专利名称：智能拼装玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型电子智能拼装玩具，属电子玩具技术领域。
背景技术：
现有的相似积木玩具产品大致分为两种，一是在积木上印上字母、数字、文字等，儿童通过对积木的不同组合来形成单词、拼音、算术算式、文字、词组等，但对结果是否正确，积木本身不能给予判断；二是通过游戏机、学习机、计算机等在屏幕上用软件的办法来达到前述的效果，但不能象积木那样随意摆放，使各种字母、数字等符号有形有物的摆在面前；经检索发现专利号为86200525(已失效)的“积木式儿童算术运算玩具”只具有算术运算功能，而且壳体表面有42个插座，体积大，不便于保存和携带。
发明内容
为解决对用智能拼装玩具组成的不同组合来形成的单词、拼音、算术算式、文字、词组等是否正确能进行判断以及实现对智能拼装玩具中的主模块输入/输出控制的多样化设计了一种采用微电子技术制作的智能拼装玩具，本发明主要由用智能拼装玩具组成、结构、形成的结果能进行判断的、在产品实物中具体表现可以为有意义的等号或无意义的一个特殊的玩具体如“变形金刚”部件等一块“主模块”和作为一般玩具体、“变形金刚”部件的多个“从模块”及卡片(卡片和从模块也可是一体的)构成；作为玩具体核心的主模块经级联总线与插有卡片的从模块连接，从模块之间也通过级联总线互相连接；主模块正面有印制的符号 ，安有确认按钮、正确指示灯、错误指示灯和扬声器，左侧安有主模块级联总线接口(34)，右侧安有主模块级联总线接口(35)，上方安有累计记分显示器和清零按钮，主模块内安装有主模块电路；从模块的正面安有卡片接插口，左侧安有从模块级联总线输入接口，右侧安有从模块级联总线输出接口，从模块上加有读音位置显示，从模块内安装有从模块电路；插入接插口内的卡片表面可印有数字和“加减乘除”、文字、外文字母、拼音字母等相互倒置的一对符号，卡片上边有与印刷上的数字或符号信息一致的编码孔；主模块电路包括主模块微控制器电路(或相当于微控制器的数字电路)、主模块语音电路、主模块发光指示电路、主模块电源控制电路、主模块其它辅助及执行电路、主模块对外接口电路6部分；其中主模块微控制器电路经控制及数据线(10)与主模块语音电路连接，主模块微控制器电路经控制线(11)与主模块发光指示电路连接，主模块微控制器电路经控制线(12)与主模块电源控制电路连接，主模块微控制器电路经控制及数据线(13)与主模块其它辅助及执行电路连接，主模块微控制器电路经控制及数据线(14)与主模块对外接口电路连接，主模块对外接口电路经级联总线(40)(15)与其左、右从模块对外接口电路连接；主模块微控制器电路用于对整个电路系统进行协调控制，主模块确认按钮按下后，主模块微控制器电路被接通电源，主模块微控制器电路向主模块电源控制电路发出维持电源接通状态的信号，使电源维持于接通状态；主模块对外接口电路用于对从模块进行读、写、控制，主模块语音电路、发光指示电路用于对运行过程及判定结果进行声光指示，主模块其它辅助及执行电路除具有语音、发光指示功能外，还可用于完成其所附带或连接的其它外围部件即从模块的电气信息进行A/D转换、脉冲计数、开关量读入等数字化处理，同时还能完成对其所附带或连接的其它执行部件进行D/A转换、脉冲输出、开关量输出、显示输出等驱动处理，实现输入/输出控制的多样化。
从模块电路包括从模块微控制器电路即读写(或只读)逻辑电路、从模块卡片性质标志电路、从模块其它辅助及执行电路、从模块对外接口电路4部分；其中从模块微控制器电路经控制及数据线(20)与卡片性质标志电路连接，从模块微控制器电路经控制及数据线(21)与从模块其它辅助及执行电路连接，从模块微控制器电路经控制及数据线(22)与从模块对外接口电路联接，从模块对外接口电路经级联总线(23)与其它的从模块对外接口电路连接；从模块电路中包括的读写逻辑电路用于对从模块电路系统进行协调控制或在主模块控制下完成读、写逻辑，从模块卡片性质标志电路用于获得卡片上的编码信息，从模块对外接口电路是用于连接上下级模块间的接口；主模块微控制器电路通过主模块对外接口电路向从模块发出读/写控制信息；从模块无地址编码，按临近主模块者优先的原则与主模块进行信息交换，主模块从近到远依次与从模块交换信息，当主模块接收不到从模块信息时即认为已无级联的从模块，由此确定从模块的数量；每完成一次正确的拼装，可在主模块的累计记分显示上显示出来，即加1个数；从模块其它辅助及执行电路除获取从模块编码信息外，还能完成对其所附带或连接的其它外围部件即从模块的电气信息进行A/D转换、脉冲计数、开关量读入等数字化处理，并能通过级联总线(40)(15)为主模块所读入，同时还能按主模块输出的控制信息，完成对其所附带或连接的其它执行部件进行D/A转换、脉冲输出、开关量输出、显示输出等驱动处理，完成主模块对从模块的进一步监控。
卡片的上方开有代表其上印有数字或运算符号或文字或拼音字母或外文字母等信息的编码孔，印有数字或运算符号或文字或拼音字母或外文字母均为相互倒置的一对；本发明的有益效果1、解决了对用智能拼装玩具组成的不同组合来形成的单词、拼音、算术算式、文字、词组、“变形金刚”等是否正确能进行判断的问题；2、对于儿童在使用智能拼装玩具游玩中的动手能力和智力的提高有很多有益效果；3、如用智能拼装玩具进行算术运算时，其所得出的结果是否正确均可用不同的发光二极管发光来判断，同时也发出相应的提示语音，既提高了儿童游戏兴趣又增长了儿童智力。
图1主模块俯视图，其左、右接口与从模块相同，但都为孔式；图2从模块俯视图；图3从模块正视图；图4从模块的左视图，接口处圆圈为孔；图5从模块的右视图，接口处圆圈为针；图6主模块、从模块联接后的电路原理方块图；图7主模块的电路原理方块图；图8从模块的电路原理方块图；图9数字“1”卡片俯视图；图10插有数字“1”卡片的从模块俯视图；图11算术算式的智能拼装玩具拼接后的俯视图。
图中1主模块，2从模块，3卡片，4主模块微控制器电路，5主模块语音电路，6主模块发光指示电路，7主模块电源控制电路，8主模块其它辅助及执行电路，9主模块对外接口电路，10控制及数据线，11控制线，12控制线，13控制及数据线，14控制及数据线，15级联总线，16从模块对外接口电路，17从模块微控制器电路，18从模块卡片性质标志电路，19从模块其它辅助及执行电路，20控制及数据线，21控制及数据线，21控制及数据线，22控制及数据线，23级联总线，24编码孔，25 等号，26确认按钮，27正确指示灯，28错误指示灯，29扬声器，30累计记分显示器，31清零按钮，32读音位置指示灯，33卡片接插口，34主模块级联总线接口，35主模块级联总线接口，36从模块级联总线输入接口，37从模块级联总线输出接口，38主模块电路，39从模块电路，40级联总线，41级联总线，42级联总线，43级联总线，44卡片插口。
具体实施例方式如图6、图7所示主模块电路(38)的工作过程是主模块微控制器电路(4)用于对整个电路系统进行协调控制，当智能拼装玩具组装好以后，将主模块(1)的确认按钮(26)按下，主模块微控制器电路(4)被接通电源，主模块微控制器电路(4)经控制线(12)向主模块电源控制电路(7)发出维持电源接通状态的信号，使电源维持于接通状态；主模块对外接口电路(9)用于对从模块(2)进行读、写、控制，主模块语音电路(5)、主模块发光指示电路(6)用于对运行过程及判定结果进行声光指示，主模块其它辅助及执行电路(8)除具有语音、发光指示功能外，还可用于完成其所附带或连接的其它外围部件即从模块(2)的电气信息进行A/D转换、脉冲计数、开关量读入等数字化处理，同时还能完成对其所附带或连接的其它执行部件进行D/A转换、脉冲输出、开关量输出、显示输出等驱动处理，实现输入/输出控制的多样化。
如图6、图8所示从模块电路(39)的工作过程是首先将卡片(3)插入从模块(2)的卡片接插口(33)，从模块电路(39)中包括的读写逻辑电路即从模块微控制器电路(17)用于对从模块电路(39)系统进行协调控制或在主模块微控制器电路(4)的控制下完成读、写逻辑，从模块卡片性质标志电路(18)用于获得卡片(3)上的编码信息，从模块对外接口电路(16)是用于连接上下级模块间的接口；主模块微控制器电路(4)通过主模块对外接口电路(9)向从模块(2)发出读/写控制信息；从模块(2)无地址编码，按临近主模块(1)者优先的原则与主模块(1)进行信息交换，主模块(1)从近到远依次与从模块(2)交换信息，当主模块(1)接收不到从模块(2)信息时即认为已无级联的从模块(2)，由此确定从模块(2)的数量，在主模块(1)的累计记分显示(30)上显示出智能拼装玩具拼装正确的次数；从模块其它辅助及执行电路(19)除能获取从模块编码信息外，还能完成对其所附带或连接的其它外围部件即从模块的电气信息进行A/D转换、脉冲计数、开关量读入等数字化处理，并能通过从模块级联总线(23)(15)经主模块对外接口电路(9)为主模块(1)所读入，同时还能按主模块(1)输出的控制信息，完成对其所附带或连接的其它执行部件进行D/A转换、脉冲输出、开关量输出、显示输出等驱动处理，完成主模块(1)对从模块(2)的进一步监控。
以下再以简单的数字四则加法运算为例，说明智能拼装玩具的工作过程，如图11所示在主模块(1)的左端，经级联总线(43)将插有“1”卡片(3)的从模块(2)和插有“0”卡片(3)的从模块(2)联接起来后经级联总线(42)和插有“+”卡片(3)的从模块(2)联接起来，在经级联总线(41)和插有“1”卡片(3)的从模块(2)联接起来，最后经级联总线(40)与主模块(1)联接起来，这样主模块(1)的左边即拼装好；在主模块(1)的右端经级联总线(15)将主模块(1)和倒置的插有“1”卡片(3)的从模块(2)联接起来，再经级联总线(23)与倒置的插有“1”卡片(3)的从模块(2)联接起来，这样主模块(1)的右边即拼装好；当10+1＝11的算式全部拼装好以后，按动主模块(1)上的确认按钮(26)，因为算式拼装正确，所以正确指示灯(27)亮，在主模块语音电路(5)经扬声器(29)发出“10加1等于11，正确”的语音时，插有“1”、“0”、“+”、“1”、“1”、“1”的从模块(2)上的读音位置指示灯(32)随其相应的读音依次点亮；如主模块(1)的右边拼装成“12”时，在按动主模块(1)上的确认按钮(26)后，则错误指示灯(28)亮，而这时主模块语音电路(5)经扬声器(29)发出“10加1不等于12的语音；当每做对一个拼接，主模块(1)在其累计记分显示器(30)上增加1分，此分值可随时通过清零按钮(31)清零。
对于单词、拼音、文字、乐谱、“变形金刚”等拼装，可表现为提示拼写是否正确，并发出读音或按乐谱奏出音乐、产生动作等。
权利要求
1.一种智能拼装玩具，主要由用于对搭成的整个智能拼装玩具的组成、结构、形成的结果或功能能进行判断的、在产品实物中具体表现可以为有意义的等号或无意义的特殊玩具体如“变形金刚”部件等一块“主模块”(1)和作为玩具体、“变形金刚”部件的多个“从模块”(2)及卡片(3)(卡片(3)和从模块(2)也可是一体的)构成，其特征在于作为玩具体核心的主模块(1)经级联总线与插有卡片(3)的从模块(2)连接，从模块(2)之间也通过级联总线互相连接。
2.如权利要求1所述的智能拼装玩具，其特征在于主模块(1)正面有印制的符号 等号(25)，安有确认按钮(26)、正确指示灯(27)、错误指示灯(28)和扬声器(29)，左侧安有主模块级联总线接口(34)，右侧安有主模块级联总线接口(35)，上方安有累计记分显示器(30)和清零按钮(31)，主模块(1)内安装有主模块电路(38)；从模块(2)的正面安有可输入卡片(3)上编码孔(24)信息的卡片接插口(33)，左侧安有从模块级联总线输入接口(36)，右侧安有从模块级联总线输出接口(37)，从模块(2)上安有读音位置显示指示灯(32)，从模块(2)内安装有从模块电路(39)；插入卡片接插口(33)内的卡片(3)表面印有数字或运算符号或文字或拼音字母或外文字母等相互倒置的一对符号，卡片(3)上边还加工有与印刷上的数字或符号信息一致的编码孔(24)。
3.如权利要求1、2所述的智能拼装玩具，其特征在于A、主模块电路(38)包括主模块微控制器电路(或相当于微控制器的数字电路)(4)、主模块语音电路(5)、主模块发光指示电路(6)、主模块电源控制电路(7)、主模块其它辅助及执行电路(8)、主模块对外接口电路(9)6部分；其中主模块微控制器电路(4)经控制及数据线(10)与主模块语音电路(5)连接，主模块微控制器电路(4)经控制线(11)与主模块发光指示电路(6)连接，主模块微控制器电路(4)经控制线(12)与主模块电源控制电路(7)连接，主模块微控制器电路(4)经控制及数据线(13)与主模块其它辅助及执行电路(8)连接，主模块微控制器电路(4)经控制及数据线(14)与主模块对外接口电路(9)连接，主模块对外接口电路(9)经级联总线(40)(15)与从模块对外接口电路(16)连接；B、从模块电路(39)包括从模块微控制器电路(17)即读写(或只读)逻辑电路、从模块卡片性质标志电路(18)、从模块其它辅助及执行电路(19)、从模块对外接口电路(16)4部分；其中从模块微控制器电路(17)经控制及数据线(20)与从模块卡片性质标志电路(18)连接，从模块微控制器电路(17)经控制及数据线(21)与从模块其它辅助及执行电路(19)连接，从模块微控制器电路(17)经控制及数据线(22)与从模块对外接口电路(16)联接，各个从模块对外接口电路(16)之间经级联总线相互联接。
全文摘要
本发明涉及一种智能拼装玩具,属智力电子玩具技术领域,为解决拼装玩具对接是否正确并能进行判断的问题,设计了采用微电子技术制作的智能拼装玩具,它由在产品实物中具体表现可以为有意义的等号或无意义的特殊玩具体如“变形金刚”部件:一块含主模块电路的“主模块”和与其联接的作为一般玩具体、“变形金刚”部件的多个含从模块电路的“从模块”及插入从模块内、印有数字、文字、拼音和外文字母等符号、上边带有与符号对应的编码孔的卡片构成,本发明对于儿童在游玩中的动手能力和智力的提高有很多有益效果,而拼装结果是否正确还可用不同的发光二极管发光来判断,同时发出相应的提示语音,既提高了儿童游戏兴趣又增长了儿童智力。
文档编号G09B19/00GK1381293SQ02109798
公开日2002年11月27日 申请日期2002年5月21日 优先权日2002年5月21日
发明者代文江, 王志奇 申请人:代文江