一種電子電路啟蒙教具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種電子電路啟蒙教具，包括盒體以及盒體內設置的板材組件、功能模塊與金屬貼紙。板材組件為具有可拆卸的圖形模塊的板材；圖形模塊上設計有插槽，兩兩間通過插槽插接；圖形模塊的背面印刻有形象化的電路制作引導圖；所述功能模塊固定于PCB板上，功能模塊的引腳分別通過連接線與PCB板上設計的金屬接口以及電子元器件相接。由此將板材組件中各個圖形模塊進行插接后形成立體圖形，并按照圖形模塊上電路引導圖選取對應功能模塊，通過金屬貼紙進行連接后，即可實現各功能模塊的功能。本實用新型實現了紙電路的多功能化，整體制作難度低，更能激發孩子的學習興趣，更適合啟蒙教育，有助于提高學生的自主學習能力。
【專利說明】
一種電子電路啟蒙教具
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種教具，屬于教育及教育科技領域，具體來說，是一種電子電路啟蒙教具。
【背景技術】
[0002]電子電路教學一般使用的是電路板箱，該箱中設置有電路基板和插槽等，可以與電子零件連接完成各種不同的電路功能，實現教學目的。但是電路板箱體積較大，結構較復雜、原理不夠直觀，且造型單調不能激起學生的學習興趣。對于年齡較小的孩子來說，抽象的電路圖理解難度過高，不適宜進行啟蒙教育。同時，現有技術針對的是對課本原理的演示，不能很好地提高學生的動手能力。
[0003]目前紙電路教學的內容對學生的吸引力很大，學生課堂表現非常積極，都能運用自己掌握的技術進行表達。傳統的紙電路模塊局限于LED燈、開關、銅膠帶等，在《創意紙電路教學設計》一文中，僅提出了加入傳感器和主控板的想法，然而現階段這類較復雜的電子元器件在實際操作中涉及到焊接操作并不適宜紙電路這種形式，也不適合兒童動手操作。
【實用新型內容】
[0004]針對上述問題，本實用新型提出一種電子電路啟蒙教具，在傳統的紙電路中加入傳感器、動作模塊、聲光模塊等新模塊，實現了紙電路的多功能化。
[0005]本實用新型一種電子電路啟蒙教具，包括盒體、板材組件、功能模塊與金屬貼紙。
[0006]所述盒體具有盒身與上蓋;盒身內設置功能模塊與金屬貼紙;盒蓋內設置有板材組件;板材組件為具有拆卸的圖形模塊的板材；圖形模塊上設計有插槽，圖形模塊間通過插槽插接；圖形模塊中，用于安裝功能模塊的圖形模塊的背面，印刻有形象化的電路制作引導圖；所述功能模塊固定焊接在優化設計過的PCB板上;PCB板上設計有與功能模塊所匹配的電子元器件、連接線與金屬接口；功能模塊的引腳，分別通過PCB板上設計連接線與電子元器件、金屬接口相連。由此將板材組件中各個圖形模塊進行插接后形成立體圖形，并按照圖形模塊上電路引導圖選取對應功能模塊，通過金屬貼紙進行連接后，即可實現各功能模塊的功能。
[0007]本實用新型的優點在于:
[0008]1、本實用新型電子電路啟蒙教具，加入了諸如音樂模塊、頻閃模塊、動作模塊等交互模塊，使其可以有更豐富的功能。更能激發孩子的學習興趣。
[0009]2、本實用新型電子電路啟蒙教具，與傳統的紙電路制作相比，將電路圖形象地標注在模型材料上，使得整體模型的制作難度進一步降低，更適合啟蒙教育，教師無需針對制作方法進行多次講解，有助于提高學生的自主學習能力。
[0010]3、本實用新型電子電路啟蒙教具，解決了傳統傳感器、主控板等功能模塊不適于紙電路的連接的問題，實現了紙電路的多功能化。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型電子電路啟蒙教具結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型電子電路啟蒙教具中圖形模塊結構示意圖；
[0013]圖3為圖形模塊背面電路引導圖印制方式示意圖；
[0014]圖4為本實用新型電子電路啟蒙教具中功能模塊優化方式示意圖；
[0015]圖5為功能模塊中音樂IC優化方式示意圖。
[0016]圖中:
[0017]1-盒體2-板材組件 3-功能模塊
[0018]4-金屬貼紙 5-標簽6-PCB板
[0019]7-連接線8-金屬接口 101-盒身
[0020]102-可開合上蓋103-海綿墊 201-圖形模塊
[0021]202-連接位置 203-插槽 204-開孔
【具體實施方式】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細說明。
[0023]本實用新型電子電路啟蒙教具，包括盒體1、板材組件2、功能模塊3與金屬貼紙4。
[0024]所述盒體I具有盒身101與可開合上蓋102，內部均鋪設有海綿墊103。盒身101與上蓋102間通過鎖定結構固定，鎖定結構可采用鎖扣或掛鎖等。盒身101與上蓋102間的打開角度最大為180度，當上蓋102打開至180度時，盒身101與上蓋102可同時被支撐平面支撐，便于使用者取放盒身101與上蓋102內的部件。
[0025]上述上蓋102內部的海綿墊103上開有凹槽，用來放置板材組件2。板材組件2為包含有多種具有圖形模塊201的板材，如圖2所示，圖形模塊201周向上均設η個連接位置202，η多3，且僅在連接位置202處與板材間連接，由此便于圖形模塊201由板材上取下。圖形模塊201中，在需要進行插接得圖形模塊201上設計有插槽203，同一板材組件2中的圖形模塊201間通過插槽203進行插接，可得到特定的立體模型。在需使功能模塊3暴露與圖形模塊2正面時，則在圖形模塊2上設計開孔204，使功能模塊3伸出；同時在用于安裝功能模塊3的圖形模塊202的背面，印刻有形象化的電路制作引導圖，電路引導圖中各個功能模塊3的圖示根據對應的功能模塊3進行形象化處理得到;且引導圖中各個功能模塊3安裝位置標記有對應功能模塊3名稱，如圖3所示。
[0026]盒身101內部海綿墊103上左側與右側分別開有凹槽A與凹槽B;凹槽A內用來放置功能模塊3，凹槽B內用來放置電路連接用條型金屬貼紙4，如圖1所示。凹槽A的數量與功能模塊3相同，每個凹槽A內設置一個功能模塊3;同時在各個凹槽A上方海綿墊上粘貼有標簽5，用于標記對應凹槽內部元器件的名稱。所述功能模塊3有多種類型，包括電源模塊、音樂1C、播放模塊、音樂1C、頻閃模塊、電位器模塊、動力模塊、多檔位開關、運算放大器模塊、通信模塊、LED燈等。
[0027]本實用新型中考慮到少年兒童的動手能力，因此對所有功能模塊3進行結構上的優化，優化方式相同，具體為:如圖4所示，將功能模塊3固定焊接在優化設計過的PCB板6上；PCB板上設計有與功能模塊所匹配的電子元器件、連接線與金屬接口 8;功能模塊3根據要實現的功能所選擇引腳，分別通過PCB板上設計的連接線與對應的金屬接口 8以及電子元器件9相連。金屬接口 8用于連接金屬貼紙4;除電源模塊外，其余功能模塊3所在PCB板6上的金屬接口8均為6mmX6mm正方形接口 ；而電源模塊所在PCB板6上的金屬接口為6mmX 20mm的長方形接口，便于與金屬貼紙4的連接。上述PCB板6上的各個金屬接口8間距大于6mm，防止短路。通過上述方式，對于要實現不同的功能的功能模塊3，尤其是一些諸如音樂1C、頻閃模塊這類的接口復雜的芯片，進行模塊化設計，使之需要連接的接口數量減少，連接方式更加簡單清晰。以音樂IC為例，在優化前音樂IC具有9個引腳，其中兩個需要與一個電阻相連。針對音樂模塊要實現換歌曲的特點，在對應的PCB板上設計了5個金屬接口4和一個電阻，如圖5所示，通過焊接將音樂IC的5個接口與5個金屬接口 8連接，另2個接口與電阻相連接。在優化后，音樂IC有5個接口，與未優化的音樂IC芯片相比減少了4個。
[0028]由此，按照圖形模塊201上的電路制作引導圖所示，將對應的功能模塊3粘貼至相應位置，并通過金屬貼紙4將各個功能模塊3間進行連接。為了便于功能模塊3間的連接，在金屬接口8處標有標號，在功能模塊3間進行連接時，將兩個功能模塊3上標號相同的金屬接口 8連接即可，如圖3所示。
[0029]實施例:
[0030]實施例中板材組件為圖2種所示，具有機身、機翼與尾翼圖形模塊，機身的頭部的具有兩個開孔，用于兩個LED由開孔伸出至機身正面。機身中部以及末端設計有插槽，機翼及尾翼上也設計有插槽，通過機身中部插槽與機翼插槽配合插接，機身末端插槽與尾翼插槽插接形成立體飛機結構。如圖3所示，機身背面用來安裝功能模塊，其上印制有電子電路圖，根據電子電路圖由功能模塊中選取電源模塊I個、頻閃模塊I個與LED燈2個，將電源模塊與頻閃模塊粘貼至相應位置，且將2個LED燈由機身頭部兩個開孔伸出至機身正面，并粘貼固定；隨后按照電子電路圖，通過對應標號的金屬接口 8進行連接。通上述方法得到由頻閃模塊控制2個LED燈交替閃爍的立體形象的飛機燈。
【主權項】
1.一種電子電路啟蒙教具，其特征在于:包括盒體、板材組件、功能模塊與金屬貼紙； 所述盒體具有盒身與上蓋;盒身內設置功能模塊與金屬貼紙;盒蓋內設置有板材組件；板材組件為具有拆卸的圖形模塊的板材；圖形模塊上設計有插槽，圖形模塊間通過插槽插接；圖形模塊中，用于安裝功能模塊的圖形模塊的背面，印刻有形象化的電路制作引導圖；所述功能模塊固定焊接在優化設計過的PCB板上;PCB板上設計有與功能模塊所匹配的電子元器件、連接線與金屬接口；功能模塊的引腳，分別通過PCB板上設計的連接線與金屬接口以及電子元器件相連。2.如權利要求1所述一種電子電路啟蒙教具，其特征在于:功能模塊與板材組件分別放置在盒身與盒蓋內鋪設的海綿墊上設計的凹槽內。3.如權利要求1所述一種電子電路啟蒙教具，其特征在于:圖形模塊周向上均設η個連接位置，η多3，且僅在連接位置處與板材間連接。4.如權利要求1所述一種電子電路啟蒙教具，其特征在于:圖形模塊上設計有功能模塊伸出開孔。5.如權利要求1所述一種電子電路啟蒙教具，其特征在于:功能模塊包括電源模塊、音樂1C、播放模塊、錄音1C、頻閃模塊、電位器模塊、動力模塊、多檔位開關、運算放大器模塊、通信模塊與LED燈。6.—種電子電路啟蒙教具，其特征在于:PCB板上的各個金屬接口間距大于6mm。
【文檔編號】G09B23/18GK205665941SQ201620240708
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】高健, 趙瓊, 張維東, 陳旸
【申請人】北京東易暉煌國際教育科技有限公司