本實用新型涉及益智玩具領域，特別涉及電子積木。

背景技術：

積木作為兒童啟蒙學習的益智類玩具，已經(jīng)得到了眾多家長的廣泛認可。傳統(tǒng)積木拼接之后，無法實現(xiàn)人機交互體驗，因此電子積木應運而生。一般的電子積木功能需要將不同的單元接入到對應的端口才能正常工作，且需要做防呆設計，從而無法達到隨意拼接的目的。而且這些電子積木功能簡單，無法實現(xiàn)更加復雜的功能(比如，通過手機APP設置一個積木鬧鐘等)；且這些電子積木擴展出的功能單元功能類似，擴展意義不大。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種無需做防呆設計，可以隨意拼接、豐富擴展和功能多樣的電子積木。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案，電子積木，包括電源單元、功能單元、控制單元和通信單元，控制單元分別與電源單元、功能單元和通信單元電聯(lián)接，通信單元包括總線通信結構。通過總線通信模式，電子積木之間可以隨意拼接，無需按特定的順序安裝線路，不需要設置防呆設計。

在一些實施方式中，電源單元包括自動極性反轉電路，自動極性反轉電路包括MOS管。通過自動極性反轉電路，可以讓多個電子積木之間隨意拼接，無需擔心正負極安裝，通過多個MOS管設立橋堆，實現(xiàn)自動極性反轉。

在一些實施方式中，電源單元包括多個電源正負極，通信單元包括信號線，電源正負極以信號線為中心進行中心對稱設置。電源正負極以信號線為中心進行中心對稱設置，實現(xiàn)電子積木拼接隨意旋轉。

在一些實施方式中，功能單元包括信號輸入采集單元、信號輸出控制單元和綜合信息處理單元。功能單元可以按需求設置，實現(xiàn)功能多樣化，且方便功能擴展。

在一些實施方式中，信號輸入采集單元包括人體感應單元、無線WIFI單元、聲控單元。信號輸入采集單元通過采集信號，并將信號傳輸?shù)娇刂茊卧?，并按功能需求傳遞到輸出單元。

在一些實施方式中，信號輸出控制單元包括LED燈光單元、電機單元、鬧鐘單元、音樂單元。信號輸出控制單元接收控制單元指令，輸出實現(xiàn)功能。

在一些實施方式中，綜合信息處理單元包括帶按鍵的LCD顯示單元、帶顯示的無線發(fā)送單元。綜合信息處理單元與控制單元進行數(shù)據(jù)傳遞交互，實現(xiàn)控制功能。

在一些實施方式中，電子積木為多個，每個電子積木分別設置拼裝結構，多個電子積木通過拼裝結構拼裝連接。多個電子積木通過拼裝結構實現(xiàn)電子積木的拼裝。

在一些實施方式中，拼裝結構包括磁鐵，電子積木表面設有磁鐵。通過磁鐵的磁性吸引力，拼裝電子積木，并保證對吸面的重合。

在一些實施方式中，拼裝結構包括凹凸面，電子積木外表面為凹面或凸面。設置凹凸面，方便拼裝面的重合對齊。

本實用新型的有益效果為：本實用新型電子積木，通過總線通信模式，電子積木之間可以隨意拼接，無需按特定的順序安裝線路；通過自動極性反轉電路，可以讓多個電子積木之間隨意拼接，無需擔心正負極安裝，不需要設置防呆設計；通過設置功能單元，實現(xiàn)功能多樣化，且方便功能擴展。

附圖說明

圖1為本實用新型電子積木結構框架示意圖；

圖2為本實用新型實施例1自動極性反轉電路示意圖；

圖3為本實用新型實施例1電源正負極與信號線示意圖；

圖4為本實用新型實施例2電源正負極與信號線示意圖；

圖5為本實用新型實施例1拼裝結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例2拼裝結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例1

如圖1所示，電子積木，包括通信單元1、控制單元2、電源單元3和功能單元4，控制單元2分別與電源單元3、功能單元4和通信單元1電聯(lián)接，通信單1元包括總線通信結構11，電源單元3包括自動極性反轉電路31。功能單元4包括信號輸入采集單元41、信號輸出控制單元42和綜合信息處理單元43?？刂茊卧?為單片機。

總線通信結構11實現(xiàn)方式為：每個不同功能的電子積木塊都設置有唯一性的通信地址碼。通信發(fā)起模塊將對應的地址碼包含在通信信息中，如果通信信息中包含的地址碼和電子積木的通信地址碼一致的時候，這個電子積木才會做出回應，將自己的信息發(fā)送給通信發(fā)起模塊；如果不一致，則該電子積木不做回應。因此確保通信信號線上的信號正常。電子積木塊的通信信號線都要設置為OD輸出。這樣才能保證兩個模塊通訊時不被其他模塊影響。

以信號輸入采集單元41選擇聲控單元，信號輸出控制單元42選擇鬧鐘單元、音樂單元，綜合信息處理單元43選擇帶按鍵的LCD顯示單元總計四個積木模塊為例：聲控單元積木模塊接收外界聲控信號，該聲控命令需要啟用鬧鐘單元和音樂單元以及LCD顯示單元，聲控單元積木模塊的控制單元，處理編輯命令并通過通信單元發(fā)出通信信號到鬧鐘單元積木模塊、音樂單元積木模塊和帶按鍵的LCD顯示單元積木模塊；帶按鍵的LCD顯示單元積木模塊接收信號，在LCD顯示屏顯示狀態(tài)命令，并發(fā)送按鍵設置命令到鬧鐘單元積木模塊和音樂單元積木模塊；鬧鐘單元積木模塊實現(xiàn)鬧鐘設定，時間調(diào)整等功能，并將回饋信號發(fā)送到帶按鍵的LCD顯示單元積木模塊；音樂單元實現(xiàn)上下曲、播放、停止，并將回饋信號發(fā)送到帶按鍵的LCD顯示單元積木模塊；帶按鍵的LCD顯示單元積木模塊顯示回饋信號，顯示鬧鐘時間、音樂播放狀態(tài)。

如圖2所示，+標示電源正極，-表示電源負極，s標示信號。對于信號線s，模塊調(diào)換方向，信號線永遠在一個地方，因此無需防呆。

如圖3所示，對應電源正負極，我們在模塊內(nèi)部設計有自動極性反轉電路11，自動極性反轉電路11實現(xiàn)原理：假設BAT端子左正右負，因為MOS有體二極管相當于橋堆，所以下面低電壓，上面高電壓。下面低電壓，那么右下角Nmos柵極得到正壓導通。同理，上面高電壓，那么左上角PMOS柵極得到負壓導通。最后，輸出電壓等于輸入電壓，內(nèi)阻等于P管RdsON+N管RdsON，假設做充電極性轉換，為防止4個mos不能形成2個導通2個截止的穩(wěn)定狀態(tài)而消耗能量，所以加入2個電阻，阻值選擇為300K，上電后左端BAT電壓將高于右端BAT電壓，平衡破壞，MOS趨于穩(wěn)定。

如圖5所示，每個電子積木分別設置拼裝結構5，多個電子積木通過拼裝結構拼裝5連接，拼裝結構5為磁鐵51，電子積木表面設有磁鐵51。通過磁鐵51的磁性吸引力，拼裝電子積木，并保證對吸面的重合。

實施例2

如圖1所示，電子積木，包括通信單元1、控制單元2、電源單元3和功能單元4，控制單元2分別與電源單元3、功能單元4和通信單元1電聯(lián)接，通信單1元包括總線通信結構11。功能單元4包括信號輸入采集單元41、信號輸出控制單元42和綜合信息處理單元43?？刂茊卧?為單片機。

總線通信結構11實現(xiàn)方式為：每個不同功能的電子積木塊都設置有唯一性的通信地址碼。通信發(fā)起模塊將對應的地址碼包含在通信信息中，如果通信信息中包含的地址碼和電子積木的通信地址碼一致的時候，這個電子積木才會做出回應，將自己的信息發(fā)送給通信發(fā)起模塊；如果不一致，則該電子積木不做回應。因此確保通信信號線上的信號正常。電子積木塊的通信信號線都要設置為OD輸出。這樣才能保證兩個模塊通訊時不被其他模塊影響。

信號輸入采集單元41選擇人體感應單元，信號輸出控制單元42選擇LED燈光單元，兩個電子積木模塊通信方式如下：

人體感應單元積木模塊通過人體感應單元感應到人體熱量，控制單元2識別并將信號通過通信單元1發(fā)送到LED燈光單元積木模塊；LED燈光單元積木模塊接收信號并通過LED燈光單元實現(xiàn)LED燈亮。

如圖4所示，+標示電源正極，-表示電源負極，s標示信號，電源單元3包括多個電源正負極，通信單元1包括信號線，電源正負極以信號線為中心進行中心對稱設置，電源正負極，在模塊旋轉過程中，負極始終是對應負極，正極始終是對應正極，從而實現(xiàn)了隨意轉動，無需防呆設置。

如圖6所示，每個電子積木分別設置拼裝結構5，多個電子積木通過拼裝結構拼裝5連接，拼裝結構5為為凹凸面52，電子積木外表面為凹面或凸面，設置凹凸面52，方便拼裝面的重合對齊。

以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。