[实用新型]一种基于I2C接口的电子积木

说明书

本实用新型公开一种基于I2C接口的电子积木，含底座以及可插拔地安装在底座上的元件块，每个元件块被配置为不同地址，底座上具有微控制器以及用于管理各个元件块与微控制器之间通信数据流的单片机，元件块包含基于I2C通信的第一类型元件块，第一类型元件块与单片机之间、微控制器与单片机之间均被配置为通过I2C通信方式进行通信。本实用新型由于第一类型元件块与底座之间只需两根数据线，连接简单，易于插拔，降低了儿童使用难度，提高可玩性，相对简单的硬件连接要求也有助于控制成本，有着良好的经济型；I2C总线可挂接数量众多的外部设备，扩展性好，大大提高了外设模块丰富性，产品升级相对更为方便。

技术领域

本实用新型涉及智能玩具及教具领域，更具体地说，涉及一种基于I2C接口的电子积木。

背景技术

智能玩具是由电子信息产业大发展而兴起的全新市场，是未来儿童玩具/教具领域发展的方向。电子积木以一种全新的模式颠覆传统积木的玩法，在培养儿童动手能力的同时也使其接触到一定的物理、化学知识，让儿童对科学有更加感性、具体的认知。电子积木很好地克服了传统积木诸多缺点，使儿童更有兴趣，带来轻松自由的电子DIY体验，帮助年轻的孩子们实现自己的电子创意梦想。

电子元器件之间的数据通信按传输时钟有同步与异步之分，按数据收发模式则有串行并行之分。在对传输速率没有很高要求情况下一般采用连接更为简单的串行通信。在较为流行的诸如SPI、UART、I2C等串行通信协议中，同步通信协议SPI由于是全双工通信，根据协议需要有MOSI、MISO、NSS、SCK四线连接，虽然数据传输能力更加强大，但硬件连接也相对复杂，并不适合在本产品中使用；通用异步串行通信UART同样是全双工的，且需要通信双方有相应的通信模块，即更加适合在微控制器之间使用；I2C通信协议有着最为简单的硬件连接要求，只需要一根数据线SDA和一根时钟线SCL就可以完成半双工通讯，挂接在I2C总线上的每个器件都有唯一的地址识别码，主机能够根据该地址寻址到不同从机，即可实现主机与多从机的通信，很好地符合了本产品的设计理念。然而，目前确并没有将I2C通信应用到电子积木中。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对上述的现有技术中还没有将I2C通信应用于电子积木的技术缺陷，提供了一种基于I2C接口的电子积木。

本实用新型为解决其技术问题，提供了一种基于I2C接口的电子积木，包含底座以及可插拔地安装在底座上的元件块，每个元件块被配置为不同地址，该电子积木还包含微控制器以及用于管理各个元件块与微控制器之间通信数据流的单片机，所述元件块包含基于I2C通信的第一类型元件块，第一类型元件块与单片机之间、微控制器与单片机之间均被配置为通过I2C通信方式进行通信，元件块包含基于I2C通信的第一类型元件块，第一类型元件块与单片机之间、微控制器与单片机之间均被配置为通过I2C通信方式进行通信。

在本实用新型的基于I2C接口的电子积木中，多个元件块需要向微控制器同时发送数据时，单片机在同时接到这些元件块所发送的数据后，将各个元件块的数据分别按照时间的先后顺序依次转发至微控制器。

在本实用新型的基于I2C接口的电子积木中，微控制器还被配置为在所述微控制器需要同时控制多个所述元件块时，按照时间先后顺序分别发送各个控制指令至所述单片机以转发至对应的元件块。

在本实用新型的基于I2C接口的电子积木中，元件块包括具有wifi模块的元件块、具有传感器的元件块以及具有显示、发光、发声中任意一种或者多种的功能的功能模块。

在本实用新型的基于I2C接口的电子积木中，元件块与底座之间采用插孔及插针的方式连接，连接的插针及插孔之间形成单片机之间的有线通信，其中第一类型元件块与单片机之间的每个I2C接口均采用具有4对所述插针及插孔的四脚插接件实现，以分别连接SDA、SCL、电源和地线。