制。实物编程通过触觉、物理感知等技术与实物交互，再将实物逻辑转化为程序逻辑来进行编程。与直接让儿童操控电脑相比，让儿童通过操纵实物来进行创作，更容易让儿童投入到整个过程当中。

正是在这种背景之下，实物编程积木应用而生了。通过实物编程积木，儿童可以对程序语言的逻辑有更加直观的理解。程序不再是一行行枯燥的代码，而是一组形象甚至一组实物的组合，儿童通过对实物编程积木的拼接组合，就可以完成普通程序语言通过键盘输入代码完成的工作。编程积木的特点也决定了它更适合儿童进行编程操作。

中国专利CN104898456A公开了一种实物化编程的方法及其在机器人领域的应用，其中便涉及了对实物编程积木及其工作原理的介绍。参见中国专利CN104898456A，在实物化编程积木的分类中，有一种传感器指令积木，与其对应的传感器安装或集成在主控板上，当主控板内的装载程序把传感器指令积木对应的程序逻辑装载到主控板的存储器中后，主控板上的传感器获得触发并向主控板的控制部分发出信号，控制部分根据信号实现对应的运行效果。

这种实物化编程积木的传感器，由于是安装或集成在主控板上的，因此只能在主控板上实现传感器的感应，但是当应用到具体的生活场景中时，例如，人们可能需要在门的地方实现感应，以控制室内或室外的运行单元实现相应的运行效果。这个时候，传统的实物化编程积木的传感器技术就无法胜任了。因此，有必要对传统的实物化编程积木的传感器技术进行改进，以使其获得更为广阔的应用范围，使得实物化编程积木更适应实际生活中的使用需要。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供了一种应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法，旨在解决现有技术中实物编程积木的传感器无法胜任远距离控制的问题。

为此，本发明提供了一种应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法，其包括以下步骤：

(1)设置与运行单元分离的传感器；

(2)在运行单元上安装信号接收模块，在信号接收模块与传感器之间建立无线信号连接；

(3)连接实物编程积木与运行单元，运行单元的装载程序启动，装载程序开始装载实物编程积木内对应的程序逻辑至装载程序内的存储器中；

(4)传感器通过感应触发信号后，运行单元接收信号；

(5)运行单元向实施单元发出控制指令，实施单元根据控制指令实现相应的结果。

进一步地，上述无线信号连接为2.4G无线信号传输连接。

进一步地，上述步骤(4)中，无线信号连接为蓝牙信号连接、红外信号连接和/或WIFI信号连接。

进一步地，上述信号接收模块为无线信号适配器。

进一步地，上述传感器安装于建筑物、电器和/或家具上。

进一步地，上述传感器为光电传感器、温度传感器、湿度传感器和/或压力传感器。

进一步地，上述运行单元为具有单片机的主控板。

进一步地，上述传感器设置为多个时，各个传感器内设置有不同的识别码，运行单元根据识别码判断出相应的传感器并向相应的实施单元发送控制指令。

本发明提供的应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法，通过设置与运行单元分离的传感器，并在运行单元上安装信号接收模块，在信号接收模块与传感器之间建立无线信号连接，这样使得传感器可以脱离运行单元而安装在任何的地方，例如安装在天花板、门或墙面等，这样就可以实现在远距离的情况下对运行单元的信号的传输，用以实现运行单元相应的运行效果。

因此，本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)可以实现传感器与运行单元的相分离，从而实现远距离的对运行单元的信号传输，扩大实物编程积木的应用范围，扩大儿童对发明创造的想象空间，使得实物化编程积木更适应实际生活中的使用需要；

2)可以降低运行单元的整体体积，也可以减少传感器对整体电路的影响；

3)模块化的效果更强，便于扩展新的传感器和组件。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法的流程示意图；

图2为本发明实施例提供的应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法中所涉及的各部件的结构框图。

图3为本发明实施例提供的应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法中所涉及的多传感器情况下的结构框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

参见图1至图2，图中示出了本发明实施例提供的一种应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法，其包括以下步骤：

S1：设置与运行单元分离的传感器；

S2：在运行单元上安装信号接收模块，在信号接收模块与传感器之间建立无线信号连接；

S3：连接实物编程积木与运行单元，运行单元的装载程序启动，装载程序开始装载实物编程积木内对应的程序逻辑至装载程序内的存储器中；

S4：传感器通过感应触发信号后，运行单元接收信号；

S5：运行单元向实施单元发出控制指令，实施单元根据控制指令实现相应的结果，例如灯光亮起、音响打开等等。

本实施例提供的应用于实物编程积木的传感器无线信号传输方法，通过设置与运行单元分离的传感器，并在运行单元上安装信号接收模块，在信号接收模块与传感器之间建立无线信号连接，这样使得传感器可以脱离运行单元而安装在任何的地方，例如安装在天花板、门或墙面等，这样就可以实现在远距离的情况下对运行单元的信号的传输，用以实现运行单元相应的运行效果。

因此，本实施例与现有技术相比，具有以下优点：

1)可以实现传感器与运行单元的相分离，从而实现远距离的对运行单元的信号传输，扩大实物编程积木的应用范围，扩大儿童对发明创造的想象空间，使得实物化编程积木更适应实际生活中的使用需要；

2)可以降低运行单元的整体体积，也可以减少传感器对整体电路的影响；

3)模块化的效果更强，便于扩展新的传感器和组件。

具体应用时，传感器可以安装在建筑物、电器、家具等，可以形成智能家居、智能建筑等环境，且传感器可以为光电传感器、温度传感器、湿度传感器、压力传感器等，用以形成依托光电、温度、湿度和压力等原理的信号触发，以配合人体的日常活动。

其中，上述的无线信号连接具体可以为2.4G无线信号传输连接，或者其他已知的无线信号连接方式，2.4G无线信号传输连接用以实现信号的快速连接，且可以精准地实施实物编程积木内的程序逻辑。

上述的步骤(4)中，无线信号连接的形式则具体可以为蓝牙信号连接、红外信号连接、WIFI信号连接等，用以实现信号的快速且便捷的连接。

上述的信号接收模块则具体为无线信号适配器；运行单元具体可以为具有单片机的主控板。

参见图3，上述传感器设置为多个时，本实施例中设置了传感器1、2、3，各个传感器1、2、3内分别设置有不同的识别码1、2、3，运行单元根据识别码1、2、3判断出相应的传感器1、2、3并向相应的实施单元1、2、3发送控制指令。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。