本发明涉及益智玩具领域，尤其涉及一种可无线改写电子积木模块信息的半实物仿真智能电子积木系统。
背景技术：
随着现代科技的不断进步，创新能力也越来越受到社会重视。益智玩具作为一种锻炼动手能力和提升创新能力的手段，被引入日常生活和学习当中，尤其是多种多样的电子积木。同时，社会现状也对电子积木系统的多样性和功能提出了更多的要求。
现有的电子积木系统中的模块都是由多个元器件组合而成，一旦制造完成，电子积木模块的功能就被永久限定，不可更改。需要许多不同的电子积木模块组合才能实现丰富多样的电子积木功能，这就限制了电子积木系统的功能多样性。因此，提供一种电子积木模块可改写方案可以大大增加电子积木系统的功能多样性和使用灵活性，不受使用硬件条件约束，极大地增强了实用性。
现有的电子积木系统完全是由不同的电子积木模块通过各种方法搭建而成，如果某个电子积木模块遗失或者损坏，不能实现某种功能，整套的电子积木系统就不能实现其整体功能。
技术实现要素：
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种可改写电子积木模块信息的半实物仿真电子积木系统。可通过自带的电子积木的功能和信息可以通过电子标签模块进行改写，同时通过显示模块动态图形显示电子积木模块，一个可改写模块信息的电子积木就可以代替多种多样的电子积木模块。同时，针对电子积木可能损坏或者丢失的情况，电子积木系统包括了一个电子积木仿真模块，使用虚拟电子积木模块代替损坏或者丢失的电子积木，达到经济高效、兼具可替代性和趣味性的目的。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种可改写电子积木模块信息的半实物仿真电子积木系统，包括电子积木半实物仿真装置和至少一个电子积木，所述电子积木半实物仿真装置包括电子积木仿真模块、电子积木信息显示模块、电子积木信息改写模块、指令输入模块以及主通讯模块，所述电子积木包括电子标签模块、中央处理器模块、显示模块以及子通讯模块，所述电子积木仿真模块获取所述指令输入模块的指令通过所述电子积木信息改写模块改写所述电子标签模块的信息，同时通过所述电子积木信息显示模块实时显示，所述主通讯模块与所述子通讯模块通讯，所述中央处理器模块获取所述电子标签模块和子通讯模块的信息向显示模块发送指令，显示电子标签模块承载的电子积木信息。
进一步地，所述电子积木仿真模块带有多个虚拟电子积木模块库可供选择，搭建虚拟电子积木系统；或者将选中的虚拟电子积木信息通过所述电子积木改写模块改写所述电子积木的所述电子标签模块信息
进一步地，所述虚拟电子积木模块库包括输入元件库、连接元件库和输出元件库。
所述输入元件库的虚拟电子积木模块与所述连接元件库或所述输出元件库的虚拟电子积木模块进行接口信息匹配，所述连接元件库的虚拟电子积木模块与所述输出元件库的虚拟电子积木模块进行接口信息匹配。所述接口信息包括虚拟电子积木模块的所属库信息、端口数目信息、电气属性信息。
进一步地，所述电子积木仿真模块根据所述指令输入模块的指令将选中的虚拟电子积木模块的接口信息发送给所述电子积木信息改写模块。
进一步地，所述电子积木信息改写模块以无线方式将置于其上方的所述电子积木上的所述电子标签模块的信息改写。
进一步地，所述电子积木信息改写模块是内置安装在所述电子积木半实物仿真装置的rfid读写器，接收来自所述电子积木仿真模块的虚拟电子积木的接口信息，与所述电子标签模块进行无线通讯，实现对所述电子标签模块信息的改写。
进一步地，所述主通讯模块与所述子通讯模块通讯，模拟所述电子积木之间的物理通讯，将所述电子积木仿真模块的虚拟电子积木模块的接口信息与所述电子积木的接口信息进行匹配和连接确认。
进一步地，所述指令输入模块可选择改写操作或半实物仿真操作，执行所述改写操作时，可对所述电子积木仿真模块的虚拟电子积木模块进行选择和确认。执行所述半实物仿真操作时，可将虚拟电子积木模块和所述实物电子积木通讯。
进一步地，所述电子积木信息显示模块可实时显示虚拟电子积木模块信息和仿真状态。
进一步地，所述电子标签模块为采用射频识别技术的无源rfid电子标签，内置在所述电子积木的底部。
进一步地，所述电子积木的中央处理器处理来自电子标签模块的电子积木模块接口信息，向所述显示模块发送指令，图形化动态显示改写后的电子积木模块信息。
进一步地，所述显示模块显示所述子通讯模块之间，或者所述子通讯模块和所述主通讯模块的接口信息匹配的状态信息，通过安装在所述实物电子积木的顶部的lcd显示器件实现。
进一步地，至少一个所述电子积木相互之间通过所述子通讯模块进行通讯，进行接口信息匹配。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明所述的一种可无线改写电子积木模块信息的半实物仿真智能电子积木系统可以任意将电子积木仿真模块的虚拟电子积木信息通过电子积木信息改写模块写入到电子积木的电子标签模块，通过这种改写手段，即可实现一个实物电子积木多次当成不同的电子积木使用，同时显示模块可以直观地显示电子积木的外观，完全实现对现有各种电子积木的替代。此外，电子积木仿真模块可以将虚拟电子积木和实物电子积木两者连接起来，共同组成电子积木系统，大大放宽了硬件条件的限制，兼具实用性和趣味性。
附图说明
图1是本发明的系统结构框图；
图2是本发明本发明的智能电子积木系统工作示例。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
请参阅图1，本实例整个电子积木系统包括电子积木半实物仿真装置和至少一个电子积木组成，所述电子积木半实物仿真装置包括以下几个部分：指令输入模块1、电子积木信息显示模块2、电子积木仿真模块3、主通讯模块4和电子积木信息改写模块5，所述实物电子积木主要包括以下几个部分：电子标签模块6、中央处理器模块7、显示模块8、子通讯模块9。
电子积木仿真模块3根据指令输入模块1发出的指令以无线方式改写实物电子积木上的电子标签模块6的信息，同时在电子积木信息显示模块2实时显示。通过电子积木仿真模块3搭建虚拟电子积木系统，主通讯模块4与实物电子积木的子通讯模块9通讯实现半实物仿真功能。中央处理器模块7接收来自电子标签模块6和子通讯模块9的信息，向显示模块8发送指令，显示电子标签模块6承载的电子积木信息，实现电子积木模块的信息改写。
本发明实施例中，电子积木仿真模块3可以通过嵌入式控制器实现，内置多种虚拟电子积木模块信息，组成一个虚拟电子积木模块库，可分为三大类：输入元件库，连接元件库，输出元件库。输入元件库的虚拟电子积木模块可以和连接元件库或输出元件库的虚拟电子积木模块进行接口信息匹配，连接元件库的虚拟电子积木模块可以和输出元件库的虚拟电子积木模块进行接口信息匹配。接口信息内容包括虚拟电子积木模块的所属库信息、端口数目信息、电气属性等信息。
指令输入模块1可以通过按键模块或者触控输入模块实现，接受来自操作者的半实物仿真操作和改写操作的具体指令。电子积木信息显示模块2可以通过lcd显示器件等实现，主要完成所选择电子积木信息的显示和半实物仿真界面的图形显示。
电子积木信息改写模块5可以是内置安装在所述电子积木半实物仿真装置的rfid读写器，接受来自电子积木仿真模块3的虚拟电子积木信息，可以通过无线方式将此信息改写到电子积木中电子标签模块6。主通讯模块4将电子积木仿真模块3的虚拟电子积木模块的接口信息和实物电子积木的接口信息相互匹配确认，实现电子积木的半实物仿真功能，以电子积木仿真模块3的虚拟电子积木系统模拟实物电子积木搭建的系统。
电子积木中的电子标签模块6可以是采用射频识别技术的无源rfid电子标签，内置在实物电子积木的底部，可以将实物电子积木直接置于电子积木信息改写模块5的上方，方便对电子积木模块信息进行改写。
中央处理器模块7可以是嵌入式控制器，接受来自电子标签模块6所承载的电子积木模块信息和子通讯模块9的接口信息，发送指令到显示模块8实时显示电子积木图形信息。
显示模块8可以是lcd显示器件，安装在实物电子积木的正上方，这样可以方便对实物电子积木进行观察。为了用一个电子积木实现更多类型的电子积木功能，子通讯模块9均布于实物电子积木的侧面，每一个侧面需不少于一个子通讯模块9，子通讯模块9的使用情况要根据电子标签模块6中的电子积木模块信息中的端口数目信息确定。
为了使申请所述技术领域中的技术人员更清楚地理解本发明，下面结合附图2，通过具体实现例对本发明技术方案作详细描述。
根据使用目的，一种可无线改写电子积木模块信息的半实物仿真智能电子积木系统可以处于两种不同的使用模式，一是改写模式，二是半实物仿真模式。
实施例一：改写模式
图2是本发明方案优选的一种智能电子积木系统工作示意图。请参阅图2，当电子积木系统处于改写模式时，可以对电子积木207内的电子积木模块信息进行改写。
本实施例中，指令输入模块203包括多种基本操作，可以选择“库选择”、“改写”、“半实物仿真”、“上翻”以及“下翻”等操作，进行改写操作时，需要执行“库选择”，对相应库的虚拟电子积木模块库进行选中，然后执行“上翻”和“下翻”从多种虚拟电子积木中选中需要被改写到置于电子积木信息改写模块204上方的电子积木207的虚拟电子积木。
此外，电子积木半实物仿真装置20的左侧界面是虚拟电子积木浏览界面201，里面内置多个虚拟电子积木205。虚拟电子积木通过外观图形和中文名称进行标识。请参考图2，虚拟电子积木205是一个马达电子积木，承载着马达模块的接口信息。
当选中需要改写的虚拟电子积木205时，执行指令输入模块203的“改写”操作，即可对电子积木207的模块信息进行擦除和重写，同时，改写后的电子积木207的显示模块会显示改写好的电子积木信息，请参考图2，电子积木207的面对读者一面上显示了马达的图形和文字介绍。上述描述只是一种具体实例描述，电子积木207上显示模块的显示信息根据选择而变化，这样，对多个电子积木207进行改写，就可以实现一个电子积木系统的不同组成部分。
为了丰富智能电子积木系统具备的功能，虚拟电子积木库会内置不同类型的虚拟电子积木。比如普遍使用的led灯、电源、蜂鸣器、连接导线等等。
实施例二：半实物仿真模式
当电子积木数目不够或者受硬件条件限制时，可以借助本发明的电子积木仿真模块20与电子积木208和209搭配使用，共同搭建起完整的电子积木系统。为了完成电子积木系统的搭建，改写操作是一个基本的操作。将部分电子积木进行改写。请参阅图2，电子积木208和电子积木209是改写好的电子积木，它们分别可以当作电源模块和马达模块使用。
改写好的电子积木208和电子积木209可以分别通过自身的子通讯模块进行接口信息匹配确认，当电子积木模块与自己相连接的电子积木的接口信息匹配成功之后，会通过自身的显示模块显示连接状态正常，比如可以在显示模块的四周显示绿色边框标识匹配正确，如匹配错误，显示模块就会显示红色边框，提示连接状态错误，需要更换电子积木模块或者对电子积木的模块信息重新改写。
电子积木模块搭建完成以后，通过指令输入模块203选择半实物仿真的虚拟电子积木，在电子积木仿真界面202上显示，请参阅图2，在电子积木仿真界面上202选中了一个虚拟电子积木206，其为led模块。通过指令输入模块203执行“半实物仿真”操作后，电子积木半实物仿真装置20就会通过主通讯模块和电子积木208的子通讯模块进行通讯，模拟电子积木之间的物理接口通讯。虚拟电子积木206与电子积木208的接口信息匹配正确之后，虚拟电子积木206和电子积木208也会在模块信息显示界面显示匹配正确，比如显示界面显示绿色的边框图形。
请参阅图2，电子积木系统处于半实物仿真模式且接口信息匹配正确后，虚拟电子积木206、电子积木208和电子积木209都会用图形的方式模拟正常的电子积木的动作，比如虚拟电子积木206会显示发光动作，实物电子积木208会显示放电动作，实物电子积木209会显示转动动作。
以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。