[发明专利]一种用于智能电子积木的红外传感模块

摘要

本发明公开一种用于智能电子积木的红外传感模块，包括高电平输入端、数据总线输入端、信号输入端、低电平输入端、高电平输出端、数据总线输出端、信号输出端、低电平输出端、红外传感器模块、模块处理器、模数转换器、数模转换器、拼接结构体、上盖壳体、输入端安装体和输出端安装体。本发明采用特殊设计的红外接收发射结构，可灵敏识别探测物的距离，并通过模数转换模块将获得的电信号进行处理生成数字信号；模块处理器可根据调节器设定红外传感器的灵敏度和触发值。本发明的红外传感模块，采用特殊设计的统一拼接结构，可根据需求将不同类型的模块进行自由拼接，以实现任意形式的积木搭建形式。本发明的智能积木模块，搭接结构简洁，使用方便。

主权项

一种用于智能电子积木的红外传感模块，其特征在于包括高电平输入端（1）、数据总线输入端(2)、信号输入端（3）、低电平输入端（4）、高电平输出端（5）、数据总线输出端（6）、信号输出端（7）、低电平输出端（8）、红外传感器模块（9）、模块处理器（10）、模数转换器（11）、数模转换器（12）、拼接结构体（13）、上盖壳体（14）、输入端安装体（15）、输出端安装体（16）和电路板（17）；所述红外传感器模块（9）包括球面碗体（91）、红外发射体（92）、红外接收体（93）、隔板（94）和安装卡扣（95）；球面碗体（91）是深色或不透明碗状球面结构，红外发射体（92）和红外接收体（93）由隔板（94）分隔，并安装在球面碗体（91）中；隔板（94）的高度高于红外发射体（92）的安装高度，以确保红外发射体（92）的发射光速不会直接被红外接收体（93）所接收；安装卡扣（95）与球面碗体（91）的外壁一体连接，用于红外传感器模块（9）与电路板（17）上的卡槽安装连接；红外传感器模块（9）的红外发射体（92）发射出红外光束，由被探测物反射后，由红外接收体（93）接收反射光束；红外传感器模块（9）根据发射光束和反射光束计算当前红外传感器模块与探测物之间的距离，以模拟量的电压信号表达；红外传感器模块的电压信号传递到模数转换器（11），按照电压信号的强度转换为数字信号，并将数字信号传递给模块处理器（10）；所述模数转换器（11）的标定基准电压值通过数据总线由调节器设置；所述红外传感器（9）与数据总线连通，并由调节器设置传感器的灵敏度和触发值；高电平输入端（1）、数据总线输入端(2)、信号输入端（3）和低电平输入端（4）安装在输入端安装体（15）中；高电平输出端（5）、数据总线输出端（6）、信号输出端（7）和低电平输出端（8）安装在输出端安装体（16）中；高电平输入端（1）通过高电平导线直接与高电平输出端（5）相连；低电平输入端（4）通过低电平导线直接与低电平输出端（8）相连；数据总线输入端(2) 通过导线直接与数据总线输出端（6）；所述红外传感器模块（9）、模块处理器（10）、模数转换器（11）和数模转换器（12）均与高电平导线和低电平导线连接，并获得供电；信号输入端（3）通过导线与模数转换器（11）连接，模数转换器（11）将获得的电压信号转换位数字信号，并通过导线传递给模块处理器（10）；处理器（10）将处理和运算得到的结果以数字信号传递给数模转换器（12），数模转换器（12）将数字信号转换为模拟信号，并从信号输出端（7）输出；所述红外传感器模块（9）、模块处理器（10）、模数转换器（11）、数模转换器（12）都安装在电路板（17）上；所述拼接结构体（13）包括基座（131）、公头凸台（132）、安装卡槽（133）、母头外周墙体（134）、母头方块（135）和母头圆柱（136）；母头外周墙体（134）、母头方块（135）和母头圆柱（136）共同组成若干个母头凹槽，母头凹槽的数量有母头方块（135）和母头圆柱（136）的数量所决定；所述公头凸台（132）与所述母头凹槽能精确插入装配，当一个积木模块的母头凹槽与另一个积木模块的公头凸台装配时，两者能产生适度的过盈量，产生摩擦力；所述上盖壳体（14）主要包括外壳（141）、连接凸台（142）、壳体卡扣（143）、和红外模块安装腔（144）；上盖壳体（14）的壳体卡扣（143）与拼接结构体（13）的安装卡槽（133）配合安装，使上盖壳体（14）和拼接结构体（13）连接为一个整体；红外模块安装腔（144）用于容纳红外传感器模块（9）；外壳（141）上设置多个连接凸台（142），用于与其他积木模块连接。