[发明专利]一种基于物联网的积木式智能编程学习系统

权利要求书

1.一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，包括以下部分：控制端主机、扩展主机、电子编程积木、键盘输入装置、云端服务器（包括程序代码正确性判定系统和在线辅助教学系统），以上各部分组成一种软硬件结合的、基于物联网技术的积木式智能编程学习系统；所述电子编程积木内含控制单元，可以被控制端主机编程，电子编程积木内有微处理器、识别电路等，可以按照特定的顺序连接在控制端主机或扩展主机上并被主机识别。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，所述控制端主机可以通过扫描识别电子编程积木所包含的字符信息形成相应文件，并将文件上传到所述云端服务器；所述控制端主机壳体的一侧有I/O口接插面板，该面板由PCB板固定在其壳体面罩上，PCB板上固定分布有至少一个 5pin插头（母头），每两个5pin插头之间间隔距离正好是一个电子编程积木的宽度，一个5pin连接头可以连接一个电子编程积木，电子编程积木之间可以通过磁吸的方式连接，根据编程学习的需要，按电子编程积木表面上的字符拼接出各种编程语句；所述扩展主机连接到控制端主机，以具有更多I/O连接能力，便于连接更多的电子编程积木；所述键盘输入装置，用户输入字符用以自定义可变内容电子编程积木；所述云端服务器通过分析判断出结果对错，在线辅助教学系统通过音视频互动方式帮助少儿学习编程，语音互动教学可将语音传输到本地播放达到实时教学的效果。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，所述控制端主机具体包括一个带有4pin插针的插槽，位于其壳体的底部，底部凸面为插针母头用以对接下一个扩展主机的凹面插针公头，拼接的控制端主机和扩展主机可以通过4pin插针进行通信；所述扩展主机具体包括两个带有4pin插针的插槽，分别分布在其壳体的顶部和底部，其中顶部凹面为插针公头用以对接控制端主机或另一个扩展主机的凸面插针母头，其中底部凸面为插针母头用以对接另一个扩展主机的凹面插针公头，拼接的扩展主机可以通过4pin插针和控制端主机进行通信；所述扩展主机分别在顶部和底部分布有4pin接插口，用以连接控制端主机或其他扩展主机进行I/O口扩展。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，所述控制端主机壳体的一侧有至少一个5Pin I/O连接口组成IO接口板，每个5pin I/O连接口，正好对应电子编程积木上的3孔连接头。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，主机上的5Pin I/O连接口和电子编程积木上的母头5孔插座均设计成围绕一个中心插孔的四个对称插孔，这样电子编程积木可以围绕以中心插孔为轴分别旋转0°、90°、180°、270°而分别对应不同的4个字符。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，电子编程积木内部电路通过特定阻值或其他特征值等方式进行编码，每个电子编程积木对应一种特定阻值，每一种特定阻值对应一种字符或字符串，以便于被控制端主机识别；以电阻编码方式为例，电子编程积木内特定电路的每颗电阻可以代表一位标识位，考虑到电源的驱动能力和电气要求，电阻选值可以在某一区间内，例如1K到10K之间的10种选值状态，每个电子编程积木最大能容纳的电阻数量即为总共可以编码的积木种类数量，通过计算，以这种方式可以实现至少上亿种不同的编码组合，足以应对各种不同的学习编码要求。

7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的积木式智能编程学习系统，其特征在于，电子编程积木分为6面长方体，顶部和底部分别呈凹凸形状，顶部凹面插槽安装有公头3pin插针用以连接前一个电子编程积木的底部，底部凸面插槽安装有5pin母头插孔用以连接后一个电子编程积木的顶部，另外四面分别印有不同的字符，字符包括空白字符、空格字符；电子编程积木包含二种类型：固定字符内容电子编程积木、可变字符内容电子编程积木。