一種實(shí)體編程小車及編程方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及智能教育設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)體編程小車及編程方法。實(shí)體編程小車包括智能小車和小車控制系統(tǒng)；智能小車包括設(shè)置在車體內(nèi)部的小車主控模塊，以及分別與小車主控模塊相連的步進(jìn)電機(jī)和小車zigbee模塊；小車主控模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作；小車控制系統(tǒng)上設(shè)置有控制臺(tái)主控模塊，以及分別與控制臺(tái)主控模塊相連的執(zhí)行模塊和控制臺(tái)zigbee模塊；執(zhí)行模塊用于獲取執(zhí)行功能，并傳送給控制臺(tái)主控模塊；智能小車與小車控制系統(tǒng)以zigbee無(wú)線傳送方式進(jìn)行通信，以控制智能小車執(zhí)行與執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。通過(guò)本發(fā)明能夠?qū)⒔逃c娛樂(lè)相結(jié)合，進(jìn)而將學(xué)習(xí)和娛樂(lè)的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮到最佳。
【專利說(shuō)明】
_種實(shí)體編程小車及編程方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及智能教育設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種實(shí)體編程小車及編程方法。
【背景技術(shù)】
[0002]智能設(shè)備是近幾年熱議的話題，很多人都把智能設(shè)備定義在智能家居，智能穿戴式應(yīng)用上。對(duì)于教育設(shè)施，針對(duì)目前國(guó)內(nèi)教育形式，其大部分是基于紙質(zhì)筆試應(yīng)試教育，這在一定程度上會(huì)限制孩子的想象力和創(chuàng)造力，而對(duì)于電腦和平板等電子設(shè)備的教育，又會(huì)在一定程度上限制孩子們的空間想象能力。
[0003]基于上述，基于紅外技術(shù)的遙控小車應(yīng)運(yùn)而生，其是一種對(duì)孩子進(jìn)行初步教育的娛樂(lè)啟蒙。但現(xiàn)有的遙控小車僅僅只是針對(duì)娛樂(lè)而已，由于其采用紅外技術(shù)，集全部功能于方向盤上，并且通過(guò)紅外技術(shù)對(duì)遙控小車進(jìn)行控制的方法較為單一，在一定程度上對(duì)孩子的空間思維教育以及邏輯思維教育起不到很大的作用，因此，現(xiàn)有的基于紅外技術(shù)的遙控小車在一定程度上偏于娛樂(lè)，對(duì)于教育起不到重要作用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，本發(fā)明提供了一種實(shí)體編程小車，包括:智能小車和小車控制系統(tǒng)；
[0005]其中，所述智能小車包括設(shè)置在車體內(nèi)部的小車主控模塊，以及分別與所述小車主控模塊相連的步進(jìn)電機(jī)和小車zigbee模塊；
[0006]其中，通過(guò)所述小車主控模塊驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)工作；
[0007]所述小車控制系統(tǒng)包括控制臺(tái)主控模塊，以及分別與所述控制臺(tái)主控模塊相連的執(zhí)行模塊和控制臺(tái)z igbee模塊；
[0008]其中，在所述執(zhí)行模塊用于獲取執(zhí)行功能，并傳遞給所述控制臺(tái)主控模塊；；
[0009]所述智能小車與所述小車控制系統(tǒng)通過(guò)所述小車zigbee模塊和所述控制臺(tái)zigbee模塊無(wú)線連接，所述控制臺(tái)主控模塊將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能以zigbee無(wú)線傳送方式傳送給所述智能小車的小車主控模塊，以控制所述智能小車執(zhí)行與所述執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0010]本發(fā)明的實(shí)體編程小車能夠?qū)⒔逃c娛樂(lè)相結(jié)合，其選取了現(xiàn)有的單獨(dú)紙質(zhì)筆試教育和單獨(dú)娛樂(lè)游戲各自所具有的優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合兩者的優(yōu)勢(shì)將學(xué)習(xí)與娛樂(lè)發(fā)揮到最佳。
[0011]進(jìn)一步地，所述小車控制系統(tǒng)還包括小車控制臺(tái)和執(zhí)行按鍵;所述執(zhí)行模塊設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，在所述執(zhí)行模塊上設(shè)置有螺絲，所述執(zhí)行模塊通過(guò)所述螺絲與功能積木的接觸獲取與所述功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，并傳送給所述控制臺(tái)主控模塊;所述執(zhí)行按鍵設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，通過(guò)所述執(zhí)行按鍵啟動(dòng)所述控制臺(tái)主控模塊。。
[0012]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車，所述功能積木包括:前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能；所述執(zhí)行模塊包括基礎(chǔ)執(zhí)行模塊和特殊執(zhí)行模塊；其中，在所述基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木;在所述特殊執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木。
[0013]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車，當(dāng)所述基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木為函數(shù)循環(huán)功能的功能積木時(shí)，所述特殊執(zhí)行模塊根據(jù)放置在其上的功能積木，獲取與所述功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，所述智能小車根據(jù)所述特殊功能模塊所獲取的執(zhí)行功能依次執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0014]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車還包括:設(shè)置在車體前方且位于車體兩側(cè)的車輪、設(shè)置在車體后方的萬(wàn)向輪、設(shè)置在車體內(nèi)部控制所述車體轉(zhuǎn)向的舵機(jī)、設(shè)置在車輪之間的筆架托盤，以及設(shè)置在車體內(nèi)的無(wú)源蜂鳴器、小車電源、控制所述小車電源導(dǎo)通或者斷開(kāi)的小車電源開(kāi)關(guān)和與所述小車電源開(kāi)關(guān)相連的小車電源指示燈;其中，在所述筆架托盤中設(shè)置有放置白板筆的通孔。
[0015]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車，所述小車電源開(kāi)關(guān)、所述無(wú)源蜂鳴器均與所述小車主控模塊相連，通過(guò)所述小車電源開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通為所述小車主控模塊供電，所述小車主控模塊控制所述無(wú)源蜂鳴器工作。
[0016]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車，在所述小車控制臺(tái)上設(shè)置有控制臺(tái)電源，以及與所述控制臺(tái)電源相連的控制臺(tái)開(kāi)關(guān)，通過(guò)所述控制臺(tái)開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)控制所述小車控制臺(tái)啟動(dòng)或關(guān)閉；
[0017]在所述執(zhí)行模塊上設(shè)置有指示燈，當(dāng)設(shè)置在所述執(zhí)行模塊上的螺絲與所述功能積木相接觸時(shí)，所述指示燈被點(diǎn)亮。
[0018]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車，所述小車控制系統(tǒng)包括小車控制臺(tái)和執(zhí)行按鍵；其中，所述執(zhí)行模塊設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，在所述執(zhí)行模塊中設(shè)置有用于讀取設(shè)置在功能積木中的RFID標(biāo)簽的讀取模塊，所述執(zhí)行模塊通過(guò)所述讀取模塊獲取執(zhí)行功能，并傳送給所述控制臺(tái)主控模塊;所述執(zhí)行按鍵設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，通過(guò)所述執(zhí)行按鍵啟動(dòng)所述控制臺(tái)主控模塊，以將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能傳送給所述智能小車的小車主控模塊。
[0019]進(jìn)一步地，所述的實(shí)體編程小車還包括分別與所述小車主控模塊相連的藍(lán)牙模塊和RFID模塊;其中，
[0020]所述藍(lán)牙模塊用于與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行交互；
[0021]所述RFID模塊用于與預(yù)先設(shè)置在地圖格子中的RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，獲取所述RFID標(biāo)簽的內(nèi)容，所述智能小車根據(jù)所獲取的RFID標(biāo)簽的內(nèi)容執(zhí)行與所述RFID標(biāo)簽的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的功能。
[0022]本發(fā)明還提供一種利用上述實(shí)體編程小車進(jìn)行編程的方法，包括:
[0023]在所述小車控制臺(tái)的執(zhí)行模塊上放置功能積木；
[0024]所述執(zhí)行模塊獲取與所述功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能；
[0025]所述控制臺(tái)主控模塊將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能通過(guò)zigbee無(wú)線傳送方式傳送給所述智能小車；
[0026]所述智能小車的小車主控模塊接收所述執(zhí)行功能，并驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)工作，以執(zhí)行與所述執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0027]采用上述技術(shù)方案，包括以下有益技術(shù)效果:
[0028]I)能夠訓(xùn)練孩子的邏輯思維和空間思維；
[0029]2)通過(guò)Zigbee無(wú)線通信方式和16個(gè)AD模塊對(duì)小車進(jìn)行控制，同時(shí)RFID對(duì)于走尋的地圖起到時(shí)刻讀取標(biāo)簽的作用，在一定程度上增加孩子對(duì)關(guān)鍵細(xì)節(jié)的思考；
[0030]3)通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線通信方式與APP交互，將實(shí)際與模擬共同體驗(yàn)，從而達(dá)到教育與娛樂(lè)相結(jié)合的目的。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1示例性地示出了本發(fā)明的智能小車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2示例性地示出了本發(fā)明的小車主控模塊的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；
[0033]圖3示例性地示出了本發(fā)明的小車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4示例性地示出了本發(fā)明的控制臺(tái)主控模塊的邏輯結(jié)構(gòu)框圖。
[0035]圖1至圖4中所示的附圖標(biāo)記如下:1、車體;2、車輪;3、小車控制系統(tǒng);4、筆架托盤；
5、白板筆;6、通孔;21、小車主控模塊;22、步進(jìn)電機(jī);23、小車zigbee模塊;24、藍(lán)牙模塊;25、RFID模塊;26、小車電源;27、小車電源開(kāi)關(guān);28、無(wú)源蜂鳴器;31、小車控制臺(tái)；32、執(zhí)行按鍵；41、控制臺(tái)主控模塊;42、執(zhí)行模塊;43、控制臺(tái)z igbee模塊;44、控制臺(tái)電源;45、控制臺(tái)開(kāi)關(guān)。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面通過(guò)具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0037]為了說(shuō)明本發(fā)明提供的實(shí)體編程小車，圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)體編程小車的智能小車的結(jié)構(gòu)；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)體編程小車的小車主控模塊的邏輯結(jié)構(gòu)；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的實(shí)體編程小車的小車控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明一種實(shí)施例的控制臺(tái)主控模塊的邏輯結(jié)構(gòu)。
[0038]如圖1至圖4所示，本發(fā)明提供了一種實(shí)體編程小車，包括智能小車和小車控制系統(tǒng)3。其中，智能小車包括設(shè)置在車體I內(nèi)部的小車主控模塊21、分別與小車主控模塊21相連的步進(jìn)電機(jī)22和小車zigbee模塊23。其中，通過(guò)小車主控模塊驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)22工作。
[0039]進(jìn)一步地，上述智能小車還包括分別與小車主控模塊21相連的藍(lán)牙模塊24和RFID模塊25。其中，藍(lán)牙模塊24用于與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行交互;RFID模塊25用于與預(yù)先設(shè)置在地圖格子中的RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，獲取地圖格子中的RFID標(biāo)簽的內(nèi)容，智能小車根據(jù)所獲取的地圖格子中的RF ID標(biāo)簽的內(nèi)容執(zhí)行與RF ID標(biāo)簽的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的功能。需要說(shuō)明的是，上述移動(dòng)終端包括手機(jī)、平板等能夠與用戶進(jìn)行交互的移動(dòng)設(shè)備。
[0040]此外，智能小車還包括設(shè)置在車體I前方且位于車體I兩側(cè)的車輪2、設(shè)置在車體I后方的萬(wàn)向輪、設(shè)置在車體I內(nèi)控制車體轉(zhuǎn)向的舵機(jī)、設(shè)置在車輪2之間的筆架托盤4，以及設(shè)置在車體內(nèi)的無(wú)源蜂鳴器、小車電源26、控制小車電源導(dǎo)通或者斷開(kāi)的小車電源開(kāi)關(guān)和與小車電源開(kāi)關(guān)相連的小車電源指示燈;其中，在筆架托盤4中設(shè)置有放置白板筆5的通孔6，通過(guò)通孔6將白板筆固定在筆架托盤內(nèi)，以便于通過(guò)白板筆5標(biāo)示出智能小車的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中，小車電源開(kāi)關(guān)27、無(wú)源蜂鳴器28均與小車主控模塊21相連，通過(guò)小車電源開(kāi)關(guān)27的導(dǎo)通為小車主控模塊供電，從而使得小車主控模塊能夠控制無(wú)源蜂鳴器工作。需要說(shuō)明的是，由于舵機(jī)、無(wú)源蜂鳴器、電源和電源指示燈均設(shè)置在車體內(nèi)部，所以圖中并未標(biāo)示出。另外，由于智能小車的車輪、萬(wàn)向輪和舵機(jī)的連接為本領(lǐng)域人員熟知的連接方式，在此不再作過(guò)多的贅述。
[0041]另外，小車控制系統(tǒng)3包括小車控制臺(tái)31和執(zhí)行按鍵32;在小車控制臺(tái)31上設(shè)置有控制臺(tái)主控模塊41，以及分別與控制臺(tái)主控模塊41相連的執(zhí)行模塊42和控制臺(tái)zigbee模塊43。其中，在執(zhí)行模塊42上設(shè)置有螺絲，執(zhí)行模塊42通過(guò)螺絲與功能積木的接觸獲取與功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能。
[0042]智能小車與小車控制臺(tái)31通過(guò)小車zigbee模塊23和控制臺(tái)zigbee模塊43無(wú)線連接，執(zhí)行模塊42將所獲取的執(zhí)行功能以zigbee無(wú)線傳送方式傳送給智能小車的小車主控模塊21，以控制智能小車執(zhí)行與執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0043]其中，在小車控制臺(tái)31上設(shè)置有與控制臺(tái)主控模塊41相連的執(zhí)行按鍵32，通過(guò)執(zhí)行按鍵32啟動(dòng)控制臺(tái)主控模塊41。功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能。執(zhí)行模塊42包括基礎(chǔ)執(zhí)行模塊和特殊執(zhí)行模塊;其中，在基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木;在特殊執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木。當(dāng)基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木為函數(shù)循環(huán)功能的功能積木時(shí)，特殊執(zhí)行模塊根據(jù)放置在其上的功能積木，獲取與功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，智能小車根據(jù)特殊功能模塊所獲取的執(zhí)行功能依次執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0044]此外，在小車控制臺(tái)31上設(shè)置有控制臺(tái)電源44，以及與控制臺(tái)電源44相連的控制臺(tái)開(kāi)關(guān)45，通過(guò)控制臺(tái)開(kāi)關(guān)45的接通與斷開(kāi)控制小車控制臺(tái)31啟動(dòng)或關(guān)閉；在執(zhí)行模塊42上設(shè)置有指示燈，當(dāng)設(shè)置在執(zhí)行模塊42上的螺絲與功能積木相接觸時(shí)，指示燈被點(diǎn)亮。
[0045]作為本發(fā)明的另一種示例，本發(fā)明提供的實(shí)體編程小車包括智能小車和小車控制系統(tǒng)。其中，智能小車如上述圖1和圖2所述的智能小車，小車控制系統(tǒng)包括控制臺(tái)主控模塊、分別與控制臺(tái)主控模塊相連的執(zhí)行模塊和控制臺(tái)zigbee模塊、小車控制臺(tái)和執(zhí)行按鍵。
[0046]其中，執(zhí)行模塊設(shè)置在小車控制臺(tái)上，在執(zhí)行模塊中設(shè)置有讀取模塊，該讀取模塊用于讀取設(shè)置在功能積木中的RFID標(biāo)簽的讀取模塊，執(zhí)行模塊通過(guò)該讀取模塊獲取執(zhí)行功能，并傳送給控制臺(tái)主控模塊;執(zhí)行按鍵設(shè)置在小車控制臺(tái)上，通過(guò)執(zhí)行按鍵啟動(dòng)控制臺(tái)主控模塊，以將執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能傳送給智能小車的小車主控模塊。其中，執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能包括但不限于前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能、布朗運(yùn)動(dòng)功能、控制第三方設(shè)備的輔助執(zhí)行功能等。也就是說(shuō)，執(zhí)行模塊獲取執(zhí)行功能的方式可以是上述的通過(guò)功能積木與設(shè)置在執(zhí)行模塊上的螺絲的接觸獲取執(zhí)行功能，也可以是通過(guò)讀取設(shè)置在功能積木中的RFID標(biāo)簽獲取執(zhí)行功能。同樣的，執(zhí)行模塊通過(guò)讀取設(shè)置在功能積木中的RFID標(biāo)簽所獲取執(zhí)行功能可以是前述的前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能、布朗運(yùn)動(dòng)功能等，也可以是其他的一些控制第三方設(shè)備的輔助執(zhí)行功能。其中，執(zhí)行模塊所獲取的前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能、布朗運(yùn)動(dòng)功能在上述已經(jīng)作了詳細(xì)的介紹，在此不再贅述。下述將著重對(duì)控制第三方設(shè)備的輔助執(zhí)行功能進(jìn)行說(shuō)明。
[0047]進(jìn)一步地，為了給用戶提供更好的沉浸式體驗(yàn)，本發(fā)明的小車控制系統(tǒng)，除了上述的主控模塊以外，還包括一些第三方的zigbee互聯(lián)輸出/輸入設(shè)備、其它跟主控模塊分離的設(shè)備、類似VR輔助設(shè)備等。上述智能小車、小車控制系統(tǒng)可與上述的第三方設(shè)備配合使用，以達(dá)到更好的用戶體驗(yàn)。例如，執(zhí)行模塊通過(guò)讀取RFID標(biāo)簽所獲取的執(zhí)行功能是揮動(dòng)加速度儀功能，那么智能小車在行進(jìn)過(guò)程中，如果遇到怪物，控制臺(tái)主控模塊會(huì)根據(jù)執(zhí)行模塊所獲取的揮動(dòng)加速度儀功能來(lái)控制加速度儀工作，加速度儀在執(zhí)行完揮動(dòng)功能后，會(huì)通過(guò)自己的zigbee模塊將揮動(dòng)的次數(shù)、強(qiáng)度等數(shù)據(jù)傳送給控制臺(tái)主控模塊，以便于控制臺(tái)主控模塊根據(jù)這些數(shù)據(jù)控制智能小車改變運(yùn)行狀態(tài)。另一方面，本發(fā)明還提供一種利用上述實(shí)體編程小車進(jìn)行編程的方法，該方法具體包括以下步驟:
[0048]1、執(zhí)行模塊獲取執(zhí)行功能，并傳送給控制臺(tái)主控模塊；
[0049]2、控制臺(tái)主控模塊將執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能通過(guò)zigbee無(wú)線傳送方式傳送給述智能小車；
[0050]3、智能小車的小車主控模塊接收?qǐng)?zhí)行功能，并驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)工作，以執(zhí)行與執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
[0051]為了進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)體編程小車及編程方法，下述將以示例的方式對(duì)本發(fā)明提供的實(shí)體編程小車及編程方法作更為詳細(xì)的說(shuō)明。
[0052]具體地，本發(fā)明提供的實(shí)體編程小車由兩個(gè)設(shè)備組成，一個(gè)是智能小車、另一個(gè)是與智能小車通過(guò)z igbee無(wú)線傳送方式無(wú)線連接的小車控制臺(tái)。
[0053]其中，智能小車的設(shè)備配件部分包括I個(gè)小車主控模塊(該模塊由I個(gè)主控芯片STM32F103X構(gòu)成)、2個(gè)42步進(jìn)電機(jī)(由2個(gè)A4988芯片構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)2個(gè)42步進(jìn)電機(jī)工作)、z i gbee模塊(該模塊由I個(gè)CC2531芯片構(gòu)成)、藍(lán)牙模塊(該模塊由I個(gè)CC2540芯片構(gòu)成)、RFID模塊(該模塊由MSP430F23X芯片和芯片TRF7961進(jìn)行設(shè)計(jì)，并搭載I個(gè)高頻板載天線組成)、2個(gè)配套車輪、I個(gè)舵機(jī)、I根白板筆、I個(gè)萬(wàn)向輪、I個(gè)12V鋰電池、I個(gè)固定白板筆的筆架托盤、I個(gè)無(wú)源蜂鳴器、I個(gè)電源開(kāi)關(guān)和I個(gè)電源指示燈。
[0054]小車控制臺(tái)由I個(gè)Mega2560主控芯片構(gòu)成控制臺(tái)主控模塊、I個(gè)CC2531芯片構(gòu)成控制臺(tái)zigbee模塊、16個(gè)執(zhí)行模塊(通過(guò)檢測(cè)電阻值獲取相應(yīng)的執(zhí)行功能)、16個(gè)指示燈、I個(gè)執(zhí)行按鍵、I個(gè)7.4V鋰電池作為控制臺(tái)電源、I根2G天線。
[0055]實(shí)體編程小車的運(yùn)行過(guò)程如下:
[0056]1、開(kāi)啟小車控制臺(tái)的電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)小車控制臺(tái)指示燈亮?xí)r，表示小車控制臺(tái)開(kāi)啟成功；
[0057]2、開(kāi)啟智能小車的小車電源開(kāi)關(guān)，當(dāng)聽(tīng)到無(wú)源蜂鳴器響起一聲時(shí)，表示智能小車開(kāi)啟成功；
[0058]3、在小車控制臺(tái)上設(shè)置有16個(gè)執(zhí)行模塊(每排有4個(gè)執(zhí)行模塊，一共4排，前面3排是基礎(chǔ)執(zhí)行模塊，后面一排是特殊執(zhí)行功能)，與執(zhí)行模塊配套的功能積木有13種，分別是前進(jìn)一格、前進(jìn)兩格、前進(jìn)三格、左轉(zhuǎn)90度、左轉(zhuǎn)60度、左轉(zhuǎn)30度、右轉(zhuǎn)90度、右轉(zhuǎn)60度、右轉(zhuǎn)30度、函數(shù)循環(huán)I次、函數(shù)循環(huán)2次、函數(shù)循環(huán)3次、布朗運(yùn)動(dòng)10次;功能積木與執(zhí)行模塊通過(guò)螺絲進(jìn)行接觸，執(zhí)行模塊通過(guò)采集不同的電阻值獲取相應(yīng)的執(zhí)行功能；
[0059]4、在小車控制臺(tái)的左上角的第一個(gè)執(zhí)行模塊為實(shí)體編程小車順序執(zhí)行的第一個(gè)基礎(chǔ)執(zhí)行模塊，然后實(shí)體編程小車會(huì)依次順序執(zhí)行剩下的11個(gè)基礎(chǔ)執(zhí)行模塊(只要12個(gè)基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置有功能積木，實(shí)體編程小車便會(huì)依次執(zhí)行)；
[0060]5、最后一排的4個(gè)特殊執(zhí)行模塊表示的是:只要在基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置有函數(shù)循環(huán)功能的功能積木(包括函數(shù)循環(huán)I次、函數(shù)循環(huán)2次和函數(shù)循環(huán)3次)，程序即會(huì)跳轉(zhuǎn)到特殊執(zhí)行模塊上，以執(zhí)行放置在特殊執(zhí)行模塊上的功能積木相對(duì)應(yīng)的功能(特殊執(zhí)行模塊上不能放置具有函數(shù)循環(huán)功能的功能積木，因?yàn)槌绦蛞膊粫?huì)執(zhí)行)，特殊執(zhí)行模塊放置幾個(gè)功能積木，程序就會(huì)依次執(zhí)行與幾個(gè)功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，等特殊執(zhí)行模塊的功能執(zhí)行完畢后才會(huì)跳轉(zhuǎn)回基礎(chǔ)執(zhí)行模塊的下一個(gè)功能積木；
[0061]6、在每一個(gè)執(zhí)行模塊放置功能積木時(shí)，該執(zhí)行模塊的指示燈均會(huì)被點(diǎn)亮，以表示執(zhí)行模塊已經(jīng)獲取到相應(yīng)的執(zhí)行功能。
[0062]在小車控制臺(tái)和智能小車全部開(kāi)啟之后，在小車控制臺(tái)的執(zhí)行模塊放置完功能積木后，按下小車控制臺(tái)的執(zhí)行按鍵，小車控制臺(tái)通過(guò)無(wú)線z igbee無(wú)線通過(guò)方式與智能小車進(jìn)行通信，同時(shí)智能小車及會(huì)及時(shí)通過(guò)藍(lán)牙模塊與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行反饋。當(dāng)智能小車運(yùn)行結(jié)束時(shí)，無(wú)源蜂鳴器會(huì)響起一聲，以表示執(zhí)行已經(jīng)執(zhí)行完畢。
[0063]作為本發(fā)明的另一個(gè)示例，當(dāng)要通過(guò)小車控制臺(tái)控制智能小車畫出正方形的時(shí)候，有以下兩種方式:
[0064]算法一:在基礎(chǔ)執(zhí)行模塊依次放置以下功能積木:前進(jìn)一格、左轉(zhuǎn)90度、前進(jìn)一格、左轉(zhuǎn)90度、前進(jìn)一格、左轉(zhuǎn)90度、前進(jìn)一格、左轉(zhuǎn)90度，放置好功能積木后，按下執(zhí)行按鍵，智能小車便能夠畫出一個(gè)正方形。
[0065]算法二:在基礎(chǔ)執(zhí)行模塊依次放置函數(shù)循環(huán)3次和函數(shù)循環(huán)I次的功能積木，在特殊執(zhí)行模塊依次放置前進(jìn)一格和左轉(zhuǎn)90度的功能積木，放置好后，按下執(zhí)行按鍵，智能小車同樣能夠畫出一個(gè)正方形。
[0066]作為本發(fā)明的又一個(gè)示例，設(shè)置一個(gè)規(guī)格為6*6格子的地圖，將在地圖的右下角的格子設(shè)為起點(diǎn)，并標(biāo)注上北下南左西右東的標(biāo)志。在沒(méi)有與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行交互的模式下，在6*6的地圖格子中放置有象征性的圖案以及立體物體來(lái)表示場(chǎng)景和障礙物，用來(lái)設(shè)定智能小車的情景和故事情節(jié);在小車控制臺(tái)的執(zhí)行模塊擺放功能積木，通過(guò)擺放的功能積木來(lái)控制小車執(zhí)行相應(yīng)的功能，進(jìn)而完成故事任務(wù)。
[0067]在與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行交互的模式下，玩家在6*6的地圖格子中放置有象征性的圖案以及物品來(lái)表示場(chǎng)景或障礙物，用來(lái)設(shè)定智能小車的情景和故事情節(jié)。此外，智能小車還可以通過(guò)zigbee模塊與支持zigbee通信的第三方設(shè)備(例如聲音設(shè)備或者燈光設(shè)備等)進(jìn)行zigbee無(wú)線通信，以根據(jù)設(shè)定的故事情節(jié)，提示玩家與周圍的物品進(jìn)行互動(dòng)，互動(dòng)之后，智能小車的狀態(tài)也會(huì)根據(jù)具體的故事發(fā)展情節(jié)(即具體的互動(dòng)情節(jié))而發(fā)生相應(yīng)的改變。需要說(shuō)明的是，某些地圖格子中放置有RFID標(biāo)簽，當(dāng)智能小車按照小車控制臺(tái)的執(zhí)行模塊上擺放的功能積木執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作時(shí)，在行進(jìn)到放置有RFID標(biāo)簽的格子時(shí)，智能小車會(huì)選中斷執(zhí)行小車控制臺(tái)的執(zhí)行模塊上所擺放的功能積木所對(duì)應(yīng)功能，而是先執(zhí)行RFID標(biāo)簽對(duì)應(yīng)的功能，然后再執(zhí)行剩余執(zhí)行模塊上所擺放的功能積木的功能；同時(shí)，智能小車還會(huì)把本身的信息狀態(tài)通過(guò)藍(lán)牙反饋給移動(dòng)終端的APP，以便與APP進(jìn)行交互。
[0068]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)體編程小車，其特征在于，包括智能小車和小車控制系統(tǒng)；其中，所述智能小車包括設(shè)置在車體內(nèi)部的小車主控模塊，以及分別與所述小車主控模塊相連的步進(jìn)電機(jī)和小車zigbee模塊； 其中，通過(guò)所述小車主控模塊驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)工作； 所述小車控制系統(tǒng)包括控制臺(tái)主控模塊，以及分別與所述控制臺(tái)主控模塊相連的執(zhí)行模塊和控制臺(tái)z igbee模塊； 其中，所述執(zhí)行模塊用于獲取執(zhí)行功能，并傳遞給所述控制臺(tái)主控模塊； 所述智能小車與所述小車控制系統(tǒng)通過(guò)所述小車z igbee模塊和所述控制臺(tái)z igbee模塊無(wú)線連接，所述控制臺(tái)主控模塊將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能以zigbee無(wú)線傳送方式傳送給所述智能小車的小車主控模塊，以控制所述智能小車執(zhí)行與所述執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，所述小車控制系統(tǒng)還包括小車控制臺(tái)和執(zhí)行按鍵； 其中，所述執(zhí)行模塊設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，在所述執(zhí)行模塊上設(shè)置有螺絲，所述執(zhí)行模塊通過(guò)所述螺絲與功能積木的接觸獲取與所述功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，并傳送給所述控制臺(tái)主控模塊； 所述執(zhí)行按鍵設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，通過(guò)所述執(zhí)行按鍵啟動(dòng)所述控制臺(tái)主控模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)體編程小車，其特征在于， 所述功能積木包括:前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能； 所述執(zhí)行模塊包括基礎(chǔ)執(zhí)行模塊和特殊執(zhí)行模塊； 其中，在所述基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能、函數(shù)循環(huán)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木； 在所述特殊執(zhí)行模塊上放置的功能積木包括前進(jìn)功能、左轉(zhuǎn)功能、右轉(zhuǎn)功能和布朗運(yùn)動(dòng)功能的功能積木。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，當(dāng)所述基礎(chǔ)執(zhí)行模塊上放置的功能積木為函數(shù)循環(huán)功能的功能積木時(shí)，所述特殊執(zhí)行模塊根據(jù)放置在其上的功能積木，獲取與所述功能積木相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行功能，所述智能小車根據(jù)所述特殊功能模塊所獲取的執(zhí)行功能依次執(zhí)行相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，所述智能小車還包括:設(shè)置在車體前方且位于車體兩側(cè)的車輪、設(shè)置在車體后方的萬(wàn)向輪、設(shè)置在車體內(nèi)部控制所述車體轉(zhuǎn)向的舵機(jī)、設(shè)置在車輪之間的筆架托盤，以及設(shè)置在車體內(nèi)的無(wú)源蜂鳴器、小車電源、控制所述小車電源導(dǎo)通或者斷開(kāi)的小車電源開(kāi)關(guān)和與所述小車電源開(kāi)關(guān)相連的小車電源指示燈； 其中，在所述筆架托盤中設(shè)置有放置白板筆的通孔。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，所述小車電源開(kāi)關(guān)、所述無(wú)源蜂鳴器均與所述小車主控模塊相連，通過(guò)所述小車電源開(kāi)關(guān)的導(dǎo)通為所述小車主控模塊供電，所述小車主控模塊控制所述無(wú)源蜂鳴器工作。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的實(shí)體編程小車，其特征在于， 在所述小車控制臺(tái)上設(shè)置有控制臺(tái)電源，以及與所述控制臺(tái)電源相連的控制臺(tái)開(kāi)關(guān)，通過(guò)所述控制臺(tái)開(kāi)關(guān)的接通與斷開(kāi)控制所述小車控制臺(tái)啟動(dòng)或關(guān)閉； 在所述執(zhí)行模塊上設(shè)置有指示燈，當(dāng)設(shè)置在所述執(zhí)行模塊上的螺絲與所述功能積木相接觸時(shí)，所述指示燈被點(diǎn)亮。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，所述小車控制系統(tǒng)包括小車控制臺(tái)和執(zhí)行按鍵； 其中，所述執(zhí)行模塊設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，在所述執(zhí)行模塊中設(shè)置有用于讀取設(shè)置在功能積木中的RFID標(biāo)簽的讀取模塊，所述執(zhí)行模塊通過(guò)所述讀取模塊獲取執(zhí)行功能，并傳送給所述控制臺(tái)主控模塊； 所述執(zhí)行按鍵設(shè)置在所述小車控制臺(tái)上，通過(guò)所述執(zhí)行按鍵啟動(dòng)所述控制臺(tái)主控模塊，以將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能傳送給所述智能小車的小車主控模塊。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)體編程小車，其特征在于，所述智能小車還包括分別與所述小車主控模塊相連的藍(lán)牙模塊和RFID模塊； 其中，所述藍(lán)牙模塊用于與移動(dòng)終端的APP進(jìn)行交互； 所述RFID模塊用于與預(yù)先設(shè)置在地圖格子中的RFID標(biāo)簽進(jìn)行通信，獲取所述地圖格子中的RFID標(biāo)簽的內(nèi)容，所述智能小車根據(jù)所獲取的地圖格子中的RFID標(biāo)簽的內(nèi)容執(zhí)行與所述地圖格子中的RFID標(biāo)簽的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)的功能。10.—種實(shí)體編程小車的編程方法，利用如權(quán)利要求7-9任一項(xiàng)所述的實(shí)體編程小車進(jìn)行編程，其特征在于，所述方法包括: 所述執(zhí)行模塊獲取執(zhí)行功能并傳送給所述控制臺(tái)主控模塊； 所述控制臺(tái)主控模塊將所述執(zhí)行模塊所獲取的執(zhí)行功能通過(guò)zigbee無(wú)線傳送方式傳送給所述智能小車； 所述智能小車的小車主控模塊接收所述執(zhí)行功能，并驅(qū)動(dòng)所述步進(jìn)電機(jī)工作，以執(zhí)行與所述執(zhí)行功能相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK106097848SQ201610599327
【公開(kāi)日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年7月27日 公開(kāi)號(hào)201610599327.4, CN 106097848 A, CN 106097848A, CN 201610599327, CN-A-106097848, CN106097848 A, CN106097848A, CN201610599327, CN201610599327.4
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