本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、教學(xué)演示和電子積木類玩具的電子積木套件。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)技術(shù)上用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)或電子積木玩具的電子積木套件一般包括一塊完整的電路基板或面包板，及各種功能的元器件和電路模塊，電路基板或面包板上預(yù)設(shè)有指定的線路及安裝孔，在使用時(shí)，將需要的功能器件搭建在電路基板或面包板上以實(shí)現(xiàn)特定的功能。但是，普通的電路基板或功能器件是不可拆分的整體，且直接插入或電阻、電容等元器件，步驟繁瑣，易發(fā)生導(dǎo)電不良的現(xiàn)象；一旦電路基板上任意器件出現(xiàn)故障，整個產(chǎn)品將無法正常工作；長期使用，則電阻電容等元器件和模塊易于損壞，不易查找故障，且由于插孔往往較小，導(dǎo)致費(fèi)時(shí)費(fèi)力；教學(xué)實(shí)驗(yàn)或演示時(shí)不具有直觀效果。

中國專利申請?zhí)枮?01310037891.3，專利名稱為磁吸附式電子積木系統(tǒng)，其中電子積木模塊中電路板是通過電源正極線路、電源負(fù)極線路和數(shù)據(jù)信號線路三路信號線路來完成信號的傳遞，對于某些模塊而言，并非完全需要三路信號，且某些功能電路三路信號線路無法實(shí)現(xiàn)信號傳遞，對于大量多種不同的元器件和電路模塊難以擴(kuò)充模塊類型和數(shù)量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：為解決以上問題提供一種可隨意級聯(lián)拼接、自動對位、快速連接、可任意擴(kuò)充元器件與功能模塊、提供更適合連接和演示的帶有吸附板的磁吸式電子積木套件。元器件或電路模塊的連接方式與教育教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)電路圖保持一致，更易于生產(chǎn)制作、教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、演示，即擺即連，達(dá)到所見即所得的目標(biāo)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是這樣的：

帶有吸附板的磁吸式電子積木套件，包括鐵磁質(zhì)吸附板、多個獨(dú)立的但具有磁吸式引腳或磁吸式結(jié)構(gòu)的元器件、磁吸式電路模塊、磁吸式導(dǎo)線、磁吸式模塊包裝；每個電子積木模塊是本套件中的一個組成部分，可以稱為組件。模塊或組件均具有磁吸式結(jié)構(gòu)，可在吸附板上的任意位置擺放；利用磁吸式引腳或磁吸式導(dǎo)線相互連接。磁吸附板上同時(shí)可以放置具有磁吸附特性的文字、圖表和電路原理圖，以供使用者提示或演示教學(xué)及實(shí)驗(yàn)。

帶有吸附板的磁吸式電子積木套件中的鐵磁質(zhì)元器件吸附板可任意擺放磁吸式模塊，其本身為鐵磁質(zhì)，可以是鐵板或鋼板，也可以由軟磁材料構(gòu)成，能夠被永磁體或電磁體吸附。表面不導(dǎo)電，可粘貼電路圖、指示符號、文字、圖表。磁吸式模塊組件全部固定永磁體或電磁體，可以在吸附板上任意位置擺放。吸附板可豎直、水平或呈一定角度放置，起固定、安置磁吸式組件的作用，并可以成為教學(xué)演示平臺。

所述磁吸式模塊根據(jù)元器件的引腳數(shù)和所用電路模塊的引腳數(shù)，設(shè)計(jì)對應(yīng)連接的磁吸式結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括任意二端元件、三端元件、直插式或貼片式多引腳元器件、液晶顯示器模塊、傳感器模塊、按鍵及電源模塊、微處理器模塊。吸附力大小可以由不同規(guī)格的永磁體或電磁體確定，確保牢固吸附。

套件中的磁吸式導(dǎo)線端采用永磁體或電磁體連接，永磁體或電磁體表面為金屬性質(zhì)，可以與任意磁吸式模塊組件即磁吸式元器件模塊、磁吸式電路模塊、磁吸式電源模塊、磁吸式包裝模塊利用磁鐵相互吸附并連通電路。磁吸式導(dǎo)線在靠近磁體時(shí)會自動進(jìn)行吸附和連接，不需要精確對準(zhǔn)。

磁吸式模塊包裝指現(xiàn)有的電路模塊，包括傳感器模塊、微控制器或微處理器模塊、單片機(jī)及外圍電路模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、顯示模塊、電源模塊可以通過焊接或固定磁體的方式使其成為電子積木套件的一個組成部分，不必限定規(guī)格型號，從而大大擴(kuò)展該積木套件的應(yīng)用范圍，成為開放式的、可以不斷擴(kuò)充的實(shí)驗(yàn)套件系統(tǒng)。對于教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中需要指明的符號、數(shù)據(jù)、圖表等信息，可以采用固定磁體或軟磁材料的包裝方式放置在吸附板上。

作為積木使用時(shí)，可以將元器件或電路模塊進(jìn)行包裝或外形設(shè)計(jì)，使其更具有趣味性、直觀性，更能吸引青少年探索電子科技知識。

為了便于更換和維護(hù)電路模塊，元器件或模塊焊接處可焊接插孔或螺絲，以便于更換所需的同類型或同封裝形式的元器件和電路模塊。

綜上所述，由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

由于采用磁體吸附方式使得電子積木模塊種類更多，功能更多，可擴(kuò)展性更強(qiáng)；磁吸式導(dǎo)線和磁吸式引腳在靠近時(shí)會自動進(jìn)行吸附和連接，不需要嚴(yán)格精確對準(zhǔn)，易于實(shí)驗(yàn)和連接電路。作為教學(xué)用具集合多種模塊使用，不限定元器件的類型和規(guī)格，大大擴(kuò)展了應(yīng)用范圍，可以在任意位置擺放帶有磁體的圖形、文字等信息，達(dá)到直觀方便的目的。對于使用鐵磁材料的黑板或白板，本發(fā)明中的套件可直接在上面吸附，從而完成電路連接，實(shí)現(xiàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)演示。

作為玩具積木使用時(shí)，可以將元器件或電路模塊進(jìn)行包裝或外形設(shè)計(jì)，如可以設(shè)計(jì)成卡通人物造型等，使其更能吸引青少年探索與鉆研，可以達(dá)到科普的效果。

以上所述的具體描述，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體描述而已，并不用于限制本發(fā)明。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。

附圖說明

圖1為帶有吸附板的磁吸式電子積木套件整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為二端元器件的磁吸式結(jié)構(gòu)；

圖3為三端元器件的磁吸式結(jié)構(gòu)；

圖4為磁吸式導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)；

圖5為磁吸式多引腳元器件結(jié)構(gòu)；

圖6為磁吸式模塊包裝。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1所示，吸附板為鐵磁材料，本發(fā)明所述的各種電路模塊固定永磁體或電磁體，可以牢固吸附在吸附板上。吸附上的文字、圖表、電路原理圖為磁性材料或固定磁體，吸附于吸附板上，起到說明、提示和演示的目的。吸附板上的各模塊是組成完整電路的各個組成部分，通常包括電源模塊、各種電子元器件、傳感器模塊、微控制器模塊、輸入模塊、磁吸式導(dǎo)線2等，一般應(yīng)具有如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6所示的磁吸式結(jié)構(gòu)。即在各模塊連接端、導(dǎo)線兩端、元器件引腳端、電路模塊外包裝上焊接或固定表面導(dǎo)電的永磁體或電磁體。此種結(jié)構(gòu)便于電路的各個組成部分連接在一起，構(gòu)成完整的電路。

圖2所示為二端元器件的磁吸式結(jié)構(gòu)。此處二端元器件4可以為電阻、電容、電感、二極管、發(fā)光二極管等具有兩個連接端子的元器件。二端元器件4的元器件引腳1，通過印刷電路板的導(dǎo)線2分別連接到磁體3上。

圖3所示為三端元器件的磁吸式結(jié)構(gòu)。此處三端元器件5可以為各種類型的三極管、場效應(yīng)管、可變電阻、電位器等具有三個連接端子的元器件。三端元器件5的元器件引腳1，通過印刷電路板的導(dǎo)線2分別連接到磁體3上。

圖4為磁吸式導(dǎo)線的結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)為導(dǎo)線2兩端直接固定或焊接磁體3。磁體3可為永磁體或電磁體，表面導(dǎo)電，與導(dǎo)線2連為一體。

圖5為磁吸式多引腳元器件結(jié)構(gòu)。此處多引腳元器件6不限定元器件的種類和型號，也不限定元器件的封裝，一般包括雙列直插式元器件、各種表面貼裝元器件。將多引腳元器件6焊接到印刷電路板上，元器件的引腳通過印刷電路板上的導(dǎo)線2而與永磁體或電磁體3連接。永磁體或電磁體3焊接到同一塊印刷電路板上，連接到對應(yīng)引腳的導(dǎo)線2上。為了便于維修和更換元器件，多引腳元器件6可以是芯片插座或轉(zhuǎn)接座等電路接口。

圖6為磁吸式模塊包裝。對于不便于焊接永磁體或電磁體的電路模塊7，如電池、電池盒、電機(jī)等組成部分，本設(shè)計(jì)為在這些電路模塊7的外包裝固定永磁體或電磁體3?？梢圆捎谜迟N或焊接方式固定。若電路模塊含有外部引腳1，則可以通過導(dǎo)線2焊接到磁體3上。固定磁體3后，這些模塊同樣可以吸附在吸附板上，從而便于連接電路，完成實(shí)驗(yàn)和演示。

本發(fā)明在使用時(shí)應(yīng)先確定實(shí)驗(yàn)電路，根據(jù)實(shí)驗(yàn)電路圖確定所需元器件和電路模塊及導(dǎo)線。這些電路組成部分均具有上述磁吸式結(jié)構(gòu)。根據(jù)電路圖，使用者在吸附板上擺放各元器件及各個模塊，其中相互靠近的元器件和模塊可直接通過磁吸式結(jié)構(gòu)吸引并導(dǎo)通，也可以通過磁吸式導(dǎo)線相互連接。不靠近的元器件和模塊則通過磁吸式導(dǎo)線連接。如此可快速完成電路搭建。搭建完畢后，可將元器件分類擺放或吸附在附板上，也可以收納到其他容器內(nèi)，便于下次使用。

作為玩具使用時(shí)，電路的各個組成部分，如電阻、電容、發(fā)光二級管、電源等各個組件，均可以設(shè)計(jì)成卡通形象或別具特色的造型，實(shí)現(xiàn)聲、光等效果，從而增強(qiáng)趣味性。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明。本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。