模块化智能电子积木的分布式数据传输和控制系统与方法

摘要

本发明公开模块化智能电子积木的分布式数据传输和控制系统与方法。系统包括高电平输入端、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、模块处理器、高电平导线、数据总线、信号线、低电平导线、模数转换器、数模转换器、模块传感器和安装板。本发明利用总线控制和本地信号传递两种方式实现智能电子积木系统的数据传输和控制；每一个积木模块的总线串联之后形成一个全局的总线系统，由调节器通过总线系统对每一个积木模块进行控制。本发明可实现积木模块的任意形式和任意数量搭接，用户可根据自己的想法结合必要的电路原理实现智能系统的构建，搭接结构简洁，使用方便。

主权项

模块化智能电子积木的分布式数据传输和控制系统，其特征在于：主要包括安装在安装板（17）上的高电平输入端（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）、模块中央处理器（9）、高电平导线（10）、数据总线（11）、信号线（12）、低电平导线（13）、模数转换器（14）、数模转换器（15）、模块传感器（16）；多个智能积木模块中的高电平导线（10）和低电平导线（13）以并联形式组成了智能电子积木模块的供电回路，高电平和低电平两条线形成电压差，供电回路包括了供电模块（19）；积木模块中的模块中央处理器（9）、模块传感器（16）、模数转换器（14）和数模转换器（15）都通过并联的连接方式与高电平导线（10）和低电平导线（13）连接，并获得供电；高电平导线（10）的两端与高电平输入端（1）和高电平输出端（5）连接，高电平输入端（1）与上位智能积木模块的高电平输出端连接，获得电能供给；高电平输出端（5）与下位智能积木模块的高电平输入端连接，为下位智能模块提供电能供给；低电平导线（13）的一端与低电平输入端（4）连接，该低电平输入端（4）能与其他积木模块的低电平输出端（8）接触连接；低电平导线（13）的另一端与低电平输出端（8）连接，该低电平输出端能与其他积木模块的低电平输入端（4）接触连接；数据总线（11）是所有已连通智能积木模块的共同通讯总线，该总线采用单工方式收发数据；数据总线（11）的数据由调节器（18）调节控制；数据总线（11）两端与数据总线输入端（2）和数据总线输出端（6）连接；数据总线输入端（2）与上位智能积木模块连接，获得上位智能积木传递的数据；数据总线输出端（6）与下位智能积木模块连接，向下传递数据；数据总线（11）与模块中央处理器（9）连接，模块中央处理器（9）通过数据总线（11）与调节器（18）双向通讯；信号输入端（3）对外与上位智能积木模块的信号输出端连接，接收来自上位智能模块发出的信号，对内通过信号线（12）与模数转换器（14）连接，将上位智能积木模块的模拟信号传递给模数转换器（14）；模数转换器（14）根据设定的转换规则，将输入的模拟信号按照强度大小转换为数字信号，并通过信号线（12）将数字信号传递给模块中央处理器（9）；模块中央处理器（9）根据设定的运算规则对数字信号进行运算；模块中央处理器（9）将运算结果以数字信号通过信号线（12）传递给数模转换器（15）；数模转换器（15）将数字信号按照设定的变换规则转换为模拟电信号，通过信号线（12）从信号输出端（7）输出；信号输出端（7）与下位智能积木模块的信号输入端连接，并将信号传递给下位智能积木模块。