本發(fā)明屬于電子模塊編程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到一種編程學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

隨著素質(zhì)教育的不斷推進(jìn)和生活水平的提高，越來越多的兒童已經(jīng)接觸到了一些計(jì)算機(jī)設(shè)備，而隨著兒童使用計(jì)算設(shè)備的深入，現(xiàn)有軟件已不能滿足需求，他們希望能夠根據(jù)自己的想法進(jìn)行創(chuàng)作作品。學(xué)習(xí)編程不僅對(duì)兒童的數(shù)學(xué)和科學(xué)知識(shí)方面有幫助，而且對(duì)于語言、創(chuàng)造力和社會(huì)交流等方面都能有積極和重要的作用。此外，從培養(yǎng)兒童計(jì)算思維的角度來講，學(xué)習(xí)編程也具有其重要價(jià)值。

而現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的編程需要學(xué)習(xí)大量的指令、函數(shù)名等內(nèi)容，是一個(gè)復(fù)雜而艱難的過程；而兒童以及青少年在初學(xué)時(shí)就進(jìn)行大量指令的學(xué)習(xí)，不易很快的上手，容易失去進(jìn)一步學(xué)習(xí)編程的興趣。

現(xiàn)有技術(shù)中，還有一種純粹圖形化的編程方法，學(xué)生通過拖拽相互匹配的圖形塊進(jìn)行編程，雖然這是一個(gè)更為簡(jiǎn)單的編程形式，但是在編程教育中，并不能使學(xué)生的編程水平有長(zhǎng)足的發(fā)展，對(duì)于未來真正的編程學(xué)習(xí)幫助也十分有限；另外一方面，圖形拼接的組合是有限的，而且僵硬的，對(duì)于較為復(fù)雜代碼的實(shí)現(xiàn)有很大限制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出一種編程學(xué)習(xí)系統(tǒng)及其方法，以克服傳統(tǒng)編碼編程學(xué)習(xí)中編程復(fù)雜，不易上手的缺陷，同時(shí)，克服純圖形化編程中不能真正學(xué)習(xí)到編程技能，難以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜邏輯編程的不足。

本發(fā)明采取的一種技術(shù)方案為：一種編程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、電子模塊單元、以及安裝在計(jì)算機(jī)上的圖形化編程程序；其中：所述電子模塊單元和所述計(jì)算機(jī)之間通過有線的方式進(jìn)行通信連接；

所述電子模塊單元包括相互電連接的電源模塊、主控模塊以及功能模塊；所述圖形化編程程序上設(shè)有圖形化編程界面，所述圖形化編程界面設(shè)有編輯區(qū)和工具欄；所述工具欄上設(shè)有工具模塊；所述工具模塊上設(shè)有多種不同類型的編程塊；所述編輯區(qū)設(shè)有端口選擇模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和燒錄模塊。

采用上述技術(shù)方案，使用者在進(jìn)行編程學(xué)習(xí)的時(shí)候，可直接選用不同類型的編程塊，并對(duì)這些編程塊進(jìn)行組合、編輯，并將編輯完成的程序發(fā)送到所述電子模塊單元執(zhí)行，從而大大簡(jiǎn)化了對(duì)編程語言的學(xué)習(xí)過程，降低了編程的難度、利于初學(xué)者對(duì)編程學(xué)習(xí)的及時(shí)上手和興趣的培養(yǎng)。

所述電子模塊單元和所述計(jì)算機(jī)通過usb線或rs-232線進(jìn)行有線連接，該連接方式簡(jiǎn)單、可靠，易于使用者實(shí)施。

所述功能模塊包括監(jiān)測(cè)模塊、距離模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、信號(hào)模塊、顯示模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和通信模塊中的一個(gè)或多個(gè)，所述功能模塊通過總線與所述主控模塊進(jìn)行連接。

所述編程塊包括主控編程塊、工具編程塊、數(shù)學(xué)編程塊和添加編程塊。

所述編程塊包括多個(gè)封裝好的程序指令塊。

所述程序指令塊包括標(biāo)號(hào)、函數(shù)名、表達(dá)式和注釋。

本發(fā)明采用的另一種技術(shù)方案為：一種編程學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：

打開所述圖形化編程界面，在所述圖形化編程界面里通過端口選擇模塊選擇與所述電子模塊單元的連接端口；

在所述圖形化編程界面中選擇工具模塊的編程塊；

將被選擇的工具模塊的編程塊拖入到所述圖形化編程界面的編輯區(qū)，對(duì)編程塊中的程序指令塊進(jìn)行組合、編輯；

通過數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)編輯完成的程序指令塊進(jìn)行存儲(chǔ)，并編譯成所述電子模塊單元可執(zhí)行的文件；

通過所述燒錄模塊將所述可執(zhí)行文件燒錄到所述電子模塊單元。

所述連接端口包括usb端口和rs-232端口。

所述數(shù)據(jù)處理模塊還用于在編譯結(jié)束后，在所述圖形化編程界面中顯示編譯結(jié)果。

采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明將圖形化編程與實(shí)際的電子模塊進(jìn)行結(jié)合，通過圖形化編程界面使得使用者更易理解編程語言，同時(shí)通過實(shí)際的電子模塊給使用者以真實(shí)化的編程感受；

(2)本發(fā)明的編程方式簡(jiǎn)單、操作方便，易于使用者上手；

(3)本發(fā)明中的電子模塊單元執(zhí)行所編程的程序，例如會(huì)顯示測(cè)量的距離、實(shí)際的溫度值和閃爍報(bào)警燈等，使得編程的效果更加真實(shí)，提高了使用者的學(xué)習(xí)興趣。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中圖形化編程界面的結(jié)構(gòu)方框圖；

圖2為本發(fā)明的方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，這里的描述不意味著對(duì)應(yīng)于實(shí)施例中陳述的具體實(shí)例的所有主題都在權(quán)利要求中引用了。

參考圖1所示，一種編程學(xué)習(xí)系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)、電子模塊單元、以及安裝在計(jì)算機(jī)上的圖形化編程程序；其中：所述電子模塊單元和所述計(jì)算機(jī)之間通過有線的方式進(jìn)行通信連接；

具體地，所述電子模塊單元和所述計(jì)算機(jī)通過usb線或rs-232線進(jìn)行有線連接，使用者可根據(jù)實(shí)際情況，選擇不同的連接線；在本實(shí)施例中，也可采用無線連接的方式、例如藍(lán)牙、wifi等方式。

所述電子模塊單元包括相互電連接的電源模塊、主控模塊以及功能模塊；

所述功能模塊包括監(jiān)測(cè)模塊、距離模塊、運(yùn)動(dòng)模塊、信號(hào)模塊、顯示模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和通信模塊中的一個(gè)或多個(gè)，所述功能模塊通過總線與所述主控模塊進(jìn)行連接；

具體地，使用者在選擇電子模塊的時(shí)候，主控模塊是必須有的，而在實(shí)現(xiàn)不同功能的時(shí)候，功能模塊就按需選擇相應(yīng)的模塊，并且各個(gè)模塊具有相同的連接接口，使得連接方式更加靈活，便于使用者在學(xué)習(xí)過程中可以根據(jù)自己的想法進(jìn)行選擇和創(chuàng)新。

所述圖形化編程程序上設(shè)有圖形化編程界面，所述圖形化編程界面設(shè)有編輯區(qū)和工具欄；所述工具欄上設(shè)有工具模塊；所述工具模塊上設(shè)有多種不同類型的編程塊；所述編輯區(qū)設(shè)有端口選擇模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和燒錄模塊；

所述編程塊包括主控編程塊、工具編程塊、數(shù)學(xué)編程塊和添加編程塊；

具體地，所述圖形化編程界面中還包括新建菜單、撤銷、編譯按鈕、下載按鈕、端口選擇按鈕等；

所述工具模塊用于選擇不同類型的編程塊，其中，所述編程塊為通過圖形化的方式表現(xiàn)編程內(nèi)容的模塊；所述編程塊包括多個(gè)封裝好的程序指令塊；

具體地，使用者在編程時(shí)，根據(jù)自己要實(shí)現(xiàn)的功能，在工具模塊中選擇相應(yīng)類型的編程塊，在編程塊里，再選擇所需的程序指令塊；所述程序指令塊包括標(biāo)號(hào)、函數(shù)名、表達(dá)式和注釋；

在編輯區(qū)對(duì)所述程序指令塊中的表達(dá)式進(jìn)行組合、編輯，修改相應(yīng)的表達(dá)式參數(shù)。

所述數(shù)據(jù)處理模塊用于對(duì)編輯完成的程序指令塊進(jìn)行存儲(chǔ)，并編譯成所述電子模塊單元可執(zhí)行的文件；

具體地，將編輯好的程序進(jìn)行存儲(chǔ)和編譯，并編譯成所述電子模塊單元中，主控模塊可執(zhí)行的文件。

所述燒錄模塊用于將所述可執(zhí)行文件燒錄到所述電子模塊單元。

具體地，當(dāng)編譯結(jié)果沒有錯(cuò)誤時(shí)，在圖形化編程界面里選擇下載，將可執(zhí)行的文件發(fā)送給所述電子模塊單元，并將所述可執(zhí)行的文件中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述功能模塊執(zhí)行。

參考圖2所示，一種編程學(xué)習(xí)方法，包括以下步驟：

打開所述圖形化編程界面，在所述圖形化編程界面里通過端口選擇模塊選擇與所述電子模塊單元的連接端口；

在所述圖形化編程界面中選擇工具模塊的編程塊；

將被選擇的工具模塊的編程塊拖入到所述圖形化編程界面的編輯區(qū)，對(duì)編程塊中的程序指令塊進(jìn)行組合、編輯；

通過數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)編輯完成的程序指令塊進(jìn)行存儲(chǔ)，并編譯成所述電子模塊單元可執(zhí)行的文件；

通過所述燒錄模塊將所述可執(zhí)行文件燒錄到所述電子模塊單元。

進(jìn)一步地，所述連接端口包括usb端口和rs-232端口。

進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理模塊還用于在編譯結(jié)束后，在所述圖形化編程界面中顯示編譯結(jié)果。

例如，通過本發(fā)明做一個(gè)溫度顯示的系統(tǒng)：

分析為了完成這個(gè)系統(tǒng)，需要用到哪些模塊：需要主控模塊，顯示模塊和溫度模塊；

將各個(gè)模塊連接好后，與安裝有圖形化編程程序的計(jì)算機(jī)連接；

在所述圖形化編程界面里選擇連接端口，連接成功后，顯示所述主控模塊、顯示模塊和溫度采集模塊已經(jīng)連接上；

點(diǎn)擊工具欄中顯示模塊的圖標(biāo)，它將彈出一個(gè)編程塊列表，找到“帶坐標(biāo)顯示”的程序指令塊，并拖到編輯區(qū)；

到編輯區(qū)釋放“帶坐標(biāo)顯示”圖標(biāo)后，它便轉(zhuǎn)換成了代碼oled.print(1,1,“wonderbits”)；這代表的功能是在顯示屏的(1，1)坐標(biāo)上顯示“wonderbits”字符；

接下來在工具欄中找到溫度采集模塊里面的“獲取溫度”的程序指令塊，替換上面的“wonderbits”字符，代碼變成了：oled.print(1,1,temp.gettemp())；

點(diǎn)擊圖形化界面中的編譯按鈕進(jìn)行編譯，編譯成功后點(diǎn)擊上傳按鈕，程序?qū)⒈粺浀街骺啬K中，觀察顯示屏可以看到顯示了實(shí)時(shí)溫度。

最后需要說明的是，上述描述為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。