本发明涉及儿童玩具职能积木技术领域，具体为一种幼儿智能积木编程遥控器。
背景技术：
目前市面上现有的适用幼儿的积木，大部分只具有物理拼插连接，摆放或堆积成某个形状物体的功能，只具有让幼儿了解和学习结构方面的知识的功能，并不具有让幼儿学习编程的功能，并且常规的拼插积木样式单一，没有各种新奇的电子模块及能自主运动的马达等积木块，也不能实现无线遥控编程的功能，本幼儿智能积木编程遥控器可以解决上述现有产品的不足。
而且，市场上的很多拼插式的电子积木，不具备无线通信功能，只能支持单路编程模块输入和单路编程模块输出，不能实现多个编程模块同时输入和输出的功能。现有的大部分电子积木都只具有物理连接控制功能，不能实现远程无线的连接控制，不能实现逻辑模块的组合，不能按照使用者指定的逻辑顺序执行摆放好的程序块。
技术实现要素：
本实用新型为了弥补现有技术的不足，提供了一种结构简单、使用方便的幼儿智能积木编程遥控器。
本实用新型是通过如下技术方案实现的：
本实用新型的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：包括控制器，以及与控制器分别连接的外部晶振电路、复位按键电路、芯片模式选择开关电路、程序调试口电路、电源滤波电路、jdy-40无线模块电路、编程模块触点电路、启动按键电路。
控制器还连接type-c接口电路，type-c接口电路连接充电保护电路、稳压电路。
有一锂电池保护电路，其一端接电池接线端子，另一端连接控制器。
控制器采用stm32f103ret6单片机。
stm32f103ret6单片机，1号引脚vbat为电源输入引脚，5，6号引脚为芯片外部晶振引脚，连接外部晶振电路；8，9，10，11号引脚pc0-pc3为编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；12号引脚接地；13号引脚接电源滤波电路的vdda；14号引脚pa0，15号引脚pa1，16号引脚pa2，17号引脚pa3都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；18号引脚接地，19号引脚接3.3v电压；20，21，22，23，24，25，26，27号引脚都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；28号引脚为boot1引脚，连接芯片模式选择开关电路，用来切换芯片模式；31号引脚接gnd，32号引脚接3.3v电压；33号引脚接jdy-40模块电路的set引脚，用于设定jdy-40模块模式；34号引脚接jdy-40模块电路的cs引脚，用于设定jdy-40模块的片选功能；41号pa8引脚为启动按键引脚，连接启动按键电路，低电平时启动逻辑运行；42，43号引脚为串口通信端口，用来调试程序；44号引脚和45号引脚为usb数据传输线，接至type-c接口电路；46为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；47号引脚接gnd，48号引脚接3.3v电压；49，50，55，56引脚为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；60号引脚为boot0，连接芯片模式选择开关电路，用来用来切换芯片模式；63号引脚接gnd，64号引脚接3.3v电压。
本实用新型的有益效果是，本幼儿智能积木编程遥控器可以实现远程组合编程模块逻辑，远程控制智能积木编程控制器执行相应的动作，编程模块逻辑运行状态指示等功能，方便幼儿观察。增强幼儿对顺序逻辑及条件的理解，增加趣味性与可玩性。该控制器可以通过启动按键控制是否开始执行组合完的编程模块。该遥控器中编程模块与幼儿智能积木编程遥控器通信的方式。
本方案具有8个编程模块位置空间，最多可支持8个编程模块组合成的逻辑，排列好的编程模块可以按顺序依次运行。通过io端口的模拟量值识别不同的编程模块，通过模拟量值控制信号收发状态及传送传感器值，并且可以指示当前编程模块逻辑运行状态。
附图说明
图1为本实用新型的结构框图示意图。
图2为控制器，图3为外部晶振电路，图4为复位按键电路，图5为芯片模式选择开关电路，图6为程序调试口电路，图7为电源滤波电路，图8为jdy-40模块电路，图9为编程模块触点电路，图10为type-c接口电路，图11为锂电池保护电路，图12为电池接线端子，图13为稳压电路，图14为充电保护电路，图15为启动按键电路。
具体实施方式
附图为本实用新型的一种具体实施例。
本实用新型的幼儿智能积木编程遥控器，包括控制器，以及与控制器分别连接的外部晶振电路、复位按键电路、芯片模式选择开关电路、程序调试口电路、电源滤波电路、jdy-40无线模块电路、编程模块触点电路、启动按键电路。
控制器还连接type-c接口电路，type-c接口电路连接充电保护电路、稳压电路。
有一锂电池保护电路，其一端接电池接线端子，另一端连接控制器。
控制器采用stm32f103ret6单片机。
u1为stm32f103ret6单片机，1号引脚vbat为电源输入引脚，5，6号引脚为芯片外部晶振引脚，连接外部晶振电路；8，9，10，11号引脚pc0-pc3为编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；12号引脚接地；13号引脚接电源滤波电路的vdda；14号引脚pa0，15号引脚pa1，16号引脚pa2，17号引脚pa3都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；18号引脚接地，19号引脚接3.3v电压；20，21，22，23，24，25，26，27号引脚都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；28号引脚为boot1引脚，连接芯片模式选择开关电路，用来切换芯片模式；31号引脚接gnd，32号引脚接3.3v电压；33号引脚接jdy-40模块电路的set引脚，用于设定jdy-40模块模式；34号引脚接jdy-40模块电路的cs引脚，用于设定jdy-40模块的片选功能；41号pa8引脚为启动按键引脚，连接启动按键电路，低电平时启动逻辑运行；42，43号引脚为串口通信端口，用来调试程序；44号引脚和45号引脚为usb数据传输线，接至type-c接口电路；46为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；47号引脚接gnd，48号引脚接3.3v电压；49，50，55，56引脚为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；60号引脚为boot0，连接芯片模式选择开关电路，用来切换芯片模式；63号引脚接gnd，64号引脚接3.3v电压。
stm32外部晶振电路：此部分电路为sym32控制器提供外部晶振信号，包括8m晶振y1，晶振y1两端连接两个22pf滤波电容c1,c2，晶振两端并有一个1m的电阻r1，使电路更加稳定。
复位按钮电路：按键s1与电容c3并联，然后串联电阻r2，电阻r2连接控制器，电阻r2是一枚10k的上拉电阻，当按键s1断开时，reset端为高电平，当s1按下时，为低电平，从而使芯片复位。
芯片模式选择开关：选择开关s2分别经电阻r5、电阻r6连接控制器的boot0、boot1，选择开关s2为2p的拨码开关，boot1=xboot0=0时，正常工作模式，boot1=1boot0=1从内置sram启动，这种模式可以用于调试。
程序调试口电路：该部分用于stm芯片程序的调试，每一根线（jtck除外）上都有一个10k的上拉电阻,上拉电阻连接电源；jtck接一个10k的下拉电阻r11，下拉电阻接地。
充电保护电路：该部分电路使用一颗tp4056a线性锂电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器，带有电池正负极反接保护、输入电源正负极反接保护功能。电路中light1和light2是两个led灯，由tp4056的7号和6号引脚控制。正在充电时light1亮，light2灭；充电完成时light1灭，light2亮。vbus端为5v电源输入，来自type-c接口。1号和3号引脚接地，2号通过一个1.2k的电阻r15接地。5号引脚接电池正极。8号引脚接5v输入。
锂电池保护电路：包括相互连接的dw01芯片和8205a芯片，dw01的1脚、3脚分别连接8205a的5脚、4脚，dw01的5脚、6脚连接电池接线端子，dw01的5脚还经二极管d1连接电源，8205a的6脚、7脚也连接电池接线端子。（1）锂电池正常工作：当锂电池在2.5v至4.3v之间时，dw01的1脚、3脚均输出高电平，2脚电压为0v．根据8205a原理图，dw01的1脚、3脚分别连接8205a的5脚、4脚，可知两个mos管均处于导通状态，此时锂电池的负极与单片机电路电源地p_连通，锂电池正常供电．（2）过充保护控制：当锂电池通过tp4056电路充电时，锂电池电量将随充电时间的增加而增加．当锂电池电压升高到4.4v时，dw01认为锂电池电压已处于过充电压状态，立即控制3脚输出0v，8205a芯片g1无电压导致mos管截至．此时锂电池b_与单片机电路电源地p_不连通，即锂电池充电回路被切断，停止充电．虽然过充电控制开关管关闭，但其内部的二极管方向与放电回路的方向相同，因此当p 与p_间外接放电负载后，仍可以进行放电．当锂电池的电压被放至低于4.3v时，dw01停止过充电保护状态，此时锂电池b_与单片机电路电源地p_连通，再次进行正常充放电．（3）过放保护控制：当锂电池外接负载进行放电时，锂电池电压将慢慢降低．dw01通过r26电阻检测锂电池电压．当电压降低至2.3v时，dw01认为锂电池电压已处于过放电压状态，立即控制1脚输出0v，8205a芯片g2无电压导致mos管截至．此时锂电池b_与单片机电路电源地p_不连通，即锂电池放电回路被切断，停止放电．当接上tp4056电路充电时，dw01通过b_检测到充电电压后，控制1脚输出高电平，此时锂电池b_与单片机电路电源地p_连通，再次进行正常充放电．
3.3v稳压电路：该部分使用reg1117-3.3v芯片，vbus供电经过保险丝后接至reg芯片的vin端，vout为3.3v输出，经过滤波电容c10,c11供系统使用。电源指示灯light3连接vout脚，供电正常时亮。
type-c接口电路：引出type-c接口中的usbd-和usbd ，接至stm32主控芯片，同时vbus5v电源也是从type-c接口中引出。
jdy-40模块电路：jdy-40模块是一款2.4g无线通信模块，能够实现串口透传功能。stm32的rxd2、txd2、set、cs接至jdy-40模块的rxd2、txd2、set、cs。模块供电采用vcc和gnd供电，并联一个c20104滤波电容。
启动按键电路：本幼儿智能积木编程遥控器在逻辑组合完毕后，需要手动按下启动按键，控制器才会开始按顺序检测每一个编程模块，一直到最后一个执行完毕后停止本次执行。启动按键接口t12连接stm32控制器的41号pa8引脚，pa8通过一个4.7k的上拉电阻r23拉高至高电平，当按键按下时，pa8接口编程低电平，发出启动信号。
编程模块触点电路：本套幼儿智能积木编程遥控器预留了8个编程模块的位置，最多支持由8个编程模块组合成的逻辑，这8个位置每个位置都由4个触点构成。分别由正极，负极，模块识别类型识别位，模块数值传送位等4个位组成，其中后面两个位的是通过模拟量值的传送来实现通信的。8个位置中的模块识别类型识别位和模块数值传送位总共使用了stm32f103ret6的16路adc采样引脚，可以直接读取编程模块上触点的模拟量值，根据读取的值使用程序控制执行相应的动作，比如无线模块发送相应的命令等操作，方便编程。这种通信方式摆脱了各种通信协议的束缚，解决了使用iic,串口等通信协议不能按顺序执行某一固定位置编程模块的弊端。触点id1由stm32芯片的pa0为模块数值传送位,pa4为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id2由stm32芯片的pa1为模块数值传送位,pa5为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id3由stm32芯片的pa2为模块数值传送位,pc0为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id4由stm32芯片的pa3为模块数值传送位,pc1为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id6由stm32芯片的pa6为模块数值传送位,pc2为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id7由stm32芯片的pa7为模块数值传送位,pc3为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id8由stm32芯片的pb0为模块数值传送位,pc4为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。触点id9由stm32芯片的pb1为模块数值传送位,pc5为模块识别类型识别位，外加3.3v供电和gnd组成。
该遥控器中编程模块与遥控器通信的方式为：信号传送使用的是逻辑电平的读取以及pwm脉冲的发出与检测相结合的方法。比较简单的直接可以产生逻辑电平的编程模块直接使用逻辑电平来进行通信，如果编程模块具需要传送多种状态信息，不能简单逻辑电平来充足表达的时候，则使用发出不同占空比的pwm信号来进行通信。
幼儿智能积木编程遥控器还可以蓝牙连接幼儿智能积木编程主控器。
1.一种幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：包括控制器，以及与控制器分别连接的外部晶振电路、复位按键电路、芯片模式选择开关电路、程序调试口电路、电源滤波电路、jdy-40无线模块电路、编程模块触点电路、启动按键电路。
2.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：控制器还连接type-c接口电路，type-c接口电路连接充电保护电路、稳压电路。
3.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：有一锂电池保护电路，其一端接电池接线端子，另一端连接控制器。
4.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
控制器采用stm32f103ret6单片机。
5.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
stm32f103ret6单片机，1号引脚vbat为电源输入引脚，5，6号引脚为芯片外部晶振引脚，连接外部晶振电路；8，9，10，11号引脚pc0-pc3为编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；12号引脚接地；13号引脚接电源滤波电路的vdda；14号引脚pa0，15号引脚pa1，16号引脚pa2，17号引脚pa3都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；18号引脚接地，19号引脚接3.3v电压；20，21，22，23，24，25，26，27号引脚都是编程模块信号传输口，连接编程模块触点电路；28号引脚为boot1引脚，连接芯片模式选择开关电路，用来切换芯片模式；31号引脚接gnd，32号引脚接3.3v电压；33号引脚接jdy-40模块电路的set引脚，用于设定jdy-40模块模式；34号引脚接jdy-40模块电路的cs引脚，用于设定jdy-40模块的片选功能；41号pa8引脚为启动按键引脚，连接启动按键电路，低电平时启动逻辑运行；42，43号引脚为串口通信端口，用来调试程序；44号引脚和45号引脚为usb数据传输线，接至type-c接口电路；46为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；47号引脚接gnd，48号引脚接3.3v电压；49，50，55，56引脚为stm32芯片程序调试口，接程序调试口电路；60号引脚为boot0，连接芯片模式选择开关电路，用来用来切换芯片模式；63号引脚接gnd，64号引脚接3.3v电压。
6.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
stm32外部晶振电路：此部分电路为sym32控制器提供外部晶振信号，包括8m晶振y1，晶振y1两端连接两个22pf滤波电容c1,c2，晶振两端并有一个1m的电阻r1，使电路更加稳定；
复位按钮电路：按键s1与电容c3并联，然后串联电阻r2，电阻r2连接控制器，电阻r2是一枚10k的上拉电阻，当按键s1断开时，reset端为高电平，当s1按下时，为低电平，从而使芯片复位；
芯片模式选择开关：选择开关s2分别经电阻r5、电阻r6连接控制器的boot0、boot1，选择开关s2为2p的拨码开关，boot1=xboot0=0时，正常工作模式，boot1=1boot0=1从内置sram启动，这种模式可以用于调试。
7.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
程序调试口电路：该部分用于stm芯片程序的调试；jtck接一个的下拉电阻r11，下拉电阻接地，其余每一根线上都有一个上拉电阻,上拉电阻连接电源；
充电保护电路：该部分电路使用一颗tp4056a线性锂电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器，带有电池正负极反接保护、输入电源正负极反接保护功能；电路中light1和light2是两个led灯，由tp4056的7号和6号引脚控制；正在充电时led灯light1亮，led灯light2灭；充电完成时led灯light1灭，led灯light2亮；vbus端为5v电源输入，来自type-c接口；1号和3号引脚接地，2号通过一个1.2k的电阻r15接地；5号引脚接电池正极；8号引脚接5v输入；
锂电池保护电路：包括相互连接的dw01芯片和8205a芯片，dw01的1脚、3脚分别连接8205a的5脚、4脚，dw01的5脚、6脚连接电池接线端子，dw01的5脚还经二极管d1连接电源，8205a的6脚、7脚也连接电池接线端子。
8.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
3.3v稳压电路：该部分使用reg1117-3.3v芯片，vbus供电经过保险丝后接至reg芯片的vin端，vout为3.3v输出，经过滤波电容c10，c11供系统使用；电源指示灯light3连接vout脚，供电正常时亮；
type-c接口电路：引出type-c接口中的usbd-和usbd ，接至stm32主控芯片，同时vbus5v电源也是从type-c接口中引出；
jdy-40模块电路：jdy-40模块是一款2.4g无线通信模块，能够实现串口透传功能；stm32的rxd2、txd2、set、cs接至jdy-40模块的rxd2、txd2、set、cs；模块供电采用vcc和gnd供电，并联一个c20104滤波电容。
9.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
启动按键电路：启动按键接口t12连接stm32控制器的41号pa8引脚，pa8通过一个上拉电阻r23拉高至高电平，当按键按下时，pa8接口编程低电平，发出启动信号。
10.根据权利要求1所述的幼儿智能积木编程遥控器，其特征在于：
编程模块触点电路：该幼儿智能积木编程遥控器预留了若干个编程模块的位置，支持由若干个编程模块组合成的逻辑，这若干个位置每个位置都由4个触点构成，分别由正极，负极，模块识别类型识别位，模块数值传送位共4个位组成。
技术总结