本技術(shù)涉及一種程序搭建領(lǐng)域，尤指一種模塊化程序組合積木。

背景技術(shù)：

1、當前，青少年編程的發(fā)展如火如荼。所謂的編程從簡單意義上理解來說，就是將人類的想法按照一定的編碼規(guī)則，變成計算機可以識別的代碼和語言，讓計算機幫助我們實現(xiàn)數(shù)學運算、事物處理和信息查詢功能。編程作為一項青少年普遍可參與的創(chuàng)造性活動，不僅能夠強化青少年的邏輯思考能力、系統(tǒng)思維能力、組織協(xié)調(diào)能力，更能激發(fā)青少年的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，對于青少年的學習能力有較強的輔助作用。在編程學習中，使用電腦與編譯器進行程序的撰寫已經(jīng)被大眾所熟知，但這種編程方式對于初學者入門門檻較高，學習成本較大，因而產(chǎn)生了諸如scratch等圖形化編程軟件。但是這些編程方式始終無法脫離電腦，在經(jīng)過電腦編譯的過程無法讓編程者直觀的感受到自己所寫的程序運行效果。同時無論是電腦還是其他電子設備，編程始終無法脫離屏幕，讓程序撰寫者長時間處于屏幕前不利于使用者的用眼健康。為了脫離電腦或其他電子設備，讓程序編寫過程更加直觀通俗易懂，現(xiàn)有技術(shù)中，可視化編程多采用積木作為代碼組成程序。

2、然而目前的可視化編程中缺乏能夠直觀指示程序運行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)設計，程序運行過程中往往需要使用多重循環(huán)分支相互嵌套，而程序?qū)嶋H在進行哪層循環(huán)在程序運行過程中不便于被觀察到?，F(xiàn)有技術(shù)往往需要人工記錄的方式或使用帶有屏幕的電腦和電子設備展示循環(huán)過程，人工記錄在龐大的循環(huán)體系中容易出現(xiàn)混亂，而使用屏幕展示違背了讓編程擺脫屏幕的束縛，不利于長期進行代碼編寫的工作，在觀察過程中也不易于對不同層嵌套的循環(huán)進行明顯區(qū)分，程序運行過程不夠直觀。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型提供了一種帶有投影裝置的積木，旨在解決可視化編程中缺乏能夠直觀指示程序運行狀態(tài)的結(jié)構(gòu)設計的技術(shù)問題。

2、基于上述目的，本實用新型提供了一種帶有投影裝置的積木，包括積木塊殼體、電路板、控制器和投影裝置，所述電路板和投影裝置位于積木殼體內(nèi)，所述投影裝置至少包含一個發(fā)光元件，所述發(fā)光元件發(fā)出的光在透過積木塊殼體上的開孔或經(jīng)過位于積木殼體上的導光件后，在指定平面上投射出預定圖案，所述預定圖案用于指示程序循環(huán)或跳出循環(huán)或進行判斷或跳出判斷的過程。

3、進一步的，預定圖案由射線光或扇形光構(gòu)成。

4、進一步的，投影裝置為射燈或激光器，所述投影裝置與所述電路板電連接。

5、進一步的，積木塊殼體上設置有代表程序語義的字符或圖案或燈。

6、進一步的，積木塊殼體左側(cè)上方或下方有凸起或凹陷，用于指示程序縮進，所述預定圖案投射于所述積木塊左側(cè)程序縮進的位置。

7、進一步的，積木通過電子連接接口與另一積木或指定的帶有控制器裝置連接，以構(gòu)造成用于代表邏輯程序的積木塊。

8、本實用新型還提供了一種帶有投影裝置的積木系統(tǒng)，包含多個如上述的積木，多個所述積木相互拼接，一所述積木上的投影裝置與另一積木上的投影裝置所投射出的光方向相對，且按各所述積木所代表循環(huán)程序的循環(huán)起始至結(jié)束順序先后亮起。

9、進一步的，在該積木系統(tǒng)中，積木之間拼接時電子連接接口相互連接。

10、進一步的，多個積木相互拼接后位于同一平面，各所述積木拼接方式采用使得電子連接接口間穩(wěn)定連接的磁吸連接方式。

11、進一步的，各積木拼接后所處平面與所述投影裝置投射出的預定圖案所在平面重合。

12、本實用新型的技術(shù)效果：投影圖案的變化過程中，每個循環(huán)在重回循環(huán)判斷條件語句時可以被程序搭建者在程序搭建平面觀察到，在多層循環(huán)的嵌套下每個循環(huán)依次執(zhí)行，使得程序搭建者可以根據(jù)投影圖案直接判斷程序運行到了哪個循環(huán)或程序跳出循環(huán)的時機，并以此作為依據(jù)更加準確的進行改變變量值或控制輸入輸出設備運行的程序運行控制。

技術(shù)特征：

1.一種帶有投影裝置的積木，其特征在于：包括積木塊殼體、電路板、控制器和投影裝置，所述電路板和投影裝置位于積木殼體內(nèi)，所述投影裝置至少包含一個發(fā)光元件，所述發(fā)光元件發(fā)出的光在透過積木塊殼體上的開孔或經(jīng)過位于積木殼體上的導光件后，在指定平面上投射出預定圖案，所述預定圖案用于指示程序循環(huán)或跳出循環(huán)或進行判斷或跳出判斷的過程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有投影裝置的積木，其特征在于：所述預定圖案由射線光或扇形光構(gòu)成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有投影裝置的積木，其特征在于：所述投影裝置為射燈或激光器，所述投影裝置與所述電路板電連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有投影裝置的積木，其特征在于：所述積木塊殼體上設置有代表程序語義的字符或圖案或燈。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項所述帶有投影裝置的積木，其特征在于：所述積木塊殼體左側(cè)上方或下方有凸起或凹陷，用于指示程序縮進，所述預定圖案投射于所述積木塊左側(cè)程序縮進的位置。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述帶有投影裝置的積木，其特征在于：還包括磁吸磁鐵以及與電路板電連接的電子連接接口，所述積木塊殼體設有槽，所述槽設于電子連接接口旁側(cè)，所述磁吸磁鐵設于槽內(nèi)。

7.一種帶有投影裝置的積木系統(tǒng)，其特征在于：包含多個如權(quán)利要求1至6任一項所述的積木，多個所述積木相互拼接，一所述積木上的投影裝置與另一積木上的投影裝置所投射出的光方向相對，且按各所述積木所代表循環(huán)程序的循環(huán)起始至結(jié)束順序先后亮起。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述帶有投影裝置的積木系統(tǒng)，其特征在于：所述積木之間拼接時電子連接接口相互連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述帶有投影裝置的積木系統(tǒng)，其特征在于：多個所述積木相互拼接后位于同一平面，各所述積木拼接方式采用使得電子連接接口間穩(wěn)定連接的磁吸連接方式。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述帶有投影裝置的積木系統(tǒng)，其特征在于：各所述積木拼接后所處平面與所述投影裝置投射出的預定圖案所在平面重合。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種帶有投影裝置的積木和積木系統(tǒng)，包括可相互拼接相連的積木塊，所述積木塊內(nèi)部設有電路板，電路板上有控制器，控制器可以通過電子連接接口電路向其他帶有控制器的裝置傳遞信息，在和其他內(nèi)有控制器積木拼接組合，構(gòu)造代表邏輯的程序。積木內(nèi)部設置有投影出預定圖案的投影裝置并接入電路板中，投影裝置的顯示與否使得循環(huán)或分支運行的過程更直觀，大大提高了開發(fā)者的學習和開發(fā)效率。

技術(shù)研發(fā)人員：葉博辰,屠鎮(zhèn)海,李炎,楊宇杰,周敬森,劉寶龍,時昊,鐘繼川,范然予,董翰元,孔小雨
受保護的技術(shù)使用者：武漢派呦科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240327
技術(shù)公布日：2024/11/21