阅读说明：本技术 一种具有平面和球面两种模式的电子拼图 (A kind of electronic jigsaw with plane and spherical surface both of which ) 是由 陈梅芬 李岚 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有平面和球面两种模式的电子拼图,其包括平面底座、球形底座和可拆卸地拼接在所述两个底座上的若干个拼块；所述平面底座包括底板和框体,所述框体内设有第一控制模块和第一存储模块,所述底板上设有第一通信接口,所述框体外表面设有第一选择开关,所述第一选择开关连接所述第一控制模块的输入端；所述球形底座包括球体,所述球体内设有第二控制模块和第二存储模块,所述球面表面设有第二通信接口和第二选择开关,所述拼块包括第三控制模块、第三存储模块、柔性彩色LED点阵屏和第三通信接口,第一存储模块和第二存储模块用以存储图案编码。本发明具有立体感,提高了拼图的趣味性和难度,兼具智力与耐心的考验。(The invention discloses a kind of electronic jigsaw with plane and spherical surface both of which comprising flat base, spherical base and removably splice several pieces on described two pedestals；The flat base includes bottom plate and framework, the first control module and the first memory module are equipped in the framework, the bottom plate is equipped with the first communication interface, and the framework outer surface is switched equipped with first choice, and the first choice switch connects the input terminal of first control module；The spherical base includes sphere, the second control module and the second memory module are equipped in the sphere, the spherical face is equipped with the second communication interface and the second selection switch, the piece includes that third control module, third memory module, flexible color LED dot matrix screen and third communication interface, the first memory module and the second memory module are encoded to store pattern.The present invention has three-dimensional sense, improves the interest and difficulty of picture mosaic, has both intelligence and patient test.)

一种具有平面和球面两种模式的电子拼图

技术领域

本发明涉及一种具有平面和球面两种模式的电子拼图。

背景技术

拼图是一种非常流行的玩具，目前的地图拼图多为平面拼图和球形拼图，球形拼图相对平面拼图更具有立体感，提高了拼图的趣味性和难度，兼具智力与耐心的考验；但是，普通的拼图拼出的成品由于拼块上的内容是固定不变，所以拼出的成品也固定不变，拼过几次后，再拼就丧失了拼图过程中的探索和趣味性；再有某些拼图是一个系列，如地图，根据内容分有很多不同的地图，把这些地图做成拼块，需要大量不同的拼块；不能体现拼图玩具的经济性和实用性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种具有平面和球面两种模式的电子拼图。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有平面和球面两种模式的电子拼图，其包括平面底座、球形底座和可拆卸地拼接在两个底座上的若干个三角形拼块；所述平面底座包括底板和框体，所述框体内设有第一控制模块和第一存储模块，所述底板上设有第一通信接口，所述框体外表面设有第一选择开关，所述第一选择开关连接所述第一控制模块的输入端；所述球形底座包括球体，所述球体内设有第二控制模块和第二存储模块，所述球体表面设有第二通信接口和第二选择开关；所述拼块内部设有第三控制模块和第三存储模块，所述拼块的正面和背面分别设置柔性彩色LED点阵屏和可与所述第一通信接口和所述第二通信接口通信连接的第三通信接口；所述拼块接收并存储所述平面底座或所述球形底座发送的随机图案编码，当所述拼块再次拼接在所述平面底座或所述球形底座上时，所述平面底座或所述球形底座发送有序图案编码，当有序图案编码和随机图案编码不一致时，所述第三控制模块驱动所述LED点阵屏根据随机图案编码闪烁地显示图案以表示拼接错误；当有序图案编码和随机图案编码一致时，所述第三控制模块驱动所述LED点阵屏根据随机图案编码长亮地显示图案以表示拼接正确。

在另一较佳实施例中，所述平面底座还包括一安装在所述框体上的第一音频模块，所述第一控制模块驱动连接所述第一音频模块；所述球形底座还包括一安装在所述球体上的第二音频模块，所述第二控制模块驱动连接所述第二音频模块。

在另一较佳实施例中，所述平面底座和球形底座分别设有USB接口，所述第一控制模块和第二控制模块分别通过所述USB接口连接外部智能设备以更新图案编码和连接市电进行充电。

在另一较佳实施例中，所述第一存储模块、第二存储模块和第三存储模块分别内置于所述第一控制模块、第二控制模块和第三控制模块。

在另一较佳实施例中，所述底板和球体的表面分别设有铁磁金属骨架，所述三角形拼块的侧面设有空心边框，所述空心边框包括三个相互连接的空心边框条，所述空心边框条内部设有一可转动的柱形磁铁，所述三角形拼块通过磁力连接实现拼接在所述两个底座上。

在另一较佳实施例中，所述第一通信接口、第二通信接口和第三通信接口均采用RS485通信接口。

在另一较佳实施例中，所述球体可旋转地安装在一支架上。

在另一较佳实施例中，还包括电机，所述支架上设有转轴孔，所述电机固定安装在所述球体内，所述电机的转轴穿过所述球体固定在所述转轴孔内。

在另一较佳实施例中，所述支架上安装有一照明灯，所述照明灯用以照射所述球体。

在另一较佳实施例中，所述支架设置在一底座上，所述支架上设有一空心圆轴，所述球体活动套接在所述空心圆轴上，所述空心圆轴上设有转动电极，所述转动电极通过空心圆轴连接设置在底座内的第二控制模块，所述转动电极通过一转动触点连接第二通信接口。

本发明的有益效果是：

1、本发明通过设置三角形拼块、平面底座和球形底座实现平面和球面两种模式的电子拼图，三角形拼块上设有彩色点阵屏，平面底座或球形底座通过发送随机图案编码可重置拼块的图案，拼块图案可变，避免采用大量图案不可变的拼块造成浪费，底座再通过发送有序图案编码，拼块比对存储的随机图案编码和接收到的有序图案编码，确定拼图正确与否，根据比对结果驱动LED点阵屏闪烁或长亮具有很强的交互性。球形拼图具有立体感，提高了拼图的趣味性和难度，兼具智力与耐心的考验。

2、设置音频模块可以根据拼图图案播放讲解音频。

3、设置USB接口可以用以连接外部智能设备更新图案编码，所述USB接口还可用于连接市电进行充电。

4、采用内置存储器的控制模块提高集成度。

5、采用三角形拼块与三角形铁磁金属骨架进行磁性连接，具有较强的稳定性，采用内置柱形磁铁的空心边框，在拼接时柱形磁铁可自由转动以磁性连接所述铁磁金属骨架，避免磁铁的极性影响用户拼图。

6、采用RS485通信接口成本低，具有较高的性价比。

7、所述球体可旋转地安装在一支架上，方便观察。

8、通过电机带动所述球体相对所述支架转动实现球体自动旋转。

9、设置照明灯可模拟太阳照射地球。

10、通过采用转动电极和转动触点相互配合实现将跟随球体转动的第二通信接口连接设置在底座内部的静态的第二控制模块。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明；但本发明的一种具有平面和球面两种模式的电子拼图不局限于实施例。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的平面底座的结构示意图；

图2是本发明一较佳实施例的拼图底座的电路原理图；

图3是本发明一较佳实施例的拼图底座的接口分布图；

图4是本发明一较佳实施例的拼块的主视图；

图5是本发明一较佳实施例的拼块的后视图；

图6是本发明一较佳实施例的空心边框的结构示意图；

图7是本发明一较佳实施例的拼块的电路原理图；

图8是本发明一较佳实施例的球形底座的结构示意图；

图9是本发明一较佳实施例的球形底座的球体内部结构示意图；以及

图10是本发明一较佳实施例的球形底座的电路原理图。

具体实施方式

实施例，参见图1至图10，一种具有平面和球面两种模式的电子拼图包括平面底座1、球形底座3和分别可拆卸地拼接在所述两个底座上的若干个拼块2；所述平面底座1包括底板和框体，所述框体内设有内置存储器的第一控制模块U102，所述底板上设有分别对应所述拼块2的第一通信接口J1000-1255，所述框体外表面设有连接所述第一控制模块U102的输入端的第一选择开关K101；所述球形底座3包括球体，所述球体内设有内置存储器的第二控制模块U202，所述球体可转动地安装在地球仪支架31上，所述球体表面设有分别对应所述拼块2的第二通信接口J2000-2255，所述支架上设有连接所述第二控制模块U202的输入端的第二选择开关K201，所述拼块2内部设有内置存储器的第三控制模块U302，所述拼块2的正面和背面分别设置LED点阵屏和可与所述第一通信接口J1000-1255和所述第二通信接口J2000-2255通信连接的第三通信接口J301，所述LED点阵屏上设有三基色LED灯珠21。所述拼块2接收并存储所述平面底座1或所述球形底座3发送的随机图案编码，当所述拼块2再次拼接在所述平面底座1或所述球形底座3上时，所述平面底座1或所述球形底座3发送有序图案编码，当有序图案编码和随机图案编码不一致时，所述第三控制模块U302驱动所述LED点阵屏根据随机图案编码闪烁地显示图案以表示拼接错误；当有序图案编码和随机图案编码一致时，所述第三控制模块U302驱动所述LED点阵屏根据随机图案编码长亮地显示图案以表示拼接正确。

具体的，参见图1至图3所示，平面底座1包括第一选择开关K101、第一铁磁金属骨架12、第一通信接口J1000-1255、USB接口J101、电源开关15、充电接口16和第一喇叭17，第一通信接口J1000-1255采用2组7位二进制编码的RS485接口，按16*8分布，每组128个，共256个。

电脑通过USB接口J101发送图案编码，第一控制模块U102通过USB接口转UART串口芯片U101接收USB接口J101发送的图案编码，第一控制模块U102通过UART串口转RS485串口芯片U103和U104连接第一通信接口J1000-1255发送随机图案编码或有序图案编码，当第一选择开关K101接高电平时，第一通信接口J1000-1255发送随机图案编码，当第一选择开关K101接低电平时，第一通信接口J1000-1255发送有序图案编码第一控制模块U102可通过语音播放芯片U105控制喇叭播放与拼图相关的音频。

参见图4至图7所示，拼块2是等边三角形拼块，所述拼块2的背面设有第三通信接口J301，所述拼块2的侧面设有空心边框23，所述空心边框23包括三个相互连接的空心边框条，所述空心边框条内部设有一可转动的柱形磁铁231，所述空心边框23与所述第一铁磁金属骨架12磁性连接，从而将拼块2拼接在平面底座1上，所述第三通信接口J301采用RS485接口。

拼块2的第三控制模块U302通过第三通信接口J301接收图案编码，第三控制模块U302通过LED驱动芯片点亮三基色LED灯珠21，LED驱动芯片根据驱动灯珠数量分为3种：FZH03、FZH09和FZH012，根据需要通过不同的级联组合，满足每行灯珠的数量要求，一组RGB为1个像素；FZH03是3灯珠一组RGB驱动芯片；FZH09是9灯珠三组RGB驱动芯片；FZH012是12灯珠四组RGB驱动芯片。

参见图8至图10，球形底座3包括常用的直径600mm的球体、地球仪支架31、第二通信接口J2000-2255、第二铁磁金属骨架33、球体底座34、第二选择开关K201、USB接口线36、自转电机37、照明灯38和第二喇叭39；所述电机37通过一电机支架371安装在所述球体内，所述照明灯38用以照射所述球体，第二通信接口J2000-2255采用RS485接口，共分为2组，按128*2分布，共256个，与拼块2的个数相互适配。

地球仪支架31上固定设有空心圆轴，所述球体活动套接所述空心转轴，所述电机的转轴是空心转轴，所述电机37的转轴固定套接所述空心转轴，所述空心圆轴上设有转动电极321，所述转动电极321通过空心圆轴连接设置在球体底座34内的第二控制模块U202，所述转动电极321通过转动触点322连接第二通信接口J2000-2255，用以发送随机图案编码或有序图案编码至所述第二通信接口J2000-2255。

通过采用转动电极321和转动触点322相互配合可以实现将跟随球体转动的第二通信接口J2000-2255连接设置在球体底座34内部的静态的第二控制模块U202。通过设置照明灯38可以实现模拟太阳照射地球。

球形底座3的电路与平面底座1的区别之处在于：增加多功能控制芯片U206，其芯片型号为ECD53E，U206用以驱动电机37。

本实施例的使用方式：将平面底座1或球形底座3通过各自的USB接口与计算机或平板电脑等装置相连，拼块2放置在拼图底座上，通过RS485接口和拼图底座连接，拨动第一选择开关K101或第二选择开关K201处于接收状态，在计算机或平板电脑等装置中选择拼图内容，再选择拼接模式，可选平面或球面，生成随机图案编码，然后将随机图案编码复制给拼块2，拼块2接收并存储随机图案编码，实现将拼块2打乱成随机拼块以供后续拼图。

将拼块2从拼图底座移除，根据拼接模式选择对应的平面底座1或球形底座3，通过拨动第一选择开关K101或第二选择开关K201选择进入拼接状态，此时拼图底座的RS485接口编码处于有序排列，当拼块2放置在拼图底座上时，拼块2与拼图底座通过RS485接口进行通信，如果拼块2与拼图底座编码相同，拼块2被长时间点亮，表示拼图正确；如果拼块2与拼图底座编码不同，拼块2处于慢闪烁状态，间断显示图案，提醒拼错。

当拼块2全部拼接正确后，拼图底座相当于一块LED屏幕。拼图底座的喇叭开始根据拼图内容播放对应的语音信息，拼图内容也会以动画或视频的方式变化。

当选择的拼图底座为球形底座3时，其电机37和照明灯38也将开始工作。电机37可以模拟地球自转，2组LED灯模拟太阳照射区域，以24节气为例，第一组LED灯模拟北半球照射，如照射北回归线为夏至，第二组LED灯模拟南半球照射，如照射南回归线为冬至，2组LED灯共同模拟赤道照射为春分或秋分，其他节气通过调节2组LED灯的亮度和色温比例均可实现。

上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种具有平面和球面两种模式的电子拼图，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。