技术领域
[0001] 本
发明涉及电子积木技术领域，更具体地，涉及一种智能电子拼装积木。
背景技术
[0002] 传统的电子积木由纯
硬件电路组成，几乎无模
块或模块
固化，以简单模拟电路为主，很少涉及到数字电路，每个电路只能实现该电路的功能，要想完成另外的功能只能换其他的模块重新拼装，而且能实现的功能相当有限。现有电子拼装积木通过增加控制盒能够实现功能多样化的目的，但现阶段大多数电子拼装积木的制盒功能较为简单，多数控制盒只有单一的功能，不能够同时兼具多种功能，而且控制盒也只能够控制简单的
开关，功能单一，缺乏人机互动的优点。
发明内容
[0003] 本发明为克服上述
现有技术所述的至少一种
缺陷，提供一种智能电子拼装积木，能够确保使用过程中具有功能多样化、同时兼具语音控制的优点。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能电子拼装积木，其特征在于：包括拼装
底板，所述拼装底板上设有控制盒，所述控制盒设有仪表盒、通讯盒和语音控制盒，所述控制盒之间采用单线数字通讯技术连接，所述控制盒内置有微
控制器，所述
微控制器内部集成A/D转换、集成D/A转换；所述微控制器内部集成A/D转换、集成D/A转换能够实现模拟
信号和
数字信号之间的相互转换，所述控制盒设有的仪表盒、通讯盒和语音控制盒在拼装底板上通过拼装能够实现各自所具有的各种功能。
[0005] 拼装底板用于固定电子拼装积木的各部件，电子拼装积木的各部件能够在固定在拼装底板的情况下相互之间进行拼装。微控制器内部集成有只读
存储器、集成A/D转换、集成D/A转换，微控制器能够在集成A/D转换、集成D/A转换的作用下实现对数字信号和
模拟信号之间的转换，可以实现将
语音信号转换为
控制信号，以及将控制信号转换为语音信号。通过拼装底板的固定连接作用，拼装底板上能够拼装有控制盒，控制盒分别设有仪表盒、通讯盒和语音控制盒。同时各控制盒之间以及控制盒内部部件之间采用单线数字通讯技术进行连接，单线数字通讯技术能够节省控制盒之间以及微控制器与控制盒之间的连接电路，简化电子积木上设置的电路。在微控制器和控制盒相互之间共同作用下，仪表盒、通讯盒和语音控制盒能够各自实现自身所具有的的功能，使电子积木功能多样化。
[0006] 在一个实施方式中，仪表盒、通讯盒均设有多个端口，所述多个端口用于连接多个功能性模块，所述的仪表盒、通讯盒均设有语音接收装置，所述语音接收装置能用于接收语音信息并控制仪表盒、通讯盒，所述仪表盒、通讯盒上设有显示功能索引的显示屏。
[0007] 仪表盒、通讯盒均设有多个端口，因此可以通过外接多个与仪表盒、通讯盒相连接的功能性模块来拓展仪表盒、通讯盒的功能。将实际结构中的复杂联系方式简化为端口连接，通过简单的连接模拟出实际装置的连接过程，能够对孩子的智
力和认识起到启发的作用。同时通过显示屏来进行功能的转换，能够增强孩子的动手能力，通过模块化的拼装来实现实际装置的功能性模拟，来增强孩子的认知力。在仪表盒、通讯盒均设有语音接收装置，语音接收装置能用于接收语音信息并控制仪表盒、通讯盒，这样能够让使用者通过语音对电子积木直接进行控制，能够简化电子积木的使用方法，同时增强电子积木的功能。
[0008] 优选地，功能性模块包括执行模块、显示模块和拼接
导线。
[0009] 功能性模块包括执行模块、显示模块和拼接导线，拼接导线通过拼接实现导线功能，用于连接执行模块和控制盒上的端口。在控制盒通过拼接导线连接执行模块之后，执行模块主要用于执行功能模块本身对应的功能。在执行模块执行相应功能时，显示模块能够将执行模块执行功能的情况进行显示，这样可以使电子积木的功能进一步得到扩大。
[0010] 优选地，仪表盒设有以下其中一个或多个端口：
温度计控制端口、测距仪控制端口、分贝计控制端口、计数器控制端口、电子钟控制端口。
[0011] 仪表盒设有所述一个或多个端口后，端口能够通过拼装导线模块来连接到端口相对应的功能性模块。如
温度计控制端口，通过拼装导线模块连接到具有温度计功能的执行模块，执行模块执行温度计功能时，能够通过显示模块将测量的温度进行显示。其它功能的端口使用过程与此相同，拼接完成后仪表盒能够完成各个端口各自相对应的功能。能够让孩子在动手拼装的过程中增强对拼装积木所模拟的实际装置的认识，能够让孩子在动手组装的过程中起到开发智力的作用。
[0012] 优选地，通讯盒设有以下其中一个或多个端口：无线对讲机控制端口、遥控测距车控制端口、自动避障车控制端口、无线控制器控制端口。
[0013] 通讯盒设有所述一个或多个端口后，端口能够通过拼装导线模块来连接到端口相对应的功能性模块。如无线对讲机控制端口，通过拼装导线模块连接到具有对讲功能的执行模块，执行模块执行对讲功能时，能够通过显示模块将执行过程中的对应参数进行显示。其它功能的端口使用过程与此相同，拼接完成后通讯盒能够完成各个端口各自相对应的功能。能够让孩子在动手拼装的过程中增强对拼装积木所模拟的实际装置的认识，能够让孩子在动手组装的过程中起到开发智力的作用。
[0014] 在一个实施方式中，语音控制盒设有多个连接仪表盒、通讯盒的端口。
[0015] 语音控制盒能够与仪表盒、通讯盒相互之间进行连接，与仪表盒、通讯盒进行协同工作。语音控制盒能够将接收到的语音信号进行分析处理，转化为控制
信号传输到仪表盒和通讯盒，使仪表盒和通讯盒执行相应的功能，实现语音控制仪表盒和通讯盒。
[0016] 优选地，语音控制盒设有语音
传感器模块，所述语音传感器模块连接有语音存储模块。
[0017] 在语音控制盒内设有语音传感器模块，语音传感器模块能够接收外界发出的语音信号，并对语音信号进行处理，将语音
信号处理识别成控制信号，通过将控制信号传输到微控制器，来实现对语音信号的反馈与识别处理。语音传感器模块连接有语音存储模块，能够在需要时对语音信号进行存储，在需要时再将存储的语音信号进行播放，实现对语音信号的录制功能。
[0018] 优选地，语音控制盒内置有声音匣子模块、故事天地模块、趣味录音模块、
防盗报警模块、趣味声光模块、魔音宝盒模块、鹦鹉学舌模块、语音控
制模块。
[0019] 语音控制盒内置的功能性模块搭配微控制器，使语音控制盒能够完成内置功能性模块各自相对应的功能。能够让孩子在动手拼装的过程中增强对拼装积木所模拟的实际装置的认识，能够让孩子在动手组装的过程中起到开发智力的作用。
[0020] 在一个实施方式中，微控制器采用16位
单片机，所述的微控制器连接有32Mbit FLASH存储器，所述的微控制器内部集成DSP数字信号处理模块，微控制器连接有语音输出电路模块。
[0021] 16位单片
机体积较小，处理功能较强，能够优化微控制器的使用性能。同时16位单片机处理能力与8位单片机处理能力相比较有很大的提升，而且成本较低，能够优化使用性能；32Mbit FLASH存储器作为存储部件能够与控制盒各组件配合工作，同时32Mbit FLASH存储器能够存储在PC上经过处理的语音数据。32Mbit FLASH存储器能够保存语音信息，同时又能够经过微控制器处理进行播放，实现录音与播放录音的功能；在微控制器内部集成DSP数字信号处理模块，DSP数字信号处理模块通过一种特定
算法对语音数据进行解压处理，还原出在PC上经过压缩处理的语音数据，最后送至D/A处理电路将数据转换为模拟
音频信号输出。在微控制器内部集成DSP数字信号处理模块能够实现对压缩文件的处理，压缩文件能够实现内存空间节约的目的，可以实现存储器储存更多文件的目的，从而实现控制盒功能的多样化。微控制器连接有语音输出电路模块，能够将微控制器保存的语音信号进行播放，在微控制器具有语音录制功能的前提下，语音输出电路模块和语音存储模块相互配合，实现对语音信号的录制和播放功能。
附图说明
[0022] 图1是一个
实施例中本发明模块连接示意图。
具体实施方式
[0023] 附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述
位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。
[0024] 实施例1：本发明提供一种智能电子拼装积木，包括拼装底板，所述拼装底板上设有拼装底板是一个固定的面板，设有多个用于固定的机构。部件能够通过与拼装底板的连接固定在拼装底板上，由于拼装位置的不固定，因而电子积木的各个部件可以在拼装底板上有很多种拼装方式。拼装底板上设有控制盒，控制盒内置有微控制器，并且内部结构及控制盒相互之间采用单线数字通讯技术。控制盒设有仪表盒200，仪表盒200设有多个端口，包括有温度计控制端口、测距仪控制端口、分贝计控制端口、计数器控制端口、电子钟控制端口等。各个端口通过连接与之功能相对应的功能性模块来实现控制盒功能的拓展，功能性模块包括执行模块、显示模块和拼接导线，拼接导线能够通过相互之间的拼接实现导线功能，拼接形成的导线用于连接执行模块和控制盒上的端口。在控制盒通过拼接导线连接执行模块之后，执行模块主要用于执行功能模块本身对应的功能。在执行模块执行相应功能时，显示模块能够将执行模块执行功能的情况进行显示。
[0025] 拼装导线设置成模块化结构，并且可以设置成形如
哑铃的结构，同时两端
节点设置成可相互嵌合的结构。通过节点与节点之间的相互嵌合，来实现拼装导线之间的拼接。在设计拼装导线的时候，可以在两端节点之间再设有多个节点，达到一个拼装导线与多个拼装导线进行嵌合的效果。为了体现积木特点，拼装导线也可以设计成任意形状，如方形、曲线形等，只要设有用于嵌合的节点即可。
[0026] 可以在拼装底板上通过拼装来组成连接电路，也可以不通过拼装底板，直接利用拼装导线之间的连接。
[0027] 控制盒设有通讯盒300，通讯盒300设有无线对讲机控制端口、遥控测距车控制端口、自动避障车控制端口、无线控制器控制端口等。如无线对讲机控制端口，通过拼装导线模块连接到具有对讲功能的执行模块，执行模块执行对讲功能时，能够通过显示模块将执行过程中的对应参数进行显示。其它功能的端口使用过程与此相同，拼接完成后通讯盒300能够完成各个端口各自相对应的功能通过端口连接相对应的功能性模块。在连接过程中可以选择在拼装底板上进行连接，也可以选择不在拼装底板上进行连接。连接完成后能够将实际装置简化为简单的模块连接，具有形象、直观的特点，能够让孩子在动手拼装的过程中得到相应的知识和乐趣。
[0028] 对于语音控制盒500，语音控制盒500设有声音匣子模块、故事天地模块、趣味录音模块、防盗报警模块、趣味声光模块、魔音宝盒模块、鹦鹉学舌模块、语音
控制模块等，语音控制盒500与微控制器100搭配工作，能够使模块具有语音控制与
语音识别的功能，同时搭配与内置功能性模块相搭配的功能性模块，能够将实际装置简化为简单的模块连接，具有形象、直观的特点，能够让孩子在动手拼装的过程中得到相应的知识和乐趣。同时通讯盒300通过设有的端口与仪表盒200和通讯盒300进行连接后，语音控制盒500能够将接收到的语音信号进行分析处理，转化为控制信号传输到仪表盒200和通讯盒300，使仪表盒200和通讯盒300执行相应的功能，实现语音控制仪表盒200和通讯盒300。同时在仪表盒200和通讯盒300内均设有语音接收装置，所述语音接收装置能用于接收语音信息并控制仪表盒200和通讯盒300，这两种控制方式都能够达到相同的功能。
[0029] 控制盒之间以及通讯盒内部部件之间采用单线数字通讯技术连接，在设计连接方式时，如果采用传统的连接模式，势必会用到大量的连接导线，这样将会导致电路连接复杂，在有限空间内可能无法完成电路拼装。现开发出一种独有的单线数字通信协议，仅需一根信号线连接即可完成信号传输与通信，这种协议既可以在控制盒内不同的部件之间进行单线通信，也可以实现控制盒之间的通讯连接。通过使用这种单线数字通信技术将各个部件之间的连接简单化，使得复杂的数字通信技术应用在电子积木中成为可能。
[0030] 实施例2：微控制器100内部存储有若干程序模块并集成有
只读存储器、集成A/D转换和集成D/A转换，微控制器100内部的若干程序模块可以根据所要实现的功能来进行设定，设定的程序根据配合的模块来实现不同的功能。电子拼装积木的微控制器100采用16位单片机，16位单片机处理能力与8位单片机处理能力比较有很大的提升，而且成本较低，能够优化使用性能，同时微控制器100连接有32Mbit FLASH存储器，32Mbit FLASH存储器作为存储部件能够与控制盒各组件配合工作，具有存储功能。微控制器100内部集成DSP数字信号处理模块，DSP数字信号处理模块通过一种特定算法对语音数据进行解压处理，还原出经过压缩处理的语音数据，最后送至D/A处理电路将数据转换为模拟音频信号输出。语音控制盒500设有语音传感器模块501和语音存储模块502，能够接收外界发出的语音信号，并对语音信号进行处理，将语音信号处理识别成控制信号，同时能够在需要时对语音信号进行存储，在需要时再将存储的语音信号进行播放，实现对语音信号的录制功能。
[0031] 微控制器100连接有语音输出电路模块400，将微控制器100保存的语音信号进行播放，实现语音播放功能。同时与录制功能相互配合，实现对语音信号的播放还有录制。同时仪表盒200、通讯盒300、语音控制盒500相互之间通过单线数字通讯技术进行连接，多个控制盒相互连接可以实现多个控制盒功能的相互补充，多个控制盒功能的互补及，可以使电子拼装积木的功能更加多样化。
[0032] 显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的
基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何
修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明
权利要求的保护范围之内。
