一种积木式拼词主机、字符模块和拼词系统的制作方法

本发明涉及教育用具领域，尤其涉及一种积木式拼词主机、字符模块和拼词系统。

背景技术：

儿童是祖国的花朵，儿童的教育受到越来越广泛的重视，教育方式也越来越多样化。但是现有的识字产品仍然存在形式比较单一，交互方式单一，对孩童的吸引力不足的问题。也有一些拼词玩具应用了拼积木的交互方式，但是一个积木通常只能设有一个字符，因此存在所需积木式字符模块数量多，难以寻找字符的缺陷。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种积木式拼词主机、字符模块和拼词系统，一个积木式字符模块上可以设置多个字符，所需积木式字符模块数量少，容易寻找。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

一种积木式字符模块，包括模块主体，所述模块主体内包括分控制单元，所述模块主体包括至少两个设有字符标记的标记侧面；所述模块主体的一端包括第一模块接口，另一端包括第二模块接口，所述第一模块接口、第二模块接口均与所述分控制单元电性连接；所述第一模块接口包括方向检测接口、第一数据接口和受电接口，所述第二模块接口包括方向传递接口、第二数据接口和分供电接口；所述方向传递接口包括至少两个可导电的方向传递触点，各方向传递触点均与方向标识元件电性连接；所述方向检测接口用于与积木式拼词主机的方向标识触点或上一积木式字符模块的方向传递触点电性连接，所述方向检测接口用于检测所述方向检测接口连接的方向标识触点或方向传递触点的参数；所述第一数据接口用于与积木式拼词主机的主数据接口或上一积木式字符模块的第二数据接口通信，所述受电接口用于从积木式拼词主机的主供电接口或从上一积木式字符模块的分供电接口获取供电。

优选的，所述方向传递触点各自连接于不同规格的方向标识元件；或者于相邻的所述方向标识触点之间串联方向标识元件；所述分控制单元包括检测单元，所述检测单元用于获取方向检测接口连接的方向标识触点或方向传递触点的参数。

优选的，所述第一数据接口包括第一数据探针，所述受电接口包括高电平探针和地线探针，所述方向检测接口包括方向检测探针；所述第一数据探针、高电平探针、地线探针、方向检测探针由所述第一模块接口的中心向外沿排成一列设置。

一种积木式拼词主机，包括主控制单元和主机接口，所述主机接口包括方向标识接口、主数据接口和主供电接口；所述方向标识接口、主数据接口和主供电接口的一端均连接于所述主控制单元；所述方向标识接口包括至少两个可导电的方向标识触点，各方向标识触点均与方向标识元件电性连接；所述主数据接口用于从积木式字符模块获取拼词信息，并传输至所述主控制单元，所述主供电接口用于向积木式字符模块供电。

优选的，所述方向标识触点各自连接于不同规格的方向标识元件；或者于相邻的所述方向标识触点之间串联方向标识元件。

优选的，所述主数据接口包括主数据触点，所述主供电接口包括高电平触点和地线触点；所述主数据触点连接于所述主控制单元，所述高电平触点用于向积木式字符模块提供高电平，所述地线触点用于向积木式字符模块提供低电平。

优选的，所述主数据触点、高电平触点、地线触点以及方向标识触点位于同一平面；所述主数据触点、高电平触点、地线触点为圆环状，所述至少两个可导电的方向标识触点所在的圆环与所述主数据触点、高电平触点、地线触点同心分布。

优选的，所述积木式拼词主机还包括外壳，所述主控制单元位于所述外壳内，所述外壳的一端为用于与积木式字符模块的第一连接器连接的主机连接器；所述主机连接器上设有用于防止积木式字符模块拼接错位的定位部。

优选的，所述主控制单元包括存储器或用于连接存储卡的插槽，所述存储器或存储卡用于存储预设语句。

一种积木式拼词系统，包括前述的积木式字符模块和前述的积木式拼词主机。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：在积木式字符模块上设置多个字符标记，通过在积木式拼词主机、积木式字符模块上设置方向标识元件和方向标识接口，相应的在积木式字符模块上设置方向检测接口以检测积木式字符模块相对于前一模块的方向，进而可以推算出各积木式字符模块相应于积木式拼词主机正面的字符标记，从而读取所拼语句；所需积木式字符模块数量少，容易寻找。

附图说明

图1为本发明实施例提供的积木式拼词系统未拼接时的结构示意图；

图2为图1中积木式拼词系统拼接时的结构示意图；

图3为图2中积木式拼词系统的电路示意图；

图4为图1中积木式拼词主机的结构示意图；

图5为图2中积木式字符模块方向识别的一原理示意图；

图6为图2中积木式字符模块方向识别的另一原理示意图；

图7为图1中积木式字符模块一角度的结构示意图；

图8为图1中积木式字符模块另一角度的结构示意图；

图9为图1中积木式字符模块第一模块接口和第二模块接口的结构示意图；

图10为图1中积木式拼词主机定位部的结构示意图。

图中：100、积木式拼词主机；110、外壳；111、主机连接器；101、定位部；120、主机接口；121、方向标识接口；1211、方向标识触点；122、主数据接口；1221、主数据触点；123、主供电接口；1231、高电平触点；1232、地线触点；10、方向标识元件；

200、积木式字符模块；20、模块主体；201、第一模块接口；210、方向检测接口；211、方向检测探针；220、第一数据接口；221、第一数据探针；230、受电接口；231、高电平探针；232、地线探针；202、第二模块接口；240、方向传递接口；241、方向传递触点；250、第二数据接口；251、分数据触点；260、分供电接口；203、标记侧面；2031、字符标记。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-图3所示的一种积木式拼词系统，包括积木式拼词主机100和至少一个积木式字符模块200。

积木式拼词主机100包括主控制单元(图未示)和主机接口120，如图3所示，主机接口120包括方向标识接口121、主数据接口122和主供电接口123。作为优选的实施方式，方向标识接口121包括积木式拼词主机100的引脚res，主数据接口122包括积木式拼词主机100的引脚rx，主供电接口123包括积木式拼词主机100的引脚vcc和gnd。其中方向标识接口121、主数据接口122和主供电接口123的一端均连接于主控制单元，另一端用于与积木式字符模块200的第一模块接口201电性连接。如图4-图6所示，方向标识接口121包括至少两个可导电的方向标识触点1211；各方向标识触点1211均与方向标识元件10电性连接。

作为优选的实施方式，如图5所示，方向标识触点1211各自连接于不同规格的方向标识元件10，如不同阻值的电阻，当在电阻两端通过分压电阻施以高电平，各方向标识触点1211对应于不同的电压值。也可以如图6所示，于相邻的方向标识触点1211之间串联方向标识元件10，当方向标识元件10为电阻时，起到分压作用，各方向标识触点1211对应于不同的电压值。

在本实施例中，积木式拼词主机100和积木式字符模块200均有四个侧面，因而积木式拼词主机100的方向标识接口121包括四个方向标识触点1211，分别布置于对应于四个侧面的位置，当然也可以设置在对应于四个侧边的位置，只需要相应调整积木式字符模块200上的方向检测接口210的位置与之匹配即可。方向标识触点1211可以是点状的触点，也可以是面状的触点；可以是pcb板上的导电层，也可以是pcb板上焊接的导电触头。主数据接口122用于从积木式字符模块200获取拼词信息，并传输至主控制单元；主供电接口123用于向积木式字符模块200供电。

如图7-图9所示，积木式字符模块200包括模块主体20，模块主体20内包括分控制单元(图未注)，模块主体20的一端包括第一模块接口201，另一端包括第二模块接口202，第一模块接口201、第二模块接口202均与分控制单元电性连接。模块主体20包括至少两个标记侧面203，标记侧面203上均设有字符标记2031。在本实施例中，积木式字符模块200为四棱柱，包括四个标记侧面203，四个标记侧面203分别设有字符标记2031，如“a”“n”“d”和“w”。如图3所示，积木式字符模块200的第一模块接口201包括方向检测接口210、第一数据接口220和受电接口230。在图3中，方向检测接口210包括引脚io，第一数据接口220包括引脚tx，受电接口230包括引脚vcc和引脚gnd。第二模块接口202包括方向传递接口240、第二数据接口250和分供电接口260。在图3中，方向传递接口240包括积木式字符模块200的引脚res，第二数据接口250包括积木式字符模块200的引脚rx，分供电接口260包括引脚vcc和引脚gnd。第一数据接口220用于与积木式拼词主机100的主数据接口122或上一积木式字符模块200的第二数据接口250通信，受电接口230用于从积木式拼词主机100的主供电接口123或从上一积木式字符模块200的分供电接口260获取供电。

积木式字符模块200的第二模块接口202最好与积木式拼词主机100的主机接口120结构一致。如图5、图6、图8和图9所示，方向传递接口240包括至少两个可导电的方向传递触点241，各方向传递触点241均与方向标识元件10电性连接。

作为优选的实施方式，如图5所示，方向传递触点241各自连接于不同规格的方向标识元件10，如不同阻值的电阻，当在电阻两端通过分压电阻施以高电平，各方向传递触点241对应于不同的电压值。也可以如图6所示，于相邻的方向传递触点241之间串联方向标识元件10，当方向标识元件10为电阻或电压时，起到分压作用，各方向传递触点241对应于不同的电压值。

在本实施例中，方向传递接口240包括四个可导电的方向传递触点241，分别位于对应于积木式字符模块200的四个侧面或四条侧边的位置，或其他相应位置。

方向检测接口210用于与积木式拼词主机100的方向标识触点1211电性连接。如图1和图2所示，预设积木式拼词主机100的一个侧面为正面，与积木式拼词主机100连接的第一个积木式字符模块200具有字符标记2031“a”的一面与正面对应。此时第一个积木式字符模块200的方向检测接口210与积木式拼词主机100上的其中一个方向标识触点1211接触。分控制单元包括检测单元(图未示)，检测单元用于获取方向检测接口210连接的方向标识触点1211或方向传递触点241的参数。检测单元检测该方向检测接口210连接的方向标识触点1211的参数，如电压值。然后分控制单元获取到该电压值，就可以知道第一个积木式字符模块200的方向检测接口210连接于哪一个方向标识触点1211，从而知道第一个积木式字符模块200的哪一个标记侧面203与积木式拼词主机100的正面对应，如第一个积木式字符模块200的字符标记2031“a”为当前拼词所用的字符。

本发明提供的积木式拼词主机、积木式字符模块和积木式拼词系统，在积木式字符模块上设置多个字符标记，通过在积木式拼词主机、积木式字符模块上设置方向标识元件和方向标识接口，相应的在积木式字符模块上设置方向检测接口以检测积木式字符模块相对于前一模块的方向，进而可以推算出各积木式字符模块相应于积木式拼词主机正面的字符标记，从而读取所拼语句；所需积木式字符模块数量少，容易寻找。

方向检测接口210还用于与上一积木式字符模块200的方向传递触点241电性电性。如图1和图2所示，第二个积木式字符模块200具有字符标记2031“p”的一面与积木式拼词主机100的正面对应。此时第二个积木式字符模块200的方向检测接口210与第一个积木式字符模块200的其中一个方向传递触点241接触，然后方向检测接口210就可以检测该方向传递触点241的参数，如通过模数转换器获取方向传递触点241的电压值。分控制单元获取到该电压值，就可以知道第二个积木式字符模块200的方向检测接口210连接于第一个积木式字符模块200哪一个方向传递触点241，即相对于第一个积木式字符模块200的方向。

由于积木式字符模块200的第一数据接口220可以用于与积木式拼词主机100的主数据接口122或上一积木式字符模块200的第二数据接口250通信，与方向检测接口210连接的方向传递触点241的信息可以就可以传递给积木式拼词主机100或相邻的积木式字符模块200。一方面，各积木式字符模块200可以将拼词信息，即自身相对于上一个积木式字符模块200的方向和自身的模块编号传输给上一个积木式字符模块200最后到达积木式拼词主机100，积木式拼词主机100根据模块编号可以得知各个积木式字符模块200相应的标记侧面203的字符标记2031；然后由积木式拼词主机100根据第一个积木式字符模块200的方向推导出第二个积木式字符模块200的方向，依次类推可以得到各个积木式字符模块200的方向，从而得到与正面相应的积木式字符模块200的字符标记2031。另一方面，可以由第一个积木式字符模块200将自身的方向发送给第二个积木式字符模块200，第二个积木式字符模块200根据第一个积木式字符模块200的方向和相对于第一个积木式字符模块200的方向就可以得到第二个积木式字符模块200与正面对应的积木式字符模块200的字符标记2031，以此类推到最后一个积木式字符模块200；然后各积木式字符模块200将字符标记2031传输给上一个积木式字符模块200最后到达积木式拼词主机100。

作为优选的实施方式，积木式字符模块200受电接口230上电后，检测第一数据接口220，如触点rx的电平，若间隔一段时间，如1秒后触点rx持续为低电平，则表示该积木式字符模块200后面没有连接下一个积木式字符模块200。之后就可以将积木式字符模块200的字符信息和方向信息依次向前传给积木式拼词主机100，由积木式拼词主机100推导出与其正面对应的各积木式字符模块200的字符标记2031，得到所拼的语句。

作为优选的实施方式，如图4所示，主数据接口122包括主数据触点1221，主供电接口123包括高电平触点1231和地线触点1232；主数据触点1221连接于主控制单元，高电平触点1231用于向积木式字符模块200提供高电平，如vcc；地线触点1232用于向积木式字符模块200提供低电平，如gnd。触点可以是点状的触点，也可以是面状的触点；可以是pcb板上的导电层，也可以是pcb板上焊接的导电触头。

作为优选的实施方式，如图4所示，主数据触点1221、高电平触点1231、地线触点1232以及方向标识触点1211位于同一平面；主数据触点1221、高电平触点1231、地线触点1232为圆环状，至少两个可导电的方向标识触点1211所在的圆环与主数据触点1221、高电平触点1231、地线触点1232同心分布。一般主数据触点1221、高电平触点1231、地线触点1232以及方向标识触点1211的次序没有特别要求，与积木式字符模块200的第一模块接口201匹配即可；优选的方向标识触点1211位于最外一层，长度、宽度可以做的比较大，同时保持各方向标识触点1211之间的距离以绝缘。

优选的，积木式字符模块200的第二模块接口202最好与积木式拼词主机100的主机接口120形状、结构一致。此外，图9还提供了积木式字符模块200的第二模块接口202的另一实施例。积木式字符模块200的第二数据接口250包括分数据触点251，分数据触点251连接于分控制单元；分供电接口260也包括高电平触点1231和低电平触点。分数据触点251、高电平触点1231、地线触点1232以及方向传递触点241位于同一平面；分数据触点251、高电平触点1231、地线触点1232为带缺口的圆环状，至少两个可导电的方向传递触点241所在的圆环与分数据触点251、高电平触点1231、地线触点1232同心分布。这时，可采用单层电路板，各触点的通过设置在缺口处的线路与分控制单元连接，如图9所示，进一步地，线路部分可以采用柔性线路板。

作为优选的实施方式，如图7和图9所示，积木式字符模块200的第一数据接口220包括第一数据探针221，受电接口230包括高电平探针231和地线探针232，方向检测接口210包括方向检测探针211；第一数据探针221、高电平探针231、地线探针232、方向检测探针211由第一模块接口201的中心向外沿排成一列设置。第一数据探针221、高电平探针231、地线探针232、方向检测探针211可以采用弹针，可以保证第一数据探针221、高电平探针231、地线探针232、方向检测探针211与相应触点的可靠电接触。

作为优选的实施方式，积木式拼词主机100还包括外壳110，主控制单元位于外壳110内，外壳110的一端为用于与积木式字符模块200的第一连接器连接的主机连接器111，方向标识接口121、主数据接口122和主供电接口123的另一端均位于主机连接器111上；主机连接器111上设有用于防止积木式字符模块200拼接错位的定位部101。如图4所示，定位部101可以是凸起的多边形的主机连接器111上的凸起边，积木式字符模块200的第一连接器可以是对应形状的凹槽；也可以是如图10所示的，在主机连接器111或在积木式字符模块200的第二连接器外设置的槽或凸起，相应的在积木式字符模块200的第一连接器外设置凸起或槽。在另一实施例中，主机连接器111、第一模块接口201、第二模块接口202处均相应的设有磁铁(图未示)，使得积木式拼词主机100、积木式字符模块200吸附以及自动调整连接的角度。

作为优选的实施方式，主控制单元包括存储器(图未示)或用于连接存储卡的插槽(图未示)，存储器或存储卡用于存储预设语句。预设语句可以是外文单词、算式、中文语句等，如“banana”、“1+1＝2”等词条或计算式。

作为优选的实施方式，积木式拼词主机100还包括发声模块(图未示)，发声模块连接于主控制单元。发声模块用于读出积木式字符模块200的字符标记2031。如图2所示，积木式拼词主机100中的控制单元实时检测到积木式字符模块200，比如字母模块a，则通过发声模块发音“a”，如果放置好一个完整的词语“apple”，则通过发声模块发出英文“apple”，而且可进一步发出中文“苹果”的声音。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。