本实用新型涉及电子积木技术领域，更具体地说，涉及一种图形化编程电子积木。
背景技术：
相对于传统的文本代码编程，图形化编程更能激发人学习编程的兴趣。图形化编程的优势在于将各种数值、函数、显示等功能变成图标，通过连线就可以实现一个完整的功能，通过图标的形式，将编程以更直观的形式体现，尤其适用于青少年学生。
电子积木是将导线、灯泡、二极管、电阻、电容、各种开关等电子元器件固定在塑料片上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，像拼积木一样的拼装电路。
现有的图形化编程，需要在pc机上运行开发软件，长时间使用电脑将影响人的视力和健康。现有的电子积木仅仅是电路形式，没有函数运算等功能。因此，本实用新型设计一种图形化编程电子积木，结合图形化编程和电子积木的优点，通过将电子积木进行拼接就能实现图形化编程。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种图形化编程电子积木。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
设计一种图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型；所述电子积木包括电子积木壳体，所述电子积木壳体内分别设置有pcb电路板，所述pcb电路板上固定有显示器、单片机、电源管理单元；所述电源管理单元为单片机供电；所述单片机设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端和多个异步串行发送端；所述显示器与单片机的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端、异步串行发送端通过导电连接。
在上述方案中，还包括红外接收器、红外遥控器，所述红外接收器与单片机的输入接口连接，所述红外遥控器先向红外接收器发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，所述红外接收器接收指令并发送至所述单片机，实现数值输入和运算函数切换的功能。
在上述方案中，还包括按键，所述按键与单片机的输入接口连接，用于复位和运算函数切换。
在上述方案中，还包括led指示灯，每个所述异步串行接收端、路异步串行发送端分别与led指示灯连接，用于显示数据传输的状态。
在上述方案中，还包括弹簧顶针、磁铁、磁性导电板，所述弹簧顶针上端与pcb电路板连接，所述弹簧顶针底端从电子积木壳体底端内部延伸出底端外部，所述磁铁安装在电子积木壳体内部底端，所述磁铁与磁性导电板吸附使得弹簧顶针底端与磁性导电板接触。
在上述方案中，还包括usb接口、电池，所述电源管理单元通过usb接口与外部电源连接，所述电源管理单元为电池充电；所述usb接口的数据接口与单片机的i/o口连接，用于读取单片机的数据。
(三)有益效果
本实用新型的有益效果是：本实用新型将图形化编程和电子积木相结合，电子积木与电子积木之间采用导线连接组成一个系统，每个电子积木都具有函数运算的功能，导线用于传递数据流，该系统以图形化方式呈现出编程的效果，不仅能降低学习编程的难度，还提高学习者的抽象能力和动手能力。
附图说明
图1为本实用新型图形化编程电子积木的电学原理示意图；
图2为本实用新型图形化编程电子积木的分解结构示意图；
图3为下壳体的内部结构示意图；
图4为pcb电路板的正面示意图；
图5为本实用新型图形化编程电子积木的应用示例示意图。
图中：1-电子积木壳体；2-显示器；3-单片机；4-usb接口；5-红外接收器；6-红外遥控器；7-电池；8-电源管理单元；9-异步串行接收端；10-异步串行发送端；11-按键；12-led指示灯；13-弹簧顶针；14-磁铁；15-磁性导电板；16-上壳体；17-下壳体；18-pcb电路板。
具体实施方式
为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
如图1所示，本实用新型提供一种图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型。每种电子积木包括电子积木壳体1以及设置在电子积木壳体1内的pcb电路板18，在pcb电路板18上固定有显示器2、单片机3、usb接口4、红外接收器5、电池7、电源管理单元8、异步串行接收端9和异步串行发送端10、按键11，电子积木壳体1由上壳体16和下壳体17组成。图形化编程电子积木的数据传递方式为异步串行通信方式，图形化编程电子积木内部设置有单片机3作为微控制器，由单片机3的程序决定电子积木的类型，单片机3设置有三组异步串行通信口，分别是三个异步串行接收端9和三个异步串行发送端10，相邻电子积木之间的异步串行接收端9、异步串行发送端10通过导电连接。单片机3分为输入类型单片机、函数类型单片机、输出类型单片机三种类型，其中，输入类型单片机用于输入数值，输出类型单片机用于输出数值，函数类型单片机设置有多种供选择的运算函数类型。电源管理单元8为单片机3供电、为电池7充电，电池7为电子积木其他电学元件供电，其中，电源管理单元8通过usb接口4与外部电源连接；usb接口4的数据接口与单片机3的i/o口连接，用于读取单片机3的数据。显示器2与单片机3的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果。红外接收器5与单片机3的输入接口连接，红外遥控器6先向红外接收器5发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，红外接收器5接收指令并发送至单片机3，实现数值输入和运算函数切换的功能。按键11与单片机3的输入接口连接，用于复位和运算函数切换。电子积木与电子积木之间采用导线连接，就可以完成数据传递的功能。
如图2所示，三个异步串行接收端9固定在pcb电路板18的左侧，三个路异步串行发送端10固定在pcb电路板18的右侧。优选地，异步串行接收端9、路异步串行发送端10还与led指示灯12连接，用于显示数据传输的状态，当异步串行接收端9对应的led指示灯12点亮时，表示该端口有数据进入，当路异步串行发送端10对应的led指示灯12点亮时，表示该端口有数据发出。
电子积木与电子积木之间采用导线连接，因此，电子积木与电子积木之间要共地，因此，图形化编程电子积木还包括弹簧顶针13、磁铁14、磁性导电板15，弹簧顶针13上端与pcb电路板18连接，弹簧顶针13底端从下壳体17内部延伸出底端外部，磁铁14安装在下壳体17内部底端，如图3所示，磁铁14吸附在磁性导电板15上使得弹簧顶针13底端与磁性导电板15接触，使得多个吸附在磁性导电板15的电子积木共地，实现电子积木与电子积木之间的数据传递。
本实用新型在实际应该过程中，如图5所示，电子积木no.2的异步串行发送端10分别连接电子积木no.3、电子积木no.4的异步串行接收端9，电子积木no.1的异步串行发送端10连接电子积木no.3的异步串行接收端9，电子积木no.3和电子积木no.4的异步串行发送端10分别连接电子积木no.5的异步串行接收端9，电子积木no.5的异步串行发送端10分别连接电子积木no.6、电子积木no.7的异步串行接收端9，上述连接均通过导线连接，上述电子积木均通过磁铁14吸附在磁性导电板15上。电子积木no.1与电子积木no.2为输入类型电子积木，电子积木no.1输入的数值5，电子积木no.2输入的数值为16，电子积木no.3为加法运算函数电子积木，电子积木no.3的输出结果为5加16等于21，电子积木no.4为平方根运算函数电子积木，电子积木no.4的输出结果为
本实用新型提供的图形化编程电子积木可广泛应用于青少年编程教育等领域中，图形化编程电子积木能降低学习编程的难度，进而提高学习者的编程思维和动手能力。
附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。
1.图形化编程电子积木，包括多种类型的电子积木，分为输入类型电子积木、函数类型电子积木、输出类型电子积木三种类型，其中，输入类型电子积木用于输入数值，输出类型电子积木用于输出数值，函数类型电子积木设置有多种供选择的运算函数类型；所述电子积木包括电子积木壳体(1)，其特征在于，所述电子积木壳体(1)内分别设置有pcb电路板(18)，所述pcb电路板(18)上固定有显示器(2)、单片机(3)、电源管理单元(8)；所述电源管理单元(8)为单片机(3)供电；所述单片机(3)设置有多组异步串行通信口，分别包括多个异步串行接收端(9)和多个异步串行发送端(10)；所述显示器(2)与单片机(3)的输出接口连接，用于显示当前运算函数的运算结果；相邻电子积木之间的异步串行接收端(9)、异步串行发送端(10)通过导电连接。
2.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括红外接收器(5)、红外遥控器(6)，所述红外接收器(5)与单片机(3)的输入接口连接，所述红外遥控器(6)先向红外接收器(5)发送指令，指令包括数值输入或运算函数切换，所述红外接收器(5)接收指令并发送至所述单片机(3)，实现数值输入和运算函数切换的功能。
3.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括按键(11)，所述按键(11)与单片机(3)的输入接口连接，用于复位和运算函数切换。
4.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括led指示灯(12)，每个所述异步串行接收端(9)、路异步串行发送端(10)分别与led指示灯(12)连接，用于显示数据传输的状态。
5.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括弹簧顶针(13)、磁铁(14)、磁性导电板(15)，所述弹簧顶针(13)上端与pcb电路板(18)连接，所述弹簧顶针(13)底端从电子积木壳体(1)底端内部延伸出底端外部，所述磁铁(14)安装在电子积木壳体(1)内部底端，所述磁铁(14)与磁性导电板(15)吸附使得弹簧顶针(13)底端与磁性导电板(15)接触。
6.根据权利要求1所述的图形化编程电子积木，其特征在于，还包括usb接口(4)、电池(7)，所述电源管理单元(8)通过usb接口(4)与外部电源连接，所述电源管理单元(8)为电池(7)充电；所述usb接口(4)的数据接口与单片机(3)的i/o口连接，用于读取单片机(3)的数据。
技术总结