專利名稱：探究式數(shù)學(xué)游戲教具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種探究式數(shù)學(xué)游戲教具。
技術(shù)背景由于數(shù)學(xué)智能游戲式教具缺乏，在現(xiàn)有的小學(xué)四則運(yùn)算教學(xué)中，廣大教師多釆用擺火柴棍、數(shù)指頭的方法進(jìn)行數(shù)的加減運(yùn)算的教學(xué)；用背誦"九九表" 的方法進(jìn)行數(shù)的乘除運(yùn)算的教學(xué)。廣大教師迫切希望有一種數(shù)學(xué)游戲式智能教 具問世，使學(xué)生在樂于接受的數(shù)學(xué)游戲中學(xué)習(xí)數(shù)的四則運(yùn)算，讓學(xué)生在游戲中 增長知識、開發(fā)智力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的的技術(shù)問題是克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足和缺陷，滿足 人們的愿望，提供一種探究式數(shù)學(xué)游戲教具。本教具利用AT89S52的單片機(jī)CPU， 控制四個八位的共陽極LED數(shù)碼管，使具有加、減運(yùn)算關(guān)系或乘、除運(yùn)算關(guān)系 的一組教字，在不同的模擬出題按鈕開關(guān)的控制下，隨機(jī)地進(jìn)行顯示。利用本 教具進(jìn)行教學(xué)或?qū)W習(xí)，能使學(xué)生在"加減法則"、"乘法九九表"等內(nèi)容的學(xué)習(xí) 中，免受背誦之苦，能讓學(xué)生在樂于接受的數(shù)學(xué)游戲中自覺地掌握相關(guān)的運(yùn)算 知識，達(dá)到開發(fā)智力的目的。本發(fā)明不僅可以作為教師的教具使用，也可以作為學(xué)生的學(xué)具使用，并且 具有外形小巧、攜帶方便的特點(diǎn)。本人利用萬能實(shí)驗(yàn)板制作成本不超過20元。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是 一種探究式數(shù)學(xué)游戲教具，包括內(nèi)部裝有AT89S52的單片機(jī)CPU、四個八位的共陽極LED數(shù)碼管和兩個模擬出 題按鈕開關(guān)。在CPU內(nèi)部的ROM中裝有能使數(shù)碼管顯示具有加、減運(yùn)算或乘、 除運(yùn)算四種運(yùn)算關(guān)系的 一組教字的隨機(jī)出題的程序。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效杲操作者在教學(xué)中，按動不同的模擬出題 按鈕開關(guān)，單片機(jī)經(jīng)過運(yùn)算后輸出相應(yīng)的信號，控制四個八位的共陽極LED數(shù) 碼管，使具有加、減運(yùn)算關(guān)系或乘、除運(yùn)算關(guān)系的一組教字，在不同的模擬出 題按鈕開關(guān)的控制下，隨機(jī)地進(jìn)行顯示。利用本教具進(jìn)行教學(xué)或?qū)W習(xí)，能使學(xué) 生在"加減法則"、"乘法九九表"等內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，免受背誦之苦，能讓學(xué)生 在樂于接受的數(shù)學(xué)游戲中自覺地掌握相關(guān)的運(yùn)算知識、達(dá)到開發(fā)智力的目的。


圖1為本發(fā)明的總體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的使用流程圖。圖3為本發(fā)明的電路原理圖。圖4為本發(fā)明的單片4;u工作程序方框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提出的探究式數(shù)學(xué)游戲教具的原理和結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步 說明。圖1為本裝置的總體結(jié)構(gòu)示意圖。在圖中Kl為乘除運(yùn)算模擬出題的^4丑 開關(guān)，K2為加減運(yùn)算模擬出題的按鈕開關(guān)，K3為單刀雙擲電源開關(guān)，LED為四 個八位共陽極數(shù)碼管。當(dāng)K3拔到電源接通的位置后，按下Kl按鈕開關(guān)并松開后，單片機(jī)通過執(zhí) 行AT89S52內(nèi)部ROM中的程序，產(chǎn)生一組控制電壓，使LED數(shù)碼管上顯示出一組具有乘除運(yùn)算關(guān)系的一組數(shù)，如8 6 48，這時可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一組數(shù) 的運(yùn)算關(guān)系為"8乘6等于48"，這組數(shù)是在程序的控制下隨機(jī)顯示的，中間 的"？"是一個固定不變的符號，讓學(xué)生在游戲中進(jìn)4亍探索。同樣，按下K2按 鈕開關(guān)并松開后，單片機(jī)通過執(zhí)行AT89S52內(nèi)部ROM中的程序，產(chǎn)生一組控制 電壓，使LED數(shù)碼管上顯示出一組具有加減運(yùn)算關(guān)系的一組數(shù)，如7 6 13， 這時可以讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)這一組數(shù)的運(yùn)算關(guān)系為"7加6等于13",這組數(shù)也是在 程序的控制下隨機(jī)顯示的，中間的"？"也是一個固定不變的符號。進(jìn)行游戲 時，教師可根據(jù)不同的教學(xué)需要，對數(shù)字或問號進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼趽?，讓學(xué)生在游 戲中進(jìn)行不同的運(yùn)算思維，以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。圖2為本發(fā)明的使用流程圖接通本教具的電源，再按動并松開模擬出題 按鈕開關(guān)，單片機(jī)便會通過運(yùn)算，產(chǎn)生一組控制電壓，使數(shù)碼管顯示具有加、 減運(yùn)算或乘、除運(yùn)算關(guān)系的一組隨機(jī)教字。圖3為本發(fā)明的電路原理圖，其電路原理如下開關(guān)K4合上后，由集成電路7805、 C4和C5組成的穩(wěn)壓電路，將6V的電池電 壓經(jīng)變?yōu)?V的直流電壓，供單片機(jī)工作。電容C2、 C3和晶體振蕩器Y1與AT89S52的CPU內(nèi)部電路構(gòu)成單片^/L的工作時 鐘，工作頻率為12M。 AT89S52的31腳接高電平，使單片機(jī)工作時執(zhí)行片里ROM的 程序。電容C2和R1組成開機(jī)自動復(fù)位電路；K3為手動復(fù)位開關(guān)，能使探究式數(shù)學(xué) 智能游戲教具工作過程中，按操作的需要隨時復(fù)位。按鈕開關(guān)K1、 K2按下時，為單片機(jī)提供鍵控信號。當(dāng)K1按下并松開時，鍵 盤掃描程序?qū)⒖刂茢?shù)碼管顯示加減關(guān)系的一組隨機(jī)數(shù)據(jù)，當(dāng)K2按下并松開時， 鍵盤掃描程序?qū)⒖刂茢?shù)碼管顯示乘除關(guān)系的一組隨機(jī)數(shù)據(jù)。Ql、 Q2、 Q3和Q4分別為四個共陽極數(shù)碼管的位選控制驅(qū)動三極管，四個 LED數(shù)碼管的段選端以總線的形式接到AT89S52的P0 口 。圖4為本發(fā)明的單片機(jī)工作程序方框圖，當(dāng)4^:具通電后，單片機(jī)上電自 動復(fù)位，程序掃描K1是否按下，若是，則等待按鈕釋放后，數(shù)碼管上會顯示具 有乘、除關(guān)系的一組隨機(jī)數(shù)；若否，程序再掃描K2是否按下，若是，則等待按 鈕釋放后，數(shù)碼管上會顯示具有加、減關(guān)系的一組隨機(jī)數(shù)。本發(fā)明的單片機(jī)執(zhí)行源程序采用C語言程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，其源程序清單如下#include < reg51. h >#include < intrins.h >#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit Kl = Pl八4;sbit K2 = P1A5;uchar code display[] ={OxCO, 0xF9， 0xA4， 0xB0， 0x99， 0x92, 0x82， 0xF8， 0x80， 0x90, OxFF}; uchar data testdata[] = {0x00， 0x00， OxOa， 0x00， OxOa, 0x00); uchar shift j79|:!|:*9|::|:!|:9|!**************!|!****豕承承*:|:3|:****氺********!|!承延時子程序<formula>formula see original document page 7</formula>顯示函數(shù)<formula>formula see original document page 7</formula>P2=shiftjshif t=—cror— (shift, 1); delayms (1);P2=0xff ;乘隨機(jī)出題函數(shù)void 醒RICl()uchar numl, num2， temp;TR1=0;terap=TLljtemp= temp;num2=temp/9;num2++5testdata[5]=num2;numl=temp%9;numl++;testdata[3]=numl; temp=num2*numljtestdata [1] =temp/10; testdata
=temp%10; TR1=1;加隨機(jī)出題函數(shù)void RUBRIC2 0uchar numl，num2，temp;TR1=0;teinp=Hl;temp= temp;num2=temp/9;testdata [5] =num2;numl=temp0/o9;numl++;testdata[3]=numl; temp=num2+numl; testdata [l]=temp/10; testdata
=temp%10;TR1=1;主函凄史承承*承*承氺氺*:|:承**3|:氺****** ***承*承*承*******承承承承承氺******* *承氺main ()uchar ijP0=0xffjP2=0xffjTMOD=0x21;THl=175jTLl=175jTRl=ljwhi le (1)if (K1==0)for(i=0; i<10; i++) play (); while(Kl==0);薩RIC1 0;if (K2==0)for(i=0; i<10; i++) play(); while (K2==0); RUBRIC2 0;play ();
權(quán)利要求
1. 一種探究式數(shù)學(xué)游戲教具，其特征是內(nèi)部裝有AT89S52的單片機(jī)CPU、四個八位的共陽極LED數(shù)碼管和兩個模擬出題按鈕開關(guān)。在CPU內(nèi)部的ROM中裝有能使數(shù)碼管顯示具有加、減運(yùn)算或乘、除運(yùn)算四種運(yùn)算關(guān)系的一組教字的隨機(jī)出題的程序。
全文摘要
由于數(shù)學(xué)智能游戲式教具缺乏，在現(xiàn)有的小學(xué)四則運(yùn)算教學(xué)中，教師多采用擺火柴棍、數(shù)指頭的方法進(jìn)行數(shù)的加減運(yùn)算的教學(xué)；用背誦“九九表”的方法進(jìn)行數(shù)的乘除運(yùn)算的教學(xué)。廣大教師迫切希望有一種數(shù)學(xué)游戲式智能教具問世，使學(xué)生在樂于接受的數(shù)學(xué)游戲中學(xué)習(xí)數(shù)的四則運(yùn)算、增長知識和開發(fā)智力。本教具利用AT89S52的單片機(jī)CPU，控制四個八位的共陽極LED數(shù)碼管，使具有加、減運(yùn)算關(guān)系或乘、除運(yùn)算關(guān)系的一組教字，在不同的模擬出題按鈕開關(guān)的控制下，隨機(jī)地進(jìn)行顯示。利用本教具進(jìn)行教學(xué)或?qū)W習(xí)，能使學(xué)生在“加減法則”、“乘法九九表”等內(nèi)容的學(xué)習(xí)中，免受背誦之苦，讓學(xué)生在樂于接受的數(shù)學(xué)游戲中自覺地掌握相關(guān)的運(yùn)算知識，達(dá)到開發(fā)智力的目的。
文檔編號G09B7/00GK101261774SQ20081003114
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者吳昌云, 楊麗惠 申請人:吳昌云