可编程游戏机的制作方法

本实用新型涉及电子教育终端技术领域，尤其是指一种可编程游戏机。

背景技术：

随着科学技术的进步，软件工程愈发显得举足轻重，但是编程的入门并不简单，晦涩难懂的语法和满屏幕字母命令的枯燥让活泼好动的孩子来说，并没有多大吸引力，为了让孩子们更容易接触到软件编程的学习，图形化编程软件出现在了人们的视野，通过简单的拖曳，即可在后台生成代码，实现一些简单的软件功能，图形化编程软件还可以配合教学板的使用，让孩子们掌握通过软件控制硬件的方法，进一步增加趣味性，然而，仅仅实现简单的控制，趣味性还是远远不够，应该深挖现有技术，实现更多的功能。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种安全性高、多功能、易于扩展、方便互动的可编程游戏机。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种可编程游戏机，包括主板和外壳，所述主板包括显示器、主控芯片、第一可编程按键组、第二可编程按键组和通讯接口，所述显示器、第一可编程按键组和第二可编程按键组均设置于主板的正面，所述主控芯片设置于主板的背面，所述通讯接口设置于所述主板的边缘，所述外壳包裹于所述主板，所述外壳对应显示器、可编程按键组和通讯接口分别设有开口，所述主板的下端设有金手指接口。

进一步的，所述金手指接口包括五个带孔PIN脚和至少四组PIN脚组，所述PIN脚组分别设置于所述带孔PIN脚之间。

进一步的，所述显示器为TFT全彩液晶显示器。

进一步的，所述显示器的分辨率为160x128。

进一步的，所述外壳背面设有电池容置腔，所述电池容置腔上设有开口。

进一步的，所述外壳为柔性材料制成。

进一步的，还包括功能按键组，所述功能按键组设置于所述显示器的一侧，所述功能按键组包括复位键和DFU模式按键。

进一步的，还包括光敏传感器，所述光敏传感器设置于所述显示器的上侧。

进一步的，还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器设置于第一可编程按键组和第二可编程按键组之间。

进一步的，所述主控芯片为STM32F4Series芯片。

本实用新型的有益效果在于：提供了一种可以将编程内容反馈到手持终端的设备，该设备通过载入用户在电脑上编好的程序或数据文件，可直观的在手持终端的屏幕上验证编程内容及效果，配合集成的扩展PIN脚还可以扩展出更多的功能，大大增加了编程验证的便利性及趣味性，对青少年用户极为友好。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构：

图1为本实用新型的一个视角的整体结构示意图；

图2为本实用新型的另一个视角的整体结构示意图；

图3本实用新型的爆炸结构示意图；

图4为本实用新型的主板的正面结构示意图；

图5为本实用新型的主板的背面结构示意图；

100-外壳；101-蜂鸣器透音孔；102-挂耳；103-凸起；104-电池开口；105-按键标识点；

200-主板；201-显示器；202-温度传感器；203-第一可编程按键组；204-金手指接口；205-蜂鸣器；206-第二可编程按键组；207-DFU模式按键；208-复位键；209-电源指示LED；210-拨块开关；211-光敏传感器；212-可编程LED；213-卡槽；214-USB接口；215-3.5mm音频接口；216-充电管理芯片；217-电池接口；218-SPI-Flash；219-主控芯片；220-3轴陀螺仪芯片；

300-金手指保护套；

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1至图5，一种可编程游戏机，包括主板200和外壳100，所述主板200包括显示器201、主控芯片219、第一可编程按键组203、第二可编程按键组206和通讯接口，所述显示器201、第一可编程按键组203和第二可编程按键组206均设置于主板的正面，其中，所述显示器优选为160x128分辨率的TFT全彩液晶显示器；所述主板为矩形电路板，显示器设置于主板正面的上侧，第一可编程按键组和第二可编程按键组均设置于显示器的下侧，第一可编程按键组靠主板左侧设置，第一可编程按键组靠主板右侧设置，第一可编程按键组包括四个按键，四个按键按“上”、“下”“左”“右”的相对方位设置，用于在执行编程内容中上下左右选择动作，采用分体式的方向按键，简化了按键结构，方便操作；

第二可编程按键组包括A按键和B按键，B按键设置于A按键的左下侧，可方便用户以拇指的根部为转轴旋转按压A按键或B按键，符合人体工学设计；

由于正常使用可编程游戏机的时候，不会触碰到显示器的左右侧，因此在显示器的右侧设有功能按键组，所述功能按键组包括复位键208和DFU模式按键207，当可编程游戏机运行卡死时，可以通过复位键初始化可编程游戏机，当需要对游戏机进行固件升级的时候，可以通过按下DFU模式按键使可编程游戏机进入更新固件模式，功能按键组均为硬质按键，需要更大的力道按下触发，避免正常使用时的误操作；

显示器上侧的正中还设有光敏传感器211，可实时检测用户操作的环境光强，从而改变显示器的亮度，有利于保护用户的眼睛；显示器的左上角设有两颗可编程LED 212，右上角设有电源指示LED 209和充电指示LED，可让LED发出的光线略略微偏离于用户的眼睛，消除了妨碍游戏的可能性；

在第一可编程按键组和第二可编程按键组之间，还设有蜂鸣器205，为可编程游戏机增加声音效果，外壳对应蜂鸣器设有密封的音腔，可以凝聚蜂鸣器的声音，使音量最大化，音腔的正面设有蜂鸣器透音孔101；第一可编程按键组和显示器之间还设有温度传感器202，温度传感器202远离热源电源、主控芯片219等发热大的器件，可保证测量温度的准确性；

所述主控芯片219设置于主板的背面，有利于保护主控芯片，且有利于主控芯片的散热，所述主控芯片为STM32F4Series芯片，优选为STM32F401RET6，可以满足可编程游戏机性能指标的同时，保证可编程游戏机整体可运行在较低的功耗；

主板的背面还设有用于存储unicode字符表的2MByte SPI-Flash 218、充电管理芯片216和3轴陀螺仪芯片220，其中3轴陀螺仪芯片220设置于主板背面中间的位置，可在旋转游戏机时不会产生额外的矢量叠加；

所述通讯接口设置于所述主板背面上侧的边缘，所述通讯接口包括USB接口214和JAC接口，USB接口214方便了游戏机与电脑的连接，JAC接口可兼容更多基于JAC总线的扩展模块；

主板背面上侧还设有卡槽213和3.5mm音频接口215，卡槽213可以为SD卡槽、wifi模块卡槽或蓝牙模块卡槽中的一种，3.5mm音频接口215也可以插接对应接口的扩展模块，例如3.5mm的麦克风或者3.5mm红外线控制器或3.5mm的磁条读卡器等等，大大增加了游戏机的可玩性；

所述主板正面和反面的下端均设有金手指接口204，所述金手指接口204包括二十个PIN脚和第一带孔PIN脚、第二带孔PIN脚、第三带孔PIN脚、第四带孔PIN脚、第五带孔PIN脚，第一带孔PIN脚、第二带孔PIN脚、第三带孔PIN脚、第四带孔PIN脚和第五带孔PIN脚从左到右间隔分布，其中，第一带孔PIN脚左侧设有一个PIN脚，第一带孔PIN脚和第二带孔PIN脚之间设有四个PIN脚，第二带孔PIN脚和第三带孔PIN脚之间设有五个PIN脚，第三带孔PIN脚和第四带孔PIN脚之间设有五个PIN脚，第四带孔PIN脚和第五带孔PIN脚之间设有四个PIN脚，第五带孔PIN脚右侧设有一个PIN脚，主板可通过鳄鱼夹夹住带孔PIN脚的方式与扩展板连接，也可通过PIN脚插入扩展板插槽的方式与扩展板连接，这种金手指接口可兼容市面上所有microbit扩展板，方便用户将microbit升级，获得更多的玩法。

此处第一、第二……只代表其名称的区分，不代表它们的重要程度和位置有什么不同。

所述外壳100包裹于所述主板，所述外壳对应显示器、可编程按键组、通讯接口、光敏传感器、扩展卡插槽和金手指接口均设有开口，所述外壳对应可编程按键组设有按键标识点，所述外壳为柔性材料制成，优选为硅胶材质，柔软的硅胶外壳一方面具备防滑功能，另一方面可更有效地保护主板；

外壳背面设有凸起103，凸起103内设有电池容置腔，所述电池容置腔上设有电池开口104，将电池插入主板背面的电池接口217，将电池从电池开口104放入电池容置腔，有效固定电池的同时，大大简化了外壳的结构复杂程度；

外壳还设有金手指保护套300，在不需要连接microbit扩展板时，将金手指保护套套接于金手指接口，金手指保护套上对应带孔PIN脚设有开口，可在套接有金手指保护套时，可以用过带孔PIN脚外接对应扩展模块；外壳的顶端还设有挂耳102，一方面可以保护拨块开关210不会被误操作，另一方面可增加游戏机外观的趣味性。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种可以将编程内容反馈到手持终端的设备，该设备通过载入用户在电脑上编好的程序或数据文件，可直观的在手持终端的屏幕上验证编程内容及效果，配合集成的扩展PIN脚还可以扩展出更多的功能，大大增加了编程验证的便利性及趣味性，对青少年用户极为友好。

应用示例

在电脑上编程后，将编好的游戏通过SD卡导入游戏机，即可通过游戏机上的各种传感器与游戏中的场景互动，例如，用第一可编程按键组控制游戏内的玩家上下左右移动，用第二可编程按键组实现游戏内玩家的完成任意的动作，除了命令或指示方向以外，比如敲打(撞击)、投掷、握住(取得)、骑乘、跳跃等。例如，在一动作游戏中，就有可能发出跳跃、击打、移动武器等的指令；在角色扮演游戏(RPG)和模拟RPG中，就有可能发出获取一个物品、选择和确定武器或命令等的指令等等；通过遮挡或取消遮挡光敏感应器可在游戏场景中实现关灯或开灯的效果；通过三维加速传感器捕捉甩动游戏机的动作，并反馈在游戏场景中等等，实现了现实世界通过编程与游戏内容交互的教学效果，大大增加了游戏机的娱乐性和教育性。

上述中，上、下、左、右、前、后、正面、背面只代表其相对位置而不表示其绝对位置。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。