磁性連接式的電子模塊和模塊化電子構建系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子領域，更具體地，涉及磁性連接式的電子模塊和模塊化電子構建系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]如今，技術設備廣泛地應用在非成年人和成人的日常生活中。然而，大多數(shù)人并不知道這些設備的工作方式，也不知道該如何組裝構造他們想要的設備。事實上，一個普通人掌握的知識與這個人使用和消費的設備所涉及到的知識之間有很大的差距，從而普通人無法設計或構造電子設備。目前市場上可購買到的電子器件規(guī)格不一，不同功能的元器件之間許多情況下也不互相匹配。并且，可以互相匹配的電子模塊之間通常連接方式單一，擴展空間較小。
[0003]中國專利申請CN104619117A (申請?zhí)?01510085854.9)公開了一種電子模塊。所述的電子模塊雖然可以在垂直方向上堆疊，但是并不能在水平方向擴展，并且模塊之間的連接角度也不可調(diào)整。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對普通人無法方便地設計或構造電子設備的情況，本發(fā)明要解決的第一技術問題也即第一目的在于提供一種操作簡易并可以多角度連接的電子模塊，本發(fā)明要解決的第二技術問題也即第二目的在于提供一種操作和搭建較為容易的包括所述的電子模塊的模塊化電子構建系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的總的技術構思是:提供一種無需編程專家?guī)椭蛘邿o需學習先進電子設備的各種復雜知識，也能讓普通成年人和非成年人使用的功能性電子模塊，并且讓非成年人或普通成年人能夠創(chuàng)建專屬自己的互動玩具、物件、或定制的交互產(chǎn)品，同時這些非成年人或普通成年人不必是編程專家、也不必學習與這些先進電子元件相關的諸多復雜知識，而能實現(xiàn)使用功能性電子模塊，以及實現(xiàn)使用模塊化電子構建系統(tǒng)，并由此完成電子構建
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[0006]實現(xiàn)本發(fā)明第一目的的技術方案是提供一種磁性連接式的電子模塊，包括基座和導電部。所述基座包括Ν個管腳部和連接Ν個所述管腳部的連接部，其中Ν為大于等于2的整數(shù)。所述管腳部為板狀，所述管腳部設有朝向其板體垂直方向的通孔。所述電子模塊還包括磁體件，所述磁體件設置在所述管腳部的所述通孔內(nèi)。每個所述管腳部對應一個導電部，各個所述導電部之間互不連通。所述電子模塊還包括磁體件，所述磁體件設置在所述管腳部的所述通孔內(nèi)。所述導電部包括設置在所述通孔內(nèi)壁的部分和設置在所述基座表面的部分，所述設置在所述通孔內(nèi)壁的部分與所述磁體件電連接，所述設置在所述基座表面的部分可用于與電器件電連接。所述磁體件能令所述電子模塊的磁體件與另一個電子模塊的位于其一個管腳部內(nèi)的磁體件在通孔的朝向上建立磁性連接，且所述電子模塊與所述另一個電子模塊在磁性連接處相互吸合并可相對轉動。Ν可優(yōu)選為10。
[0007]所述磁體件有導電功能，并且所述電子模塊通過磁體件與另一個所述電子模塊的管腳部的磁體件建立電連接。通過磁體件導電，無需另外設置電子模塊間的導電部件，簡化電子模塊的制作，并且連接電子模塊時操作簡單。
[0008]以所述磁體件為中心，所述電子模塊與所述另一個電子模塊在磁性連接處相對轉動的角度可在0度到360度間調(diào)整。電子模塊間的角度調(diào)整，為擴展和搭建更多的電子模塊提供了創(chuàng)造空間。
[0009]所述電子模塊還包括電器件；所述電器件包括N個接口，并且N個接口的每一個能與N個所述導電部中的相應一個對應電連接。不同的電器件可根據(jù)其管腳個數(shù)或輸入/輸出接口個數(shù)連接到相應管腳個數(shù)的模塊上，這種設計可連接各式不同的電器件。
[0010]所述N個管腳部以所述基座的中心為中心呈放射狀分布。所述基座的橫截面為旋轉對稱圖形，以所述基座的中心為中心，相鄰管腳部的之間的夾角為360/N度。這些設計可使電子模塊間形狀適應，方便互相組合。
[0011]所述通孔的橫截面形狀為圓形；所述磁體件嵌入通孔內(nèi)的部分為圓柱形，與所述通孔的形狀相適應；所述磁體件能令所述電子模塊的磁體件與另一個電子模塊的位于其一個管腳部內(nèi)的磁體件在所述圓柱形的軸向上建立磁性連接，且所述電子模塊與所述另一個電子模塊在磁性連接處相互吸合并可圍繞軸線相對轉動。
[0012]所述通孔還可包括在靠近連接部的方向凹進的上下貫通的凹槽。所述凹槽在安裝磁鐵件時可提供形變緩沖。
[0013]所述磁體件為異形磁體件，可包括上圓柱體部，中圓柱體部和下圓柱體部。中圓柱體部的形狀與所述管腳部的通孔相適應，高度相同。其上圓柱體部和下圓柱體部的直徑小于中圓柱體部，分別為磁體件安裝在通孔內(nèi)后凸出于管腳部頂面和底面的部分。
[0014]所述電子模塊還可包括塑膠套，由底部、頂部和半圓柱殼部組成，其頂部和底部的中央部分具有上下向的圓柱形的中央通孔，配合管腳部和磁體件的形狀，可覆蓋管腳部的頂面、底面以及磁體件的上圓柱體部和下圓柱體部的側面部分。
[0015]基座的的兩個管腳部的每個端部稱為嵌入部，且該嵌入部的中部設有缺口，用于安裝塑膠套時起定位作用。
[0016]在頂部的右邊緣至中央通孔處設有與上圓柱體部的形狀相適應的上凹槽，在底面的右邊緣至中央通孔處，設有與下圓柱體部的形狀相適應的下凹槽。安裝塑膠套時，磁體件通過上下凹槽至中央通孔處被彈性固定，同時塑膠套也在其中央通孔處被磁體件的上圓柱體部和下圓柱體部限制，不易向外脫出。
[0017]所述電子模塊還包括至少一個補位模塊，所述補位模塊包括座體和磁體件；所述座體的形狀與所述電子模塊的所述管腳部形狀相適應；所述座體為板狀，并設有朝向其板體垂直方向的通孔，所述磁體件設置在所述通孔內(nèi)；所述磁體件能令所述補位模塊與所述電子模塊的所述管腳部內(nèi)的磁體件在在通孔的朝向上建立磁性連接。補位模塊的設計可在多管腳模塊之間在垂直方向上補足高度，并可根據(jù)需要導通或隔斷電路。
[0018]實現(xiàn)本發(fā)明第二目的的技術方案是提供一種模塊化電子構建系統(tǒng)，包括多個磁性連接式的電子模塊，其中包括第一模塊和第二模塊。每個所述電子模塊包括基座和導電部。所述基座包括N個管腳部和連接N個所述管腳部的連接部，其中N為大于等于2的整數(shù)。所述管腳部為板狀，設有朝向其板體垂直方向的通孔。所述電子模塊還包括磁體件，所述磁體件設置在所述管腳部的所述通孔內(nèi)。每個所述管腳部對應一個導電部，各個所述導電部之間互不連通。所述導電部包括設置在所述通孔內(nèi)壁的部分和設置在所述基座表面的部分，所述設置在所述通孔內(nèi)壁的部分與所述磁體件電連接，所述設置在所述基座表面的部分可用于與電器件電連接。所述第一模塊通過一個所述管腳部內(nèi)的磁體件與第二模塊的一個管腳部的磁體件在通孔的朝向上建立磁性連接，且所述第一模塊與所述第二模塊在磁性連接處相互西河并可相對轉動。
[0019]所述磁體件有導電功能，并且所述電子模塊通過磁體件與另一個所述電子模塊的管腳部的磁體件建立電連接。
[0020]以所述磁體件為中心，所述第一模塊與所述第二模塊在磁性連接處相對轉動的角度在0度到360度間調(diào)整。
[0021 ] 所述電子模塊還包括電器件；所述電器件包括N個接口，并且N個接口的每一個能與N個所述導電部中的相應一個對應電連接。
[0022]所述模塊化電子構建系統(tǒng)還包括一個或多個補位模塊；所述補位模塊包括座體和磁體件；所述座體的形狀與所述電子模塊的所述管腳部形狀相適應；所述座體為板狀，并設有朝向其板體垂直方向的通孔，所述磁體件設置在所述通孔內(nèi)；所述磁體件能令所述補位模塊與所述電子模塊的所述管腳部內(nèi)的磁體件在通孔的朝向上建立磁性連接。
[0023]所述補位模塊的磁體件有導電功能，能令所述補位模塊與所述電子模塊的所述管腳部內(nèi)的磁體件間建立電連接。
[0024]所述補位模塊的磁體件的一面覆蓋絕緣層；所述補位模塊以其覆蓋絕緣層的一面與所述電子模塊的所述管腳部內(nèi)的磁體件在通孔的朝向上建立磁性連接，隔斷所述補位模塊與所述電子模塊的所述管腳部內(nèi)的磁體件間的電連接。
[0025]所述系統(tǒng)還包括第三模塊；所述第一模塊、所述第二模塊和所述第三模塊均包括2個管腳部，所述三個電子模塊的管腳部依次首尾相接，構成穩(wěn)定的三角形結構。
[0026]所述系統(tǒng)還包括第三模塊和第四模塊；所述第一模塊、所述第二模塊、所述第三模塊和所述第四模塊均包括2個管腳部，所述四個模塊的管腳部依次首尾相接，構成四邊形結構，且四邊形的角度可調(diào)整。
[0027]多個所述電子模塊可構成串聯(lián)電路和/或并聯(lián)電路。
[0028]本發(fā)明具有積極的效果:(1)本發(fā)明提供的電子模塊可在相應的管腳部通過磁體在垂直方向上同時實現(xiàn)磁性連接和電連接，并且以磁體為中心，兩個模塊可自由旋轉，即兩個模塊在磁性連接處形成的角度可調(diào)整。(2)通過本發(fā)明提供的電子模塊構建方式，多管腳模塊適應了不同輸入輸出接口個數(shù)的電器件，補位模塊可在高度上補位并且磁性限位相連的電子模塊，以及在需要的情況下可選擇地接續(xù)或隔斷其上下模塊間的電連接。(3)通過本發(fā)明提供的連接方式，各個模塊不僅可以在垂直方向延伸，也可以在水平方向延伸，各個模塊間的角度可根據(jù)用戶/玩家/制作人員的喜好或需要來調(diào)節(jié)，為系統(tǒng)搭建提供了很多創(chuàng)造空間和趣味性。(4)本發(fā)明的實施方式具有多樣性。電子模塊可以只有基礎模塊，不同電子模塊之間相互連接就可以構成最簡單的模塊化電子構建系統(tǒng)。在本發(fā)明的模塊化構建系統(tǒng)中，可以包括電器件，也可以不包括電器件。在不包括電器件時，用戶可以自行購買或準備的相應的電器件直接連接到基礎模塊上，或者通過導線等電連接裝置與基礎模塊電連接。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明電子模塊的基礎模塊的第一種立體示意圖，其中的基座的形狀為一字型平板狀，所示的基礎模塊也可作為電子模塊使用。
[0030]圖2為本發(fā)明電子模塊的一種立體示意圖，該電子模塊與圖1所示的基礎模塊相比，增加了電器件。
[0031]圖3為圖2的立體分解示意圖。
[0032]圖4A為圖3中的磁體件的立體示意圖。
[0033]圖4B為圖2所示的基礎模塊的正視圖，示出了基礎模塊的磁性情況。
[0034]圖5A為本發(fā)明的電子模塊的基礎模塊的基座的另一種示意圖，其所視方向為正視，且基座呈等厚的平臺對稱式凸起形。
[0035]圖5B為本發(fā)明的電子模塊的基礎模塊的基座的另一種示意圖，其所視方向為正視，且基座呈臺階狀。
[0036]圖6為本發(fā)明電子模塊的基礎模塊的第二種立體示意圖，其中的基座的形狀為Y形平板狀，所示的基礎模塊也可作為電子模塊使用。
[0037]圖7為本發(fā)明電子模塊的基礎模塊的第三種立體示意圖，其中的基座的形狀為十字形平板狀，所示的基礎模塊也可作為電子模塊使用。
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