專利名稱：一種電子積木無線模塊的制作方法
一種電子積木無線模塊
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于電子領(lǐng)域。特別是關(guān)于一種電子積木的無線模塊。背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電子玩具各式各樣，這些電子玩具通常包括一整塊電路板，電路板上設(shè)置 各種電子元件，實現(xiàn)一定的電子功能。比如現(xiàn)在市場上越來越多的電子玩具都具有聲音播 放的功能，能夠播放出各種動聽的音樂。這種帶音樂播放功能的電子玩具，為提高音樂播放 的音量和效果，電路板上通常會設(shè)置對聲音進行放大的功放單元。但目前的電子玩具，其電子部分均為一整塊電路板，當電路板上某一個元件發(fā)生 故障時，則整個電路板均無法工作，則整個電子玩具即無法實現(xiàn)原有的電子功能，對于普通 用戶來講，只能將玩具丟棄，造成浪費。另外一方面，現(xiàn)有的電子玩具，均為固定形狀和結(jié)構(gòu)的玩具，用戶在玩一段時間之 后就沒有更多的興趣。而現(xiàn)在越來越多的玩家喜歡自己動手制作各種各樣的電子玩具，或 者對原有的電子玩具進行改裝，現(xiàn)有的玩具大都是不可拆卸的，即使拆卸也很可能導(dǎo)致產(chǎn) 品無法恢復(fù)，而且拆卸之后也無法拼裝成其他玩具。因此有必要提供一種可以很方便地相互拼裝的電子玩具，一方面在電子玩具的某 一元件發(fā)生損壞時，可以僅替換該部分元件，減少浪費。另外一方面可以滿足玩家自己動手 制作玩具或者改裝玩具的需求。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種電子積木無線模塊，含有無線接收和發(fā)射功能，以方 便與其他同類型接口的單一功能性電子積木塊通過導(dǎo)線連接，形成各式各樣的玩具或系 統(tǒng)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是所述電子積木無線模塊包括一塊電路板和安裝在電路板上的通訊插座、晶振單 元、無線芯片及天線，所述電路板為矩形，所述通訊插座設(shè)置在前述電路板的第一矩形邊； 所述無線芯片和晶振單元設(shè)置于前述電路板中央；所述天線ANT印制在所述無線芯片和所 述晶振與前述第一矩形邊相對的另外一條矩形邊之間；所述通訊插座、晶振單元和天線的 導(dǎo)電端子與所述無線芯片的引腳電性連接實現(xiàn)對芯片的輸入和輸出，在電路板上設(shè)置有便 于將該電子積木無線模塊固定于其他物體的穿孔。進一步地，所述無線芯片采用的是nRFMOl芯片。進一步地，所述通訊插座包括八個導(dǎo)電端子，所述導(dǎo)電端子經(jīng)由導(dǎo)電線跡分別與 前述無線芯片的DATA、CLKl、DRl、CS、CE、POffERUP, GND、VCC引腳電性相連。進一步地，所述晶振單元負責(zé)給前述無線模塊提供時鐘信號，其包括兩個電容、一 個電阻和一個晶振，其中兩個電容接到所述晶振的兩端，每個電容的另一端接地；所述電阻 與所述晶振并聯(lián)；所述晶振的兩端分別通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的XCl和XC2電性相連。進一步地，所述電子積木無線模塊還包括一個天線電路，前述天線經(jīng)由該天線電 路與前述無線芯片的VDDPA、ANTl和ANT2引腳電性相連。進一步地，在與所述電路板第一矩形邊相鄰的兩個矩形邊附近各設(shè)置一個圓形穿 孔，位于前述兩個矩形邊中點連線上，以便于將所述電子積木無線模塊固定于其它物體。進一步地，所述天線電路包括相互串聯(lián)的第一電感、第二電感和第三電感，在第一 電感不與第二電感相連的一端連接有接地的第一電容和接地的第二電容；在第一電感與第 二電感相連的節(jié)點與地之間連接有第三電容，在第二電感與第三電感相連的節(jié)點與地之間 連接有第四電容，第三電感的另一端連接有一個由第五電容和第五電感組成的LC振蕩電 路，第五電容和第五電感組成的LC振蕩電路的另一端連接有第六電容，前述天線的一端與 第六電容的另一端相連；前述無線芯片的ANT2引腳與第二電感與第三電感相連的節(jié)點相 連；前述無線芯片的ANTl引腳與第一電感與第二電感相連的節(jié)點相連；前述無線芯片的 VDDPA引腳與第一電感不與第二電感相連的一端相連。進一步地，所述穿孔可以在與所述電路板第一矩形邊相鄰的兩個矩形邊的中點附 近，位于前述兩個矩形邊中點連線上；也可以位于所述矩形電路板四個角。進一步地，所述穿孔為圓形，也可以是正方形和其他多邊形。進一步地，所述穿孔的數(shù)目可以是兩個，也可以是四個。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，所述的電子積木無線模塊具有通訊插座，方 便利用帶相對應(yīng)插頭的導(dǎo)線與其他單一性功能電子積木模塊(例如控制積木塊，麥克風(fēng) 積木塊、喇叭模塊等)相連，以組成不同功能，不同用途的無線系統(tǒng)，另外本發(fā)明的電子積 木無線模塊上設(shè)置有穿孔，可以方便地將電子積木無線模塊安裝固定于其他物件上，可以 方便用戶拆卸拼裝玩具，而且本發(fā)明的電子積木塊也可很方便的用于教學(xué)實驗。

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本 領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他 的附圖。其中圖1為本發(fā)明一種電子積木無線模塊的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明電子積木無線模塊的無線芯片的引腳示意圖。圖3為通訊插座Jl與無線芯片之間的對應(yīng)連接關(guān)系。圖4為晶振單元與無線芯片之間的對應(yīng)連接關(guān)系。圖5為天線ANT經(jīng)由天線電路與無線芯片的對應(yīng)連接關(guān)系。圖6為本發(fā)明電子積木無線模塊的一個具體實施例的電路圖。圖7為本發(fā)明的電子積木無線模塊與其他模塊相互連接組成一個無線門鈴發(fā)射 端的實施示意圖。
具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完
4整地描述。很顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明本質(zhì)和精神的情況下所獲得的 所有其他實施例，都屬于本發(fā)明公開和保護的范圍。請參照圖1，其示出了本發(fā)明一種電子積木無線模塊的優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖所示，所述電子積木無線模塊100包括一塊矩形電路板11和安裝在矩形電 路板11上的通訊插座J1、晶振Y1、無線芯片CHl及天線ANT。前述通訊插座Jl設(shè)置在前 述矩形電路板11第一矩形邊，其包括絕緣本體和在絕緣本體內(nèi)的導(dǎo)電端子；前述無線芯片 CHl和晶振Yl設(shè)置于所述矩形電路板11中央；所述天線ANT印制在無線芯片CHl和晶振 Yl與前述第一矩形邊相對的另外一條矩形邊之間。所述通訊插座J1、晶振Yl和天線ANT 的導(dǎo)電端子與所述無線芯片CHl的引腳電性連接實現(xiàn)對芯片的輸入和輸出。在與所述矩形電路板11第一矩形邊相鄰的兩個矩形邊附近各設(shè)置一個圓形穿孔 H1，位于前述兩個矩形邊中點連線上，以便于將所述電子積木無線模塊固定于其它物體。在 其它實施例中，穿孔的位置可能在所述矩形電路板的四角；穿孔的形狀可能是正方形或者 其他多邊形而不是圓形；穿孔的數(shù)目可能為四個，總之以實現(xiàn)將所述電路板易于固定在其 他物體上即可。請參照圖2至圖6所示，其示出了本發(fā)明電子積木無線模塊的無線芯片與各單元 的電路連接關(guān)系。其中各圖中僅用框圖示意各單元的形狀，而僅用數(shù)字代表各單元中的端 子。請參閱圖2所示，其顯示了本發(fā)明電子積木無線模塊的無線芯片的引腳示意圖， 在本實施方式中，前述無線模塊采用的是nRFMOl芯片，共包括對個引腳，依標號I-M分 另Ij是:CE, DR2, CLK2, D0UT2, CS, DRl, CLKl, DATA, DVDD, VSS, XC2, XCl, VDDPA, ΑΝΤΙ, ΑΝΤ2, VSSPA, VDD, VSS, IREF，VSS, VDD, VSS, POffUP, VDD引腳，鑒于該芯片的具體引腳，以及各引腳 的功能是熟悉該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，本說明書不再一一解釋該芯片的 各引腳的具體功能。請參閱圖3，其示出了通訊插座Jl與無線芯片之間的對應(yīng)連接關(guān)系。所述通訊插座Jl包括一個絕緣本體Jll和在絕緣本體內(nèi)的八個導(dǎo)電端子(未示 出以數(shù)字代表)，所述導(dǎo)電端子1通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的DATA引腳電性相連；所 述導(dǎo)電端子2通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的CLKl引腳電性相連；所述導(dǎo)電端子3通過導(dǎo) 電線跡與前述無線芯片的DRl引腳電性相連；所述導(dǎo)電端子4通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯 片的CS引腳電性相連；所述導(dǎo)電端子5通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的CE引腳電性相連； 所述導(dǎo)電端子6通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的P0WERUP弓丨腳電性相連；所述導(dǎo)電端子7 接地；所述導(dǎo)電端子8通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的VCC引腳電性相連。在其他一些實施例中，所述通訊插座在電路板上的位置、其內(nèi)部導(dǎo)電端子數(shù)目或 順序可能有所不同。例如將通訊插座設(shè)置在其他矩形邊；導(dǎo)電端子的順序按照其他方式 排列等。請參閱圖4，其示出了晶振單元與無線芯片之間的對應(yīng)連接關(guān)系。圖中所示是本發(fā)明電子積木無線模塊一個具體實施例的局部電路圖，即前述的晶 振單元的一個具體實施例的電路圖，主要負責(zé)給前述無線芯片提供時鐘信號，其中所示電路是一個晶振振蕩電路，包括電容C11、電容C12、電阻R和晶振Y1，其中兩個22PF的電容 Cll和C12接到晶振Yl的兩端，每個電容的另一端接地；然后還有一個IM的電阻R與所述 晶振Yl并聯(lián)。所述晶振Yl的兩端分別通過導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的XCl和)(C2電性相連。晶振Yl串聯(lián)的兩個電容是為了較少干擾，并上電阻是為了起到負載的作用，這樣 可以減少晶振的功耗。在具體的工作時，晶振Yi每次振蕩都會通過前述無線芯片的XCI和 XC2引腳輸入給前述無線芯片外部時鐘信號。請參閱圖5，其示出了天線ANT經(jīng)由天線電路與無線芯片的對應(yīng)連接關(guān)系。所述天線ANT是印制在電路板上的長約22mm的PCB天線，所述天線ANT經(jīng)由一個 天線電路與前述無線芯片的VDDPA、ANT1、ANT2引腳電性相連。在一個具體的實施例中，所 述天線電路包括相互串聯(lián)的電感L1、L2以及L3，在Ll的一端與地之間連接有兩個電容Cl、 C2 ；在電感Ll與電感L2相連的節(jié)點與地之間連接有電容C3，在電感L2與電感L3相連的 節(jié)點與地之間連接有電容C4，電容L3的另一端連接有一個由電容C5和電感L5組成的LC 振蕩電路，電容C5和電感L5組成的LC振蕩電路的另一端連接有一個電容C6。所述天線ANT的一端與電容C6的另一端相連；前述無線芯片的ANT2引腳與電感 L2與電感L3相連的節(jié)點相連；前述無線芯片的ANTl引腳與電感Ll與電感L2相連的節(jié)點 相連；前述無線芯片的VDDPA引腳與電感Ll的一端相連。其中各引腳通過電容接地主要是為了濾波，以消除噪聲形成更純凈的信號。請繼續(xù)參閱圖6，其示出了本發(fā)明電子積木無線模塊的一個具體實施例的電路圖。如圖所示，所述本發(fā)明電子積木無線模塊在具體的實施例中，除了前述各單元與 無線芯片的連接情況外，所述通訊插座Jl的導(dǎo)電端子8通過導(dǎo)電線跡與三個VDD引腳并 聯(lián)，并且通過兩個電容Cl和C2接地，以利于提供更穩(wěn)定的電源；其中無線芯片的IREF引腳 通過2 的電阻Rl接地，用來提供模數(shù)轉(zhuǎn)換時的參考電壓；其中無線芯片的DVDD引腳通過 33NF的電容C9接地。在具體的一個應(yīng)用實施例中，用戶可以通過前述無線芯片上的POWERUP、CE和CS 引腳上的信號變化對本發(fā)明電子積木無線模塊進行工作模式配置；通過前述無線芯片上的 DR引腳上信號電平置高通知給前述無線芯片相關(guān)數(shù)據(jù)信號；通過前述無線芯片上的CLK引 腳接收數(shù)據(jù)時鐘輸入輸出；通過DATA引腳接收數(shù)據(jù)的輸入輸出。對于具體的引用細節(jié)，是 熟悉該領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，本說明書不再一一累述。圖7，其示出了本發(fā)明的電子積木無線模塊與其他模塊相互連接組成一個無線門 鈴發(fā)射端的實施示意圖。如圖所示，所述無線門鈴發(fā)射端由電子積木按鈕模塊、電子積木控制模塊、本發(fā)明 電子積木無線模塊和電源模塊構(gòu)成。在具體實施時，用戶使用帶插頭的導(dǎo)線，將其一端插入本發(fā)明電子積木無線模塊 的通訊插座J1，另一端插入電子積木控制模塊的插座J7 ；使用帶插頭的導(dǎo)線，將其一端插 入電子積木控制模塊的電源插座J8，另一端與一個帶有兩節(jié)AA電池的電池模塊連接，即可 對整個系統(tǒng)進行供電；使用帶插頭的導(dǎo)線，將其一端插入電子積木控制模塊的插座J6，另 一端與電子積木按鈕模塊相連。前述四個模塊相連則即可形成一個無線門鈴發(fā)射端。電子積木按鈕模塊在被按動時產(chǎn)生按鈕信號，經(jīng)過電子積木控制模塊的插座J6輸入控制模塊，電子積木控制模塊對信號處理后經(jīng)插座J7輸出信號給本發(fā)明電子積木無 線模塊。通過在所述電子積木控制模塊上控制撥碼開關(guān)的按鈕，則可以實現(xiàn)調(diào)節(jié)本發(fā)明電 子積木無線模塊上發(fā)出的無線信號。本發(fā)明電子積木無線模塊其電路板上開設(shè)有開孔，可以很方便地將該模塊固定于 其他物件上。上述說明已經(jīng)充分揭露了本發(fā)明的具體實施方式
。需要指出的是，熟悉該領(lǐng)域的 技術(shù)人員對本發(fā)明的具體實施方式
所做的任何改動均不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求書的范圍。 相應(yīng)地，本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍也并不僅僅局限于前述具體實施方式
。
權(quán)利要求
1 .一種電子積木無線模塊，其特征在于，其包括一塊電路板和安裝在電路板上的通 訊插座、晶振單元、無線芯片及天線，所述電路板為矩形，所述通訊插座設(shè)置在前述電路板 的第一矩形邊；所述無線芯片和晶振單元設(shè)置于前述電路板中央；所述天線ANT印制在所 述無線芯片和所述晶振單元與前述第一矩形邊相對的另外一條矩形邊之間；所述通訊插 座、晶振單元和天線的導(dǎo)電端子與所述無線芯片的引腳電性連接實現(xiàn)對芯片的輸入和輸 出，在電路板上設(shè)置有便于將該電子積木無線模塊固定于其他物體的穿孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述無線芯片采用的是 nRF2401 芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述通訊插座包括八個 導(dǎo)電端子，所述導(dǎo)電端子經(jīng)由導(dǎo)電線跡分別與前述無線芯片的DATA、CLKU DRU CS、CE、 POffERUP、GND、VCC引腳電性相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述晶振單元負責(zé)給前述 無線模塊提供時鐘信號，其包括兩個電容、一個電阻和一個晶振，其中兩個電容接到所述晶 振的兩端，每個電容的另一端接地；所述電阻與所述晶振并聯(lián)；所述晶振的兩端分別通過 導(dǎo)電線跡與前述無線芯片的XCl和W2電性相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述電子積木無線模塊還 包括一個天線電路，前述天線經(jīng)由該天線電路與前述無線芯片的VDDPA、ANTl和ANT2引腳 電性相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述天線電路包括相互串 聯(lián)的第一電感、第二電感和第三電感，在第一電感不與第二電感相連的一端連接有接地的 第一電容和接地的第二電容；在第一電感與第二電感相連的節(jié)點與地之間連接有第三電 容，在第二電感與第三電感相連的節(jié)點與地之間連接有第四電容，第三電感的另一端連接 有一個由第五電容和第五電感組成的LC振蕩電路，第五電容和第五電感組成的LC振蕩電 路的另一端連接有第六電容，前述天線的一端與第六電容的另一端相連；前述無線芯片的 ANT2引腳與第二電感與第三電感相連的節(jié)點相連；前述無線芯片的ANTl引腳與第一電感 與第二電感相連的節(jié)點相連；前述無線芯片的VDDPA引腳與第一電感不與第二電感相連的 一端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述穿孔可以在與所述電 路板第一矩形邊相鄰的兩個矩形邊的中點附近，位于前述兩個矩形邊中點連線上；也可以 位于所述矩形電路板四個角。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述穿孔為圓形，也可以是 正方形和其他多邊形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子積木無線模塊，其特征在于所述穿孔的數(shù)目可以是兩 個，也可以是四個。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種電子積木無線模塊，其包括一塊電路板和安裝在電路板上的通訊插座、晶振單元、無線芯片及天線，所述電路板為矩形，前述通訊插座設(shè)置在前述電路板第一矩形邊；前述無線芯片和晶振單元設(shè)置于所述電路板中央；所述天線ANT印制在所述無線芯片和所述晶振單元與前述第一矩形邊相對的另外一條矩形邊之間；所述通訊插座、晶振單元和天線的導(dǎo)電端子與所述無線芯片的引腳電性連接實現(xiàn)對芯片的輸入和輸出，在電路板上設(shè)置有便于將該電子積木無線模塊固定于其他物體的穿孔。優(yōu)點在于，所述的電子積木無線模塊具有通訊插座，方便利用帶相對應(yīng)插頭的導(dǎo)線與其他單一性功能電子積木模塊相連，以組成不同功能，不同用途的無線系統(tǒng)。
文檔編號A63H33/26GK102130372SQ20101010176
公開日2011年7月20日 申請日期2010年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月20日
發(fā)明者徐志強, 曹偉勛, 梁正輝 申請人:無錫愛睿芯電子有限公司