[0001] 本实用新型涉及实物编程技术领域；具体涉及可级联式实物编程模块。

[0002] 传统编程通常需要配备计算机、在计算机上安装编程环境或平台，不仅对计算机软硬件配置有要求，也对编程实施人员有一定的编写代码、编译代码、调试代码和运行代码的技能要求。这些要求对于试图锻炼逻辑思维能力的少年儿童或者业余编程爱好者而言是比较苛刻的，既有经济层面的制约，又有编码和软件设计基础技能的制约。因此，作为启蒙或入门级的，以训练逻辑思维和抽象思维为主的编程实践，应当体现趣味性和简易性，并且在尽量不直接接触代码的情况下通过实物编程模块或其组合实现逻辑编程思维能力的提升。

[0003] 现有的关于实物编程模块通常只有单一功能，并且不支持级联组合以实现负责的逻辑功能组合；即便能够实现多个编程模块的级联，由于连接方式过于复杂导致连接便捷性和级联体验较差；同时对于少儿编程过程中的电源安全没有合适的考虑和安全防护，安全性较差；也没有用于显示逻辑功能或提示信息的显示装置，可视性较差。实用新型内容

[0004] 本实用新型所要解决的技术问题是：

[0005] 提供可级联式实物编程模块，通过在实物编程模块外壳的多个表面均设置垂直露出表面2毫米至5毫米的输入/输出接口以解决实物编程模块级联组合时便捷性较差的技术问题；通过在实物编程模块中设置电源报警装置以解决少儿编程实践中安全性较差的技术问题；通过在实物编程模块设置用于显示逻辑功能或提示信息的显示装置以解决实物编程模块信息可视性差的技术问题；通过将不同形状的单个实物编程模块进行级联组合以解决实物编程模块功能单一的技术问题。

[0006] 本实用新型为解决上述技术问题的技术方案是：

[0007] 提供了可级联式实物编程模块，包括外壳和内置于外壳的电路板，所述电路板包括中央处理器、以及与所述中央处理器电连接的存储器、电源模组和输入/输出接口，所述输入/输出接口5一端固定于所述电路板上，另一端垂直并露出所述外壳的侧面或顶面2毫米至5毫米。

[0008] 优选地，所述输入/输出接口一端固定于所述电路板上，另一端露出所述外壳的侧面和/或顶面3毫米。

[0009] 优选地，所述可级联式实物编程模块还包括温控传感器和蜂鸣器，所述温控传感器电连接所述电源模组和所述蜂鸣器，当所述温控传感器检测到所述电源模组当前温度超过阈值时驱动所述蜂鸣器报警。

[0010] 优选地，所述阈值预先设置到所述温控传感器的内存中。

[0011] 优选地，所述电路板还包括显示屏，所述显示屏固定于所述外壳的顶面。

[0012] 优选地，所述显示屏包括液晶显示屏、触摸屏、数码管和LED屏中的至少一种。

[0013] 优选地，所述中央处理器主芯片为STM32F103单片机。

[0014] 优选地，所述存储器为FLASH或可擦写E2PROM，用于储存预先烧制的功能程序。

[0015] 优选地，所述输入/输出接口包括弹片式接口、USB接口、VGA接口、RJ45接口、HDMI接口中的至少一种。

[0016] 优选地，所述电源模组与所述输入/输出接口电连接，以使外部电源通过所述输入/输出接口向所述电源模组充电。

[0017] 优选地，所述外壳的形状为三角形、四边形、五边形、六边形或圆形，不同的形状确定了所述实物编程模块的不同功能。

[0018] 优选地，多个所述外壳通过所述输入/输出接口电连接构成所述外壳的组合级联，以实现所述实物编程模块的组合功能。

[0019] 本实用新型的有益效果是：

[0020] 提供可级联式实物编程模块，通过在实物编程模块外壳的多个表面均垂直设置露出表面2毫米至5毫米的输入/输出接口以解决实物编程模块级联组合时便捷性较差的技术问题；通过在实物编程模块设置电源温控报警装置以解决少儿编程实践中安全性较差的技术问题；通过在实物编程模块设置用于显示逻辑功能或提示信息的显示装置以解决实物编程模块信息可视性差的技术问题；通过将不同形状的单个实物编程模块进行级联组合以解决实物编程模块功能单一的技术问题。

[0021] 1、不同形状的实物编程模块具有不同的逻辑功能，所见即所得。

[0022] 2、实物编程模块的显示装置可以显示逻辑功能或提示各种信息，人机交互较好，可视化程度较高。

[0023] 3、实物编程模块内置的电源模组驱动蜂鸣器报警装置可以在电源模组当前温度过高时驱动蜂鸣器报警，安全性较高。

[0024] 4、不同形状的单个实物编程模块进行级联以实现较为复杂的逻辑编程功能，逻辑实现功能较为全面。

[0025] 5、实物编程模块的输入/输出接口设置在距离外壳侧面和/或顶面2毫米至5毫米，以提高多个实物编程模块组合级联的连接效果，提高了人机交互体验。

[0026] 6、实物编程模块的存储模块内置的程序可以被多次烧制循环利用，提高了模块的利用率和复用性。

[0027] 7、实物编程模块的电源模组可以充电，从而使得实物编程模块每次运行无需专门配备电源，编程环境更加友好。

[0033] 为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

[0034] 可级联式实物编程模块，通过预先配置具有特定逻辑功能的程序代码，将所述实物编程模块与执行机构连接，从而驱动所述执行机构执行相应的功能动作，以使编程实践者可以看到编程结果和效果。参照图1、图2-a和图2-b所示，所述可级联式实物编程模块，包括外壳1和内置于外壳1的电路板2，所述电路板2包括中央处理器3、以及与所述中央处理器电连接的存储器6、电源模组4和输入/输出接口5，所述输入/输出接口5一端固定于所述电路板上，另一端垂直并露出所述外壳的侧面或顶面2毫米至5毫米，以解决实物编程模块组合级联时便捷性较差、连接效果不佳的技术问题。

[0035] 所述输入/输出接口5一端固定于所述电路板2上，另一端垂直并露出所述外壳1的侧面或顶面优选3毫米，以使多个所述实物编程模块组合级联时的连接便捷性和连接效果最佳。

[0036] 进一步地，所述输入/输出接口5在所述外壳1的多个侧面和/或顶面位置均有设置，不仅使得所述外壳1的多个面都能得到空间利用，而且使得找寻物理接口无需花费过多时间，接口对接或者组合级联变得非常便捷，人机体验较好。

[0037] 所述输入/输出接口5是用于接收输入或者向其他设备输出电信号的物理接口，所述接口包括输入/输出接口5包括弹片式接口、磁吸式接口、USB接口、VGA接口、RJ45接口、HDMI接口中的至少一种。所述实物编程模块之间组合级联时，所述输入/输出接口5优选为弹片式接口或磁吸式接口，最优选为弹片式接口，级联连接方便，接触性较好；所述实物编程模块被外部电源充电时，所述输入/输出接口5优选为通用USB协议的USB接口、macro-USB接口、mini-USB接口，以便于与其他设备的充电电源线接口兼容使用；所述实物编程模块需要连接网络时，所述输入/输出接口5优选为RJ45接口用于连接局域网络或者广域网络；所述实物编程模块需要连接外部显示设备时，所述输入/输出接口5优选为VGA接口、HDMI接口。

[0038] 所述实物编程模块还包括温控传感器和蜂鸣器，所述温控传感器电连接所述电源模组和所述蜂鸣器，当所述温控传感器检测到所述电源模组当前温度超过阈值时驱动所述蜂鸣器报警。所述阈值优选地被预先设置到所述温控传感器内存中，所述阈值优选地可以被实时修改。

[0039] 中央处理器主芯片为单片机STM32F103，所述中央处理器3通过自带引脚与所述存储器6、所述电源模组4、所述输入/输出接口5均电连接，从而实现所述存储器4、所述电源模组3、所述输入/输出接口5与所述中央处理器3之间的电流或电信号的传输与通信。为了能够在所述实物编程模块在编程使用过程中无需配置电源，需要实现对所述电源模组4充电，所述电源模组4为锂电池、镍氢电池或其串联组合中的一种。为了便于外部电源事先对所述电源模组4进行充电，也为了提高充电效率，降低电源损耗，将所述电源模组4与所述输入/输出接口5电连接，以便所述外部电源直接经由输入/输出接口5向所述电源模组4充电。

[0040] 所述实物编程模块的外壳1具有不同的形状结构，不同形状的所述实物编程模块具有不同的特定逻辑功能，所述外壳1的形状为三角形、四边形、五边形、六边形或圆形。比如，三角形的实物编程模块所具有的逻辑功能是“延时1s”、正方形的实物编程模块所具有的逻辑功能是“向前行走”、长方形的实物编程模块具有的逻辑功能是“向右旋转”、六边形的实物编程模块具有的逻辑功能是“刹车”等等。

[0041] 所述存储器6优选为可多次反复擦写存储器，如FLASH、E2PROM等，用于储存预先烧制的功能程序。原先烧制的表示“向右旋转”逻辑功能的所述存储器可以被重新烧制为表示“向后退”的逻辑功能，以此类推。

[0042] 所述电路板2还包括显示屏，所述显示屏固定于所述外壳的顶面，以便于编程实施者能够及时、便捷地看到所述显示屏上显示的信息。所述显示屏包括液晶显示屏、触摸屏、数码管、LED屏中的至少一种。

[0043] 所述实物编程模块中的所述显示屏可以显示逻辑功能示例、操作说明、操作提示、错误纠正、用户选择等各种信息，信息显示的形式包括图片、文字、符号中的至少一种或者图片、文字、符号的组合，人机交互较好，可视化程度较高。所述显示屏优选液晶屏，显示效果好，人机交互效果好。

[0044] 优选地，多个实物编程模块外壳1通过所述输入/输出接口5电连接构成所述外壳的组合级联以实现所述实物编程模块的组合功能。可以理解，不同形状的所述实物编程模块通过输入/输出接口5电连接在一起，可以实现多个逻辑功能的组合。

[0045] 比如，三角形实物编程模块表示“向前行走”，正方形实物编程模块表示“延时3s”，那么将所述三角形实物编程模块的所述输入/输出接口与所述正方形实物编程模块的所述输入/输出接口电连接，构成组合级联的实物编程模块，从而使得组合级联之后的所述实物编程模块具有“延时3s后向前行走”的逻辑功能，相当于“向前行走”和“延时3s”两个逻辑功能的组合。

[0046] 优选地，所述逻辑功能的组合在最靠近执行机构的单个实物编程模块内的所述中央处理器实现。也就是说，级联实物编程模块由若干个单个实物编程模块组成，若干个所述单个实物编程模块的逻辑功能由最靠近所述执行机构的单个实物编程模块实现。如图3所示，实物编程模块11、实物编程模块12和实物编程模块13组合级联在一起后，与执行机21相连接，所述实物编程模块13最靠近所述执行机构，所述实物编程模块11、所述实物编程模块12和所述实物编程模块13的功能组合是在所述实物编程模块13中的中央处理器实现。

[0047] 以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。