專利名稱：模塊組合式電子玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種積木式電子玩具，也可以作為教具或試驗板，以演示各種物理現(xiàn)象或調(diào)試新電路之用。
目前，中學(xué)物理實驗室常用的J2467電子實驗箱及其與他相類似的各種電子積木，雖然可搭接收音機、報警器等典型電路，但有如下缺陷1、電子元件焊死在元件座上，不能自由擴充，其功能變換性差，趣味性不足。
2、實驗只偏重于基本電子元件的工作原理，未使用先進的聲、光、集成電路等電子技術(shù)。
3、組成后單元仍是單個電子元件。
另外，市場上出售的各種電子玩具，例如，使用了聲、光、電等技術(shù)的“灑水車”、“警車”、“導(dǎo)彈發(fā)射車”、“火車”，其結(jié)構(gòu)固定，不能變換；而積木式玩具，雖然能變換，但只是構(gòu)形上的變化，未引入現(xiàn)代聲、光、電等技術(shù)。
本實用新型目的在于克服上述缺點，提出一種由用于互連電信號的插件盒，寓意造型座，轉(zhuǎn)換聲、光、磁等物理量為電信號的傳感模塊，按打入脈沖編碼的控制模塊，發(fā)出聲、光、動作的執(zhí)行模塊及面包試驗板組成的模塊組合式電子玩具。
下面結(jié)合圖例說明本實用新型的內(nèi)容


圖1本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實用新型的電路原理圖圖3造型座的形象轉(zhuǎn)插圖圖4調(diào)試路燈電路圖
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。由下述六類部件組成。
一、插件盒二、造型座三、傳感模塊四、控制模塊五、執(zhí)行模塊六、面包試驗板首先敘述傳感、控制、執(zhí)行三類模塊，然后再敘述其他三類部件。
圖2是本實用新型的電路原理圖。它由傳感、控制、執(zhí)行三類模塊組成。傳感模塊(C)畫于圖2下方；控制模塊(D)在圖2中間位置，執(zhí)行模塊(E)位于圖2上方。傳感模塊將聲、光、磁、遙控、定時中的任一種信號經(jīng)轉(zhuǎn)換成電信號，再通過前置放大及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，觸發(fā)計數(shù)器，構(gòu)成不同的動作組態(tài)編碼，編碼信號經(jīng)驅(qū)動級，驅(qū)動執(zhí)行模塊，作出聲、光、動作等寓意表演。下面分別敘述這三類模塊。傳感模塊該模塊的功能是將接收的聲、光、磁、時間等物理信號轉(zhuǎn)換成電信號。分別有聲控電路(18)，光控電路(19)，磁控電路(20)，遙控電路(21)和定時電路(22)。其中任意一個電路的電信號都能通過控制模塊，使執(zhí)行模塊動作。連接明細表如下。
控制模塊該模塊核心電路由前置放大及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)，計數(shù)器(15)，方波發(fā)生器(16)，驅(qū)動器(17)組成。其中驅(qū)動器(17)由三個開關(guān)三極管(T2，T3，T4)和帶一對切換觸頭的繼電器J組成。該模塊的切換開關(guān)明細表如下K1電源開關(guān)K2信號放大電路輸入信號和繼電器J輸入信號的通斷K3計數(shù)電路觸發(fā)信號和繼電器輸入信號的通斷K4信號放大電路和方波發(fā)生電路信號送到計數(shù)電路CP端的轉(zhuǎn)接選擇該模塊的計數(shù)器(15)的打入脈沖CP來自前置放大及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)或方波發(fā)生器(16)，由切換開關(guān)K4提供選擇。計數(shù)器不同組態(tài)輸出經(jīng)驅(qū)動器中的三極管，來驅(qū)動執(zhí)行模塊動作。計數(shù)器連成自歸零設(shè)置，見下表。
于是，執(zhí)行模塊中的霓虹燈演示電路按251，252，253順序顯示亮，滅
同樣，有信號時，火箭演示電路(27)、按271，272，273顯示上述有序的亮，滅。驅(qū)動電路中的繼電器J的控制信號來自前置放大及觸發(fā)器(14)；遙控電路(21)或定時電路(22)，由切換開關(guān)K3和K2設(shè)置。繼電器不同狀態(tài)(即兩種狀態(tài))驅(qū)動執(zhí)行模塊動作。例如，使“有軌電車”前進或停止。
控制模塊除了上述功能外，還能與插件盒(A)和面包試驗板(F)配合使用，以演示中學(xué)物理實驗或調(diào)試新電路之用。見實施例七。執(zhí)行模塊該模塊主要與造型座配合，作寓意演示。它有以下各種演示電路。
由指示燈和牛頓色板機組成的汽車電路(94)，由三組發(fā)光管組成的霓虹燈電路(25)，由三組發(fā)光管組成的火箭電路(27)，由二組發(fā)光管組成的火力陣地電路(26)，由KD9300音樂芯片組成的樂聲電路(28)，由蜂鳴器、雙色發(fā)光管組成的警聲電路(30)，由電機組成的有軌電車電路(29)，八音槍電路(23)。其中八音槍的發(fā)聲通過電路(30)中的蜂鳴器發(fā)出，閃光通過電路(26)的發(fā)光管顯示。
這些電路與控制模塊連接見如下明細表控制模塊連接點 執(zhí)行模塊連接點(4)火力電路(26)(5)汽車電路(24)(6)樂聲電路(28)和警聲電路(30)(7)霓虹燈電路(25)和火箭電路(27)(8)八音槍電路(23)(13) 有軌電車電路(29)這些電路工作情況如下
由此可見，當(dāng)通電時，“汽車”(24)移動，“歌唱演員”(28)發(fā)出音樂聲，三組霓虹燈(25)有序閃爍，一旦傳感模塊接收信號，例如接收聲控信號，音樂聲(28)轉(zhuǎn)換成警聲(30)，霓虹燈(25)轉(zhuǎn)換成火箭發(fā)射閃電光(27)，有軌電車(29)，汽車(24)移動；此時，若再撥動八音槍(23)開關(guān)K，可發(fā)出不同槍炮聲，同時，火力電路(26)的燈光也隨槍聲不同而躍變。
執(zhí)行模塊的聲、光等演示，與造型座結(jié)合，可以組合成不同的寓意玩具近百種，趣味性強。
下面簡述插件盒、造型座和面包試驗板。插件盒該盒主要用于傳感模塊(C)、控制模塊(D)、執(zhí)行模塊(E)的電氣連接和固定控制模塊(D)，并存放傳感模塊(C)、執(zhí)行模塊(E)、造型座(B1、B2)和面包試驗板(F)。插件盒上有2芯，3芯…多種插孔和K1、K2…多個切換開關(guān)。盒內(nèi)分大小兩腔。小腔底部用于固定控制模塊，大腔用于存放造型座，傳感模塊，執(zhí)行模塊和面包試驗板。插件盒形狀隨意，材料絕緣。造型座該造型座起轉(zhuǎn)插作用，例如傳感模塊(C)經(jīng)造型座(B1)插到插件盒上執(zhí)行模塊(E)經(jīng)造型座(B2)插到插件盒上，如圖3表示。圖3是造型座形象轉(zhuǎn)插圖。寓意造型，趣味性高，可做成各種形狀，如人物，動物、飛機、車、船、建筑物、樹木等，還可以附加一些造型道具，如花園、航空母艦、戰(zhàn)場等。在電路不變情況下，可以更換造型座，也可根據(jù)傳感模塊，執(zhí)行模塊電路內(nèi)容，設(shè)計造型座的新造型。傳感模塊、執(zhí)行模塊既可放在造型座外面，也可以放在造型座內(nèi)部，合為一體使用。面包試驗板該板上面有許多插孔，橫向彼此絕緣，豎向連通。該板可以任意搭接分立元件電路，與插件盒及控制模塊配合使用，還可以演示中學(xué)物理實驗或調(diào)試新電路。見實施例七。
本實用新型與已有技術(shù)相比，優(yōu)點如下1、大大擴展了J2467電子實驗箱功能；2、引入聲、光、磁、集成電路等電子技術(shù)，是一種趣味性很強的積木式電子玩具；3、寓意造型提高了趣味性；4、插件盒與面包試驗板配合使用，靈活性提高；5、采用穩(wěn)壓電源，0.5A保險管，即經(jīng)濟又安全；6、既可作電子玩具，又可作教具或試驗板。
實施例一圖2是模塊組合式電子玩具的電原理圖，具體元器件型號及個數(shù)分別為二極管4007×9，三極管9013×4，發(fā)光管LED×22。按圖2作電氣連接，按
圖1作結(jié)構(gòu)連接。插件盒為50cm×20cm×30cm長方型。傳感模塊選用聲控電路，造型座造型選用飛機。執(zhí)行模塊選用“有軌電車”，“火力陣地”，“火箭炮”，“霓虹燈”，“警車”，“歌唱演員”，“汽車”，“機關(guān)槍”。他們分別插在2芯、3芯、5芯、7芯相應(yīng)插孔內(nèi)。
操作時，通電，切換開關(guān)K3向下?lián)埽琄4向右撥，于是“汽車”(24)移動，歌唱演員(28)發(fā)出音樂聲，三組霓虹燈(25)有序閃爍。當(dāng)向聲控模塊發(fā)出聲控信號時，會聽到音樂聲(28)轉(zhuǎn)換成警聲(30)，會看到霓虹燈(25)轉(zhuǎn)換成火箭發(fā)射閃電光(27)，及“有軌電車”(29)，和“汽車”(24)移動；此時，若再撥動八音槍(23)的開關(guān)K，可發(fā)出不同槍炮聲，同時，火力陣地(26)的燈光也隨槍聲不同而躍變。
實施例二傳感模塊選用光控電路，其他與實施例一相同，同樣，可以看到“電車”行駛，及燈光閃爍等動作。
實施例三執(zhí)行模塊只選用“電車”，其他與實施例一相同，此時只看到“電車”行駛。
實施例四更換造型座，造型座(B1)選用小鳥，其他與實施例一相同，此時，雖然現(xiàn)象相同，但寓意改變了。
實施例五造型座選用飛機，使傳感模塊(C)與造型模塊(B1)合為一體，其他與實施例一相同。
實施例六變換切換開關(guān)，開關(guān)K3向上撥，K4向左撥，其他與實施例一相同。當(dāng)向聲控電路吹氣時，霓虹燈電路(25)的發(fā)光管按251，252，253的次序有序閃爍。
實施例七圖4是調(diào)試路燈的電路圖。由插件盒(A)，控制模塊(D)，面包試驗板(F)組成。b1表示是輸入線束，b2表示輸出線束。選用光敏電阻Cds，可調(diào)電阻W，及燈泡，分別把他們插在面包試驗板上，按圖4連接好。當(dāng)電源接通時，若光敏電阻受光，則光控模塊輸出高電位，驅(qū)動繼電器閉合，電燈變亮。
權(quán)利要求1.一種模塊組合式電子玩具，其特征在于由互連電信號的插件盒(A)，寓意造型座(B1)、(B2)，轉(zhuǎn)換聲、光、磁、遙控、定時物理信號為電信號的傳感模塊(C)，按打入脈沖編碼的控制模塊(D)，發(fā)出聲、光及物體動作的執(zhí)行模塊(E)及面包試驗板(F)組成；所述控制模塊(D)由前置放大及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)，計數(shù)器(15)，方波發(fā)生器(16)和驅(qū)動器(17)組成；控制模塊接收傳感模塊送來的電信號，經(jīng)前置放大及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(14)及方波發(fā)生器(16)，產(chǎn)生的打入脈沖CP送入計數(shù)器(15)，構(gòu)成不同組態(tài)編碼，計數(shù)器(15)輸出編碼信號送入驅(qū)動器(17)，來驅(qū)動執(zhí)行模塊已演示相應(yīng)的動作；控制模塊固定于插件盒底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具，其特征在于傳感模塊(C)有聲控，光控，磁控，遙控，定時共五種形式模塊；所述聲控模塊(18)由可變電阻和微音器mic組成；所述光控模塊(19)由可變電阻和發(fā)光管組成；所述磁控模塊(20)由電阻和磁控管組成；所述遙控模塊(21)由兩塊集成電路TWH9238和TWH9236組成；所述定時模塊(22)由集成電路NE555及外圍電阻，電容組成；上述各傳感模塊(C)按使用分別接在控制模塊(D)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具，其特征在于執(zhí)行模塊(E)有由指示燈和牛頓色板電機組成的寓意演示汽車(24)，由發(fā)光管組成的寓意演示霓虹燈(25)，火力陣地(26)，火箭炮(27)，由發(fā)聲芯片組成的寓意演示歌唱演員(28)、由發(fā)光管和蜂鳴器組成的寓意演示警車(30)，及由電機組成的寓意演示有軌電車(29)；上述各執(zhí)行模塊(E)按使用分別接在控制模塊(D)輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玩具，其特征在于插件盒(A)有2芯，3芯等多種插座及K1、K2等多個切換開關(guān)，內(nèi)腔分大小二部分，小腔用來固定控制模塊，大腔用來存放造型座，傳感模塊，執(zhí)行模塊和面包試驗板。
專利摘要模塊組合式電子玩具屬于一種積木式電子玩具，它由插件盒，造型座，傳感模塊，控制模塊，執(zhí)行模塊和面包試驗板組成。更換不同的造型座，傳感模塊和執(zhí)行模塊可以組合出聲、光、動作等不同的有趣寓意玩具。它結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，還可以當(dāng)作教具或試驗板使用。
文檔編號A63H33/26GK2258791SQ95210928
公開日1997年8月6日 申請日期1995年5月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年5月19日
發(fā)明者陳綏寧, 陳南寧 申請人:陳綏寧, 陳功深, 陳南寧