[发明专利]一种图形化编程控制电子积木的方法

摘要

本发明公开了一种图形化编程控制电子积木的方法。目前益智类玩具匮乏，功能单一，容易乏味。本发明的步骤：将主控板的单片机的FLASH分为用户程序区和bootload区；搭建电子积木；将上位机界面上的模块拖动到程序编写框中，每个图标都带有节点，上位机遍历每个节点后，把每个节点储存的代码按顺序组合成完整程序保存；将保存的代码编译成bin格式的数据；单片机接收到上位机发送的字符a，跳转到bootload区，擦除用户程序区后，再接收上位机发送的bin数据，通过bootload程序把数据写入用户程序区内，再跳转到用户程序区。本发明解决了孩子不会编程的问题，又使孩子能够打开自己的脑洞，发散思维，寓教于乐。

主权项

一种图形化编程控制电子积木的方法，其特征在于：该方法的具体步骤如下：步骤1、将主控板的单片机的FLASH分为用户程序区和bootload区，在单片机上下载预置的用户程序和bootload程序；预置的用户程序可检测上位机是否发送字符a，如果检测到上位机发送字符a则跳转到bootload区；bootload程序的功能是擦除用户程序区，接收上位机发过来的数据，并把数据写入用户程序区；步骤2、搭建图形化编程控制的电子积木：将积木组件搭建成玩具模型；主控板嵌于玩具模型内，将传感器、马达、灯和蜂鸣器与主控板自由组合，并通过连接线与主控板的接口连接；步骤3、上位机的界面上设有程序模块框、编译程序菜单和下载程序菜单和程序编写框；程序模块框包括程序控制模块、延时程序模块、马达程序模块、灯程序模块、声音程序模块、循环程序模块和条件程序模块；进行图形化编程时，需要将程序模块框里的模块拖动到程序编写框中，并且用线把各个模块连接起来；模块通过上位机界面上的图标展现，每个图标都各自代表一段独立的代码，通过图标之间的连线把这些独立的代码按顺序组合成完整的程序；每个图标都带有数据结构链表中的节点；在连接两个图标的两个节点时，需要在前面图标的节点上单击鼠标左键，然后在后面图标的节点上释放鼠标左键，上位机会根据单击鼠标左键和释放鼠标左键这两个事件的位置来选择相对应节点，然后根据上位机的程序设定，前面图标的节点会自动生成指向后面图标节点的后向指针；程序模块框里的程序开始模块、程序结束模块分别编有程序的开始和结束代码；程序结束模块在程序结束代码之前编有串口检测上位机发送数据的代码；程序模块框里的跳转模块和到达模块实现了程序跳转和到达功能；延时程序模块编有延时代码；循环程序模块包括组成无限循环程序语句的循环头模块和循环尾模块；条件程序模块包括端口分叉模块和端口合并模块，端口分叉模块的程序语句为判断单片机的传感器信号接口电平高低，端口分叉模块有两个后向指针，通过程序编写先走端口分叉模块后向指针的上面一路，再走下面一路；端口合并模块的左上节点实现判断语句的跳转功能，左下节点实现判断语句的到达功能，使得端口合并模块只执行端口分叉上面一路的代码，下面一路的代码则跳过不执行，端口分叉模块右边的节点只是和下个图标进行连接生成后向指针；灯程序模块包括编有控制灯打开代码的灯打开模块和编有控制灯关闭代码的灯关闭模块；声音程序模块包括编有控制扬声器打开代码的扬声器打开模块和编有控制扬声器关闭代码的扬声器关闭模块；马达程序模块包括编有控制马达正转代码的马达正转模块、编有控制马达反转的马达反转模块和编有控制马达停止代码的马达停止模块；程序开始模块的节点是第一个节点，程序结束模块的节点是最后一个节点，上位机遍历每个节点后，按照顺序把每个节点储存的代码组合在一起，并将最终生成的代码保存在文件a.txt内；上位机最终生成的代码与步骤1预置的用户程序框架相同，都含有检测上位机是否发送字符a的程序，如果发送字符a则跳转到bootload区，而区别点在于上位机生成的代码比预置的用户程序多了孩子通过图形化编程生成的代码；步骤4、在孩子完成图形化编程后，通过点击上位机中的编译程序菜单，将保存在文件a.txt内的代码编译成bin格式的数据；步骤5、通过点击上位机中的下载程序菜单，上位机会先发送字符a，以提醒单片机做好接收程序准备，接下来会把保存在download.txt中的bin数据发送给单片机；步骤6、单片机在用户程序区运行的时候，接收到字符a，跳转到bootload区，擦除用户程序区后，再接收由代码转化而来的bin数据，通过bootload程序把数据写入FLASH的用户程序区内；写入用户程序区完毕之后，再跳转到用户程序区；于是，单片机有了程序之后，就会运行，去驱动各个电子积木模块。