具有顯示切換控制功能的兒童電腦的製作方法

2023-06-22 06:48:21 3

本實用新型涉及兒童思維培養領域，特別是指一種具有顯示切換控制功能的兒童電腦。

背景技術：

兒童平板電腦是一種小型的以觸控螢幕作為輸入且用於兒童學前教育的電子設備，其具有豐富的學習資源，互動性強，能夠很好的激發孩子的學習興趣，但是兒童平板電腦屬於先動手後動腦的使用模式，如果利用不好，可能對孩子造成錯誤的引導。而邏輯思維訓練機是一種專門對兒童進行智力訓練的電子設備，例如申請人之前生產的邏輯思維訓練機(如優彼等系列)，邏輯思維訓練機能夠系統的培養孩子的邏輯性、觀察力，提升孩子思維有序性，但在互動方面弱於兒童平板電腦，無法充分激發孩子的學習興趣。

為了能夠有效的利用邏輯思維訓練機和兒童平板電腦的優勢，對兒童的實現正確和系統的培養，可以將兒童平板電腦移植到邏輯思維訓練機上，變成兒童電腦，這樣，既能夠利用邏輯思維訓練機的先動腦後動手的學習模式，對兒童的早期培養進行正確的引導的優勢，又能夠利用兒童平板電腦的資源豐富和較強的互動性的特點，更好的激發孩子的學習興趣。此外，由於兒童平板電腦本身能夠單獨使用，將兒童平板電腦從邏輯思維訓練機上取下，變為獨立的兒童平板電腦，能夠讓孩子隨時隨地進行互動，讓原本比較單一的用戶體驗更加的多元化。

在上過應用中，當兒童平板電腦安裝在邏輯思維訓練機上時，兒童平板電腦的顯示屏需要受控於邏輯思維訓練機，當兒童平板電腦從邏輯思維訓練機上取下時，兒童平板電腦的顯示屏由自身控制。因此，能夠實現對兒童平板電腦的顯示切換控制，是目前需要及時解決的問題。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種具有顯示切換控制功能的兒童電腦，本實用新型能夠實現對兒童平板電腦的顯示屏的切換控制。

為解決上述技術問題，本實用新型提供技術方案如下：

一種具有顯示切換控制功能的兒童電腦，包括兒童平板電腦和邏輯思維訓練機，所述兒童平板電腦包括顯示屏，所述邏輯思維訓練機的正面設置有用於所述兒童平板電腦插設組合構成所述兒童電腦的凹槽，所述兒童平板電腦和邏輯思維訓練機的內部分別設置有第一CPU和第二CPU，其中：

所述兒童平板電腦的底邊設置有與所述顯示屏連接的第一顯示屏連接接口，所述凹槽的底部設置有與所述第二CPU連接且能夠與所述第一顯示屏連接接口對接的第二顯示屏連接接口；

所述兒童平板電腦上設置有與所述第一CPU連接且用於判斷所述兒童平板電腦自身是否插入連接的第一判斷裝置。

進一步的，所述邏輯思維訓練機上設置有與所述第二CPU連接且用於判斷所述兒童平板電腦是否插入連接的第二判斷裝置。

進一步的，所述第一判斷裝置包括設置在所述兒童平板電腦底邊可受所述凹槽底面擠壓移動的第一接觸觸點和能夠受所述第一接觸觸點擠壓觸發的第一開關，所述第一開關的信號輸出端連接在所述第一CPU的GPIO引腳上；

所述第二判斷裝置包括設置在所述凹槽底面可受所述兒童平板電腦擠壓移動的第二接觸觸點和能夠受所述第二接觸觸點擠壓觸發的第二開關，所述第二開關的信號輸出端連接在所述第二CPU的GPIO引腳上。

進一步的，所述第一接觸觸點與第二接觸觸點位置對應。

進一步的，所述第一判斷裝置包括與所述第一CPU連接且設置在所述兒童平板電腦底邊的第一檢測端和第一被測端；

所述第二判斷裝置包括與所述第二CPU連接且設置在所述凹槽底面的第二檢測端和第二被測端；

所述兒童平板電腦和邏輯思維訓練機插接時，所述第二檢測端和第二被測端分別與所述第一被測端和第一檢測端對應連接。

進一步的，所述兒童平板電腦上的底邊上設置有第一金屬觸點，所述第一判斷裝置的第一接觸觸點和第一顯示屏連接接口均設置在所述第一金屬觸點上；

所述凹槽的底面上設置有第二金屬觸點，所述第二判斷裝置的第二接觸觸點和第二顯示屏連接接口均設置在所述第二金屬觸點上。

進一步的，所述第一顯示屏連接接口通過排線或PCB布線連接在所述顯示屏的管腳上，所述第一開關通過排線或PCB布線連接在所述第一CPU的管腳上，所述第二顯示屏連接接口和第二開關通過排線或PCB布線連接在所述第二CPU的管腳上。

進一步的，所述兒童平板電腦內部設置有與所述第一CPU連接的片外Flash晶片和DDR內存晶片。

進一步的，所述第二CPU集成或連接有LCD控制器，所述第二顯示屏連接接口連接所述LCD控制器；

或者，所述第一金屬觸點上設置有與所述第一CPU連接的第一控制連接接口，所述第二金屬觸點上設置有與所述第二CPU連接且能夠與所述第一控制連接接口對接的第二控制連接接口。

本實用新型的實施例具有以下有益效果：

本實用新型中，當把兒童平板電腦插入連接在邏輯思維訓練機上後，所述兒童平板電腦的底邊設置的第一顯示屏連接接口與所述凹槽的底部設置的第二顯示屏連接接口對接，即兒童平板電腦的顯示屏同時與所述兒童平板電腦內部的第一CPU和邏輯思維訓練機的內部的第二CPU連接。此時，兒童平板電腦上設置的第一判斷裝置能夠判斷出兒童平板電腦已經插入連接，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU不控制顯示屏，由於第一CPU和第二CPU通過顯示屏連接，可以採用第一CPU與第二CPU通信的方式或者第二CPU檢測的方式，使第二CPU獲知顯示屏的控制權已經轉讓給邏輯思維訓練機，則第二CPU開始對顯示屏控制並進行數據通信。這時，兒童平板電腦將只是當作邏輯思維訓練機的顯示設備存在；

當把兒童平板電腦從邏輯思維訓練機上取出後，第一判斷裝置能夠判斷出兒童平板電腦已經脫離邏輯思維訓練機，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU開始對顯示屏開始控制並進行數據通信。這時，兒童平板電腦將作為一個具有平板功能的電腦獨立存在；

綜上，與現有技術相比，本實用新型能夠實現對兒童平板電腦的顯示屏的切換控制。

附圖說明

圖1為本實用新型的具有顯示切換控制功能的兒童電腦的結構示意圖；

圖2為本實用新型的具有顯示切換控制功能的兒童電腦的一種改進的第一判斷裝置和第二判斷裝置的結構示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型要解決的技術問題、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。

本實用新型提供一種具有顯示切換控制功能的兒童電腦，如圖1所示，包括兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2，兒童平板電腦1包括顯示屏11，邏輯思維訓練機2的正面設置有用於兒童平板電腦1插設組合構成兒童電腦的凹槽21，兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2的內部分別設置有第一CPU12和第二CPU22，其中：

兒童平板電腦1的底邊設置有與顯示屏11連接的第一顯示屏連接接口，凹槽21的底部設置有與第二CPU22連接且能夠與第一顯示屏連接接口對接的第二顯示屏連接接口；

兒童平板電腦1上設置有與第一CPU12連接且用於判斷兒童平板電腦1自身是否插入連接的第一判斷裝置。

本實用新型中，當把兒童平板電腦1插入連接在邏輯思維訓練機2上後，兒童平板電腦1的底邊設置的第一顯示屏連接接口與凹槽21的底部設置的第二顯示屏連接接口對接，即兒童平板電腦1的顯示屏11同時與兒童平板電腦1內部的第一CPU12和邏輯思維訓練機2的內部的第二CPU22連接。此時，兒童平板電腦1上設置的第一判斷裝置能夠判斷出兒童平板電腦1已經插入連接，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU12不控制顯示屏11，由於第一CPU12和第二CPU22通過顯示屏11連接，可以採用第一CPU12與第二CPU22通信的方式或者第二CPU22檢測的方式，使第二CPU22獲知顯示屏11的控制權已經轉讓給邏輯思維訓練機2，則第二CPU22開始對顯示屏11控制並進行數據通信。這時，兒童平板電腦1將只是當作邏輯思維訓練機2的顯示設備存在；

當把兒童平板電腦1從邏輯思維訓練機2上取出後，第一判斷裝置能夠判斷出兒童平板電腦1已經脫離邏輯思維訓練機2，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU12開始對顯示屏11開始控制並進行數據通信。這時，兒童平板電腦1將作為一個具有平板功能的電腦獨立存在；

綜上，與現有技術相比，本實用新型能夠實現對兒童平板電腦1的顯示屏11的切換控制。

本實用新型中，當顯示屏11支持無線控制並且第二CPU22具有無線控制功能時，第二CPU22可以對顯示屏11進行無線控制並進行數據通信，此時，第二CPU22和顯示屏11可以不通過第一顯示屏連接接口和第二顯示屏連接接口組成的實體線路直接進行通信。因此，無線通信技術在本實用新型中的應用，是本領域技術人員在本實用新型的技術方案基礎上不需要付出創造性勞動就能實現的。

作為本實用新型的一種改進，邏輯思維訓練機2上設置有與第二CPU22連接且用於判斷兒童平板電腦1是否插入連接的第二判斷裝置。

本實用新型中，當把兒童平板電腦1插入連接在邏輯思維訓練機2上後，兒童平板電腦1上設置的第一判斷裝置和邏輯思維訓練機2上設置的第二判斷裝置均能夠判斷出兒童平板電腦1已經插入連接，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU12不控制顯示屏11，同時，第二判斷裝置發出電信號通知第二CPU22開始控制顯示屏11並進行數據通信，使兒童平板電腦1作為邏輯思維訓練機2的顯示設備；

當把兒童平板電腦1從邏輯思維訓練機2上取出後，第一判斷裝置和第二判斷裝置均能夠判斷出兒童平板電腦1已經脫離邏輯思維訓練機2，則第一判斷裝置發出電信號通知第一CPU12開始對顯示屏11開始控制並進行數據通信，同時，第二判斷裝置發出電信號通知第二CPU22不控制顯示屏11，使兒童平板電腦1作為一個具有平板功能的電腦獨立存在。

作為本實用新型的進一步改進，如圖2所示，第一判斷裝置包括設置在兒童平板電腦1底邊可受凹槽21底面擠壓移動的第一接觸觸點13和能夠受第一接觸觸點13擠壓觸發的第一開關14，第一開關14的信號輸出端連接在第一CPU12的GPIO引腳上；

第二判斷裝置包括設置在凹槽21底面可受兒童平板電腦1擠壓移動的第二接觸觸點23和能夠受第二接觸觸點23擠壓觸發的第二開關24，第二開關24的信號輸出端連接在第二CPU22的GPIO引腳上。

本實用新型中，當把兒童平板電腦1插入連接在邏輯思維訓練機2上時，第一接觸觸點13和第二接觸觸點23分別受到邏輯思維訓練機2和兒童平板電腦1的擠壓，第一接觸觸點13受到擠壓的作用力和第二接觸觸點23受到擠壓的作用力分別傳遞到第一開關14和第二開關24上，這個時候就相當於第一開關14和第二開關24被分別被按下了，當兩個開關被按下時，會在第一開關14所連接的GPIO引腳上和第二開關24所連接的GPIO引腳上分別產生一個跳變沿信號(如上升沿或下降沿)，使第一CPU12和第二CPU22各自產生中斷，進而使第一CPU12和第二CPU22分別進入各自判斷兒童平板電腦1是否插入連接在邏輯思維訓練機2上的中斷服務程序中，其中，第一CPU12的中斷服務程序為：判斷第一開關14所連接的GPIO上的電平是否為預先約定的高電平或低電平，如果是，則兒童平板電腦1判斷兒童平板電腦1已經插入連接；第二CPU22的中斷服務程序為：判斷第二開關24所連接的GPIO上的電平是否為預先約定的高電平或低電平，如果是，則邏輯思維訓練機2判斷兒童平板電腦1已經插入連接；

當兒童平板電腦1與邏輯思維訓練機2分離時，第一接觸觸點13和第二接觸觸點23分別與邏輯思維訓練機2和兒童平板電腦1脫離，在第一接觸觸點13和第二接觸觸點23上的作用力將消失，這時候相當於第一開關14和第二開關24被抬起，當兩個開關抬起後，會在第一開關14所連接的GPIO引腳上和第二開關24所連接的GPIO引腳上分別產生一個跳變沿信號(如下降沿或上升沿)，使第一CPU12和第二CPU22各自產生中斷，進而使第一CPU12和第二CPU22分別進入各自判斷兒童平板電腦1是否插入連接在邏輯思維訓練機2上的中斷服務程序中，其中，第一CPU12的中斷服務程序為：判斷第一開關14所連接的GPIO上的電平是否為預先約定的低電平或高電平，如果是，則兒童平板電腦1判斷兒童平板電腦1已經從邏輯思維訓練機2上脫離；第二CPU22的中斷服務程序為：判斷第二開關24所連接的GPIO上的電平是否為預先約定的低電平或高電平，如果是，則邏輯思維訓練機2判斷兒童平板電腦1已經從邏輯思維訓練機2上脫離。

本實用新型中，第一開關14和第二開關24也可以為本領域技術人員容易想到的其它經過觸發後能夠輸出跳變沿信號的電氣裝置，也能夠實現本實用新型的技術效果。

優選的，第一接觸觸點13與第二接觸觸點23位置對應。

作為本實用新型的另一種改進，第一判斷裝置包括與第一CPU12連接且設置在兒童平板電腦1底邊的第一檢測端和第一被測端；

第二判斷裝置包括與第二CPU22連接且設置在凹槽21底面的第二檢測端和第二被測端；

兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2插接時，第二檢測端和第二被測端分別與第一被測端和第一檢測端對應連接。

本實用新型具體應用時，第一檢測端和第一被測端分別連接在第一CPU12的GPIO引腳上，第二檢測端和第二被測端分別連接在第二CPU22的GPIO引腳上，當兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2上電後，可以將第一檢測端和第二檢測端所連接的GPIO引腳的電平初始化為低電平，可以將第一被測端和第二被測端所連接的GPIO引腳的電平初始化為高電平。當兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2插接時，第一CPU12和第二CPU22通過輪詢的方式分別檢測到第二被測端和第一被測端為高電平時，則兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2分別判斷出兒童平板電腦1已經插入連接，進而第一CPU12放棄對顯示屏11的控制，同時，第二CPU22開始對顯示屏11進行控制；

當兒童平板電腦1與邏輯思維訓練機2分離時，由於第一檢測端和第二檢測端所連接的GPIO引腳的電平被初始化為低電平，則第一CPU12和第二CPU22通過輪詢的方式分別檢測到第一檢測端和第二檢測端自身連接的GPIO引腳的電平為低電平時，則兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2分別判斷出兒童平板電腦1已經從邏輯思維訓練機2上脫離，進而第二CPU22放棄對顯示屏11的控制，同時，第一CPU12開始對顯示屏11進行控制。

本實用新型中，優選採用中斷方式使第一CPU12和第二CPU22對兒童平板電腦1是否插入連接進行判斷，因為採用中斷方式進行觸發，CPU不必浪費大量的時間去輪詢各個外設的狀態，從而提高了CPU的工作效率，同時也使系統具有很強的實時性能。

為了提高兒童平板電腦1的第一接觸觸點13和第一顯示屏連接接口分別與邏輯思維訓練機2的第二接觸觸點23和第二顯示屏連接接口在對接時的連接強度，可以採用金屬觸點作為連接載體，具體為：

兒童平板電腦1上的底邊上可以設置有第一金屬觸點，第一判斷裝置的第一接觸觸點13和第一顯示屏連接接口均設置在第一金屬觸點上；

凹槽21的底面上可以設置有第二金屬觸點，第二判斷裝置的第二接觸觸點23和第二顯示屏連接接口均設置在第二金屬觸點上。

進一步的，第一顯示屏連接接口可以通過排線或PCB布線連接在顯示屏11的管腳上，第一開關14可以通過排線或PCB布線連接在第一CPU12的管腳上，第二顯示屏連接接口和第二開關24可以通過排線或PCB布線連接在第二CPU22的管腳上。本實用新型中，為了節省PCB板的布線空間，均優選採用排線進行連接。

優選的，兒童平板電腦1內部可以設置有與第一CPU12連接的片外Flash晶片和DDR內存晶片。當對兒童平板電腦1進行程序燒寫時，將程序燒寫到片外Flash晶片中，兒童平板電腦1上電後，第一CPU12將片外Flash晶片中的程序去讀到DDR內存晶片中運行。本實用新型中，當第一CPU12的片內Flash和內存空間能夠滿足使用需求時，則無需在兒童平板電腦1內部設置片外Flash晶片和DDR內存晶片。

本實用新型中，為了提高邏輯思維訓練機2對顯示屏11的控制效果，可以採用如下兩種實施例中的任意一種實現：

實施例一：

第二CPU22可以集成或連接有LCD控制器。當第二CPU22內部集成有LCD控制器時，第二顯示屏連接接口可以通過第二CPU22的引腳連接LCD控制器；當第二CPU22外接有LCD控制器時，第二顯示屏連接接口可以直接連接LCD控制器。

實施例二：

第一金屬觸點上設置有與第一CPU12連接的第一控制連接接口，第二金屬觸點上設置有與第二CPU22連接且能夠與第一控制連接接口對接的第二控制連接接口。本實施例中，第二CPU22可以通過第一控制連接接口和第二控制連接接口搭建的通信線路採用數字控制第一CPU12上集成或連接的LCD控制器，對兒童平板電腦1的顯示屏11實現間接控制。

通過本實用新型的技術方案能夠做到顯示屏11在兒童平板電腦1和邏輯思維訓練機2之間靈活切換和顯示。

以上所述是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。