一种电子电路启蒙教具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种电子电路启蒙教具，包括盒体以及盒体内设置的板材组件、功能模块与金属贴纸。板材组件为具有可拆卸的图形模块的板材；图形模块上设计有插槽，两两间通过插槽插接；图形模块的背面印刻有形象化的电路制作引导图；所述功能模块固定于PCB板上，功能模块的引脚分别通过连接线与PCB板上设计的金属接口以及电子元器件相接。由此将板材组件中各个图形模块进行插接后形成立体图形，并按照图形模块上电路引导图选取对应功能模块，通过金属贴纸进行连接后，即可实现各功能模块的功能。本实用新型实现了纸电路的多功能化，整体制作难度低，更能激发孩子的学习兴趣，更适合启蒙教育，有助于提高学生的自主学习能力。
【专利说明】
一种电子电路启蒙教具
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种教具，属于教育及教育科技领域，具体来说，是一种电子电路启蒙教具。
【背景技术】
[0002]电子电路教学一般使用的是电路板箱，该箱中设置有电路基板和插槽等，可以与电子零件连接完成各种不同的电路功能，实现教学目的。但是电路板箱体积较大，结构较复杂、原理不够直观，且造型单调不能激起学生的学习兴趣。对于年龄较小的孩子来说，抽象的电路图理解难度过高，不适宜进行启蒙教育。同时，现有技术针对的是对课本原理的演示，不能很好地提高学生的动手能力。
[0003]目前纸电路教学的内容对学生的吸引力很大，学生课堂表现非常积极，都能运用自己掌握的技术进行表达。传统的纸电路模块局限于LED灯、开关、铜胶带等，在《创意纸电路教学设计》一文中，仅提出了加入传感器和主控板的想法，然而现阶段这类较复杂的电子元器件在实际操作中涉及到焊接操作并不适宜纸电路这种形式，也不适合儿童动手操作。
【实用新型内容】
[0004]针对上述问题，本实用新型提出一种电子电路启蒙教具，在传统的纸电路中加入传感器、动作模块、声光模块等新模块，实现了纸电路的多功能化。
[0005]本实用新型一种电子电路启蒙教具，包括盒体、板材组件、功能模块与金属贴纸。
[0006]所述盒体具有盒身与上盖;盒身内设置功能模块与金属贴纸;盒盖内设置有板材组件;板材组件为具有拆卸的图形模块的板材；图形模块上设计有插槽，图形模块间通过插槽插接；图形模块中，用于安装功能模块的图形模块的背面，印刻有形象化的电路制作引导图；所述功能模块固定焊接在优化设计过的PCB板上;PCB板上设计有与功能模块所匹配的电子元器件、连接线与金属接口；功能模块的引脚，分别通过PCB板上设计连接线与电子元器件、金属接口相连。由此将板材组件中各个图形模块进行插接后形成立体图形，并按照图形模块上电路引导图选取对应功能模块，通过金属贴纸进行连接后，即可实现各功能模块的功能。
[0007]本实用新型的优点在于:
[0008]1、本实用新型电子电路启蒙教具，加入了诸如音乐模块、频闪模块、动作模块等交互模块，使其可以有更丰富的功能。更能激发孩子的学习兴趣。
[0009]2、本实用新型电子电路启蒙教具，与传统的纸电路制作相比，将电路图形象地标注在模型材料上，使得整体模型的制作难度进一步降低，更适合启蒙教育，教师无需针对制作方法进行多次讲解，有助于提高学生的自主学习能力。
[0010]3、本实用新型电子电路启蒙教具，解决了传统传感器、主控板等功能模块不适于纸电路的连接的问题，实现了纸电路的多功能化。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型电子电路启蒙教具结构示意图；
[0012]图2为本实用新型电子电路启蒙教具中图形模块结构示意图；
[0013]图3为图形模块背面电路引导图印制方式示意图；
[0014]图4为本实用新型电子电路启蒙教具中功能模块优化方式示意图；
[0015]图5为功能模块中音乐IC优化方式示意图。
[0016]图中:
[0017]1-盒体2-板材组件 3-功能模块
[0018]4-金属贴纸 5-标签6-PCB板
[0019]7-连接线8-金属接口 101-盒身
[0020]102-可开合上盖103-海绵垫 201-图形模块
[0021]202-连接位置 203-插槽 204-开孔
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0023]本实用新型电子电路启蒙教具，包括盒体1、板材组件2、功能模块3与金属贴纸4。
[0024]所述盒体I具有盒身101与可开合上盖102，内部均铺设有海绵垫103。盒身101与上盖102间通过锁定结构固定，锁定结构可采用锁扣或挂锁等。盒身101与上盖102间的打开角度最大为180度，当上盖102打开至180度时，盒身101与上盖102可同时被支撑平面支撑，便于使用者取放盒身101与上盖102内的部件。
[0025]上述上盖102内部的海绵垫103上开有凹槽，用来放置板材组件2。板材组件2为包含有多种具有图形模块201的板材，如图2所示，图形模块201周向上均设η个连接位置202，η多3，且仅在连接位置202处与板材间连接，由此便于图形模块201由板材上取下。图形模块201中，在需要进行插接得图形模块201上设计有插槽203，同一板材组件2中的图形模块201间通过插槽203进行插接，可得到特定的立体模型。在需使功能模块3暴露与图形模块2正面时，则在图形模块2上设计开孔204，使功能模块3伸出；同时在用于安装功能模块3的图形模块202的背面，印刻有形象化的电路制作引导图，电路引导图中各个功能模块3的图示根据对应的功能模块3进行形象化处理得到;且引导图中各个功能模块3安装位置标记有对应功能模块3名称，如图3所示。
[0026]盒身101内部海绵垫103上左侧与右侧分别开有凹槽A与凹槽B;凹槽A内用来放置功能模块3，凹槽B内用来放置电路连接用条型金属贴纸4，如图1所示。凹槽A的数量与功能模块3相同，每个凹槽A内设置一个功能模块3;同时在各个凹槽A上方海绵垫上粘贴有标签5，用于标记对应凹槽内部元器件的名称。所述功能模块3有多种类型，包括电源模块、音乐1C、播放模块、音乐1C、频闪模块、电位器模块、动力模块、多档位开关、运算放大器模块、通信模块、LED灯等。
[0027]本实用新型中考虑到少年儿童的动手能力，因此对所有功能模块3进行结构上的优化，优化方式相同，具体为:如图4所示，将功能模块3固定焊接在优化设计过的PCB板6上；PCB板上设计有与功能模块所匹配的电子元器件、连接线与金属接口 8;功能模块3根据要实现的功能所选择引脚，分别通过PCB板上设计的连接线与对应的金属接口 8以及电子元器件9相连。金属接口 8用于连接金属贴纸4;除电源模块外，其余功能模块3所在PCB板6上的金属接口8均为6mmX6mm正方形接口 ；而电源模块所在PCB板6上的金属接口为6mmX 20mm的长方形接口，便于与金属贴纸4的连接。上述PCB板6上的各个金属接口8间距大于6mm，防止短路。通过上述方式，对于要实现不同的功能的功能模块3，尤其是一些诸如音乐1C、频闪模块这类的接口复杂的芯片，进行模块化设计，使之需要连接的接口数量减少，连接方式更加简单清晰。以音乐IC为例，在优化前音乐IC具有9个引脚，其中两个需要与一个电阻相连。针对音乐模块要实现换歌曲的特点，在对应的PCB板上设计了5个金属接口4和一个电阻，如图5所示，通过焊接将音乐IC的5个接口与5个金属接口 8连接，另2个接口与电阻相连接。在优化后，音乐IC有5个接口，与未优化的音乐IC芯片相比减少了4个。
[0028]由此，按照图形模块201上的电路制作引导图所示，将对应的功能模块3粘贴至相应位置，并通过金属贴纸4将各个功能模块3间进行连接。为了便于功能模块3间的连接，在金属接口8处标有标号，在功能模块3间进行连接时，将两个功能模块3上标号相同的金属接口 8连接即可，如图3所示。
[0029]实施例:
[0030]实施例中板材组件为图2种所示，具有机身、机翼与尾翼图形模块，机身的头部的具有两个开孔，用于两个LED由开孔伸出至机身正面。机身中部以及末端设计有插槽，机翼及尾翼上也设计有插槽，通过机身中部插槽与机翼插槽配合插接，机身末端插槽与尾翼插槽插接形成立体飞机结构。如图3所示，机身背面用来安装功能模块，其上印制有电子电路图，根据电子电路图由功能模块中选取电源模块I个、频闪模块I个与LED灯2个，将电源模块与频闪模块粘贴至相应位置，且将2个LED灯由机身头部两个开孔伸出至机身正面，并粘贴固定；随后按照电子电路图，通过对应标号的金属接口 8进行连接。通上述方法得到由频闪模块控制2个LED灯交替闪烁的立体形象的飞机灯。
【主权项】
1.一种电子电路启蒙教具，其特征在于:包括盒体、板材组件、功能模块与金属贴纸； 所述盒体具有盒身与上盖;盒身内设置功能模块与金属贴纸;盒盖内设置有板材组件；板材组件为具有拆卸的图形模块的板材；图形模块上设计有插槽，图形模块间通过插槽插接；图形模块中，用于安装功能模块的图形模块的背面，印刻有形象化的电路制作引导图；所述功能模块固定焊接在优化设计过的PCB板上;PCB板上设计有与功能模块所匹配的电子元器件、连接线与金属接口；功能模块的引脚，分别通过PCB板上设计的连接线与金属接口以及电子元器件相连。2.如权利要求1所述一种电子电路启蒙教具，其特征在于:功能模块与板材组件分别放置在盒身与盒盖内铺设的海绵垫上设计的凹槽内。3.如权利要求1所述一种电子电路启蒙教具，其特征在于:图形模块周向上均设η个连接位置，η多3，且仅在连接位置处与板材间连接。4.如权利要求1所述一种电子电路启蒙教具，其特征在于:图形模块上设计有功能模块伸出开孔。5.如权利要求1所述一种电子电路启蒙教具，其特征在于:功能模块包括电源模块、音乐1C、播放模块、录音1C、频闪模块、电位器模块、动力模块、多档位开关、运算放大器模块、通信模块与LED灯。6.—种电子电路启蒙教具，其特征在于:PCB板上的各个金属接口间距大于6mm。
【文档编号】G09B23/18GK205665941SQ201620240708
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年3月25日
【发明人】高健, 赵琼, 张维东, 陈旸
【申请人】北京东易晖煌国际教育科技有限公司