[发明专利]一种电子三阶魔方比赛系统

权利要求书

1.一种电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，该电子三阶魔方比赛系统包括：

数据采集模块，用于采集魔方体位变化和旋转的数据，并对获得的魔方体位变化和旋转的数据进行输出；

无线通信模块，与所述数据采集模块相连接，用于接收所述数据采集模块输出的魔方体位变化和旋转的数据，并对魔方体位变化和旋转的数据进行无线传输；

数据处理模块，用于接收所述无线通信模块输出的魔方体位变化和旋转的数据，通过分析魔方体位变化和旋转的数据判定魔方体位变化方向和角度，识别魔方旋转面，并生成虚拟魔方的控制信号，记录魔方的变化过程；

虚拟魔方演示模块，与所述数据处理模块相连接，用于接收所述数据处理模块输出的控制信号，实现虚拟魔方的实时同步控制、电子盲拧、计时、复原步骤重现、最短还原路线提示、统计功能。

2.如权利要求1所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，所述数据采集模块进一步包括：光电传感器、重磁力传感器、CPLD模块；

在三阶魔方的六个面以及中心部位设置有所述光电传感器及重磁力传感器，所述光电传感器及重磁力传感器与所述CPLD模块相连接；

所述无线通信模块进一步包括：蓝牙发射器、蓝牙接收器；

所述CPLD模块与所述蓝牙发射器相连接，所述蓝牙发射器与所述蓝牙接收器进行无线通信；

所述数据处理模块进一步包括：数据接收模块、数据解析模块；

所述蓝牙接收器与所述数据接收模块进行无线通信，所述数据接收模块与所述数据解析模块相连接；

所述虚拟魔方演示模块进一步包括：

OpenGL渲染模块，用于对虚拟魔方进行渲染；

功能支持模块，用于对虚拟魔方进行实时同步控制、电子盲拧、计时、复原步骤重现、最短还原路线提示、统计处理。

3.如权利要求2所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，所述OpenGL渲染模块进一步包括：魔方3D图形绘制模块、魔方单面旋转控制模块、魔方整体旋转辅助模块；

所述功能支持模块进一步包括：计时模块、魔方控制模块、还原步骤重现模块、统计模块。

4.如权利要求2所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，该电子三阶魔方比赛系统采用3V纽扣锂电池为光电传感器、重磁力传感器及CPLD模块供电。

5.如权利要求4所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，所述3V纽扣锂电池、光电传感器、重磁力传感器及CPLD模块通过柔性电路进行连接。

6.如权利要求2所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，所述无线通信模块采用蓝牙芯片CC2541，蓝牙芯片CC2541的管脚10、21、24、27、28、29接外置3V纽扣锂电池供电；

蓝牙芯片CC2541的管脚2、3接收输入信号；

蓝牙芯片CC2541的管脚22、23，32、33分别外接由电容XATL1、C221、C231、XATL2、C321、C331构成的晶振电路并接地；

蓝牙芯片CC2541的管脚30通过5.6kΩ的电阻R301接地；

蓝牙芯片CC2541的管脚40通过1uF的电容C401接地；

蓝牙芯片CC2541的管脚25、26分别连接电容C6、电容C5，再分别通过电容C7、电感L1接地，同时通过电感L2、电容C3连接在一起，之后通过电感L3、L4接信号接收端，其中电感L3、电感L4之间有一电容C9，并连接接地；

所述数据采集模块采用型号为LSM303的重磁力传感器，型号为LSM303的重磁力传感器集成了一个3轴加速度计和一个3轴磁力计，具体电路连接为：

LSM303DLHC管脚1外接VDD IO，14的管脚外接电源VCC，同时VCC引出C3_O节点接10uF的电容接地，引出C4_0节点接100uF的电容接地；

LSM303DLHC管脚2、3分别通过10KΩ的电阻R1_0，R2_0接二线制串行总线VDD I2C Bus；

LSM303DLHC管脚2、3、4、5、8、9悬空用以接收信息；

LSM303DLHC管脚12通过0.22uF的电容C2_0接13管脚；

LSM303DLHC管脚6通过4.7uF的电容C1_0接地，管脚7、10、11则直接的接地。

7.如权利要求1所述的电子三阶魔方比赛系统，其特征在于，所述数据采集模块还可通过Wifi、zigbee的无线通信方式与所述数据处理模块进行通信。