專利名稱：一種新型趣味兒童運(yùn)算器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種新型趣味兒童運(yùn)算器屬于電子技術(shù)的應(yīng)用。
當(dāng)前兒童玩具種類繁多，算術(shù)玩具也相當(dāng)普遍，如算術(shù)盤(pán)，算術(shù)卡，認(rèn)認(rèn)算算，算術(shù)積木，以及其他名目的算術(shù)玩具等，上述這些玩具在引導(dǎo)方面都不能表示出一些積極的涵義。
本實(shí)用新型的目的是提供一種新型趣味兒童運(yùn)算器，它能直接明了地顯示算術(shù)的運(yùn)算結(jié)果，對(duì)提高孩子的學(xué)習(xí)興趣，優(yōu)化啟蒙教育，增長(zhǎng)知識(shí)具有積極的意義。
本運(yùn)算器使用如下(參圖2)圖2是本運(yùn)算器的式樣圖，圖中數(shù)字可以一個(gè)個(gè)地拔下調(diào)換，可以從0－20，甚至到100數(shù)字進(jìn)行加減法運(yùn)算。當(dāng)孩子將算式4＋2算成6時(shí)，此時(shí)只要按下″＝″鍵，便有一首優(yōu)美的音樂(lè)插出，同時(shí)綠色指示燈閃亮，表示運(yùn)算正確，以示鼓勵(lì)。將機(jī)上數(shù)子撥下，改成8－4＝3或8＋2＝6，此時(shí)紅燈閃亮，喇叭無(wú)聲，表示運(yùn)算錯(cuò)誤，請(qǐng)重算。


圖1是本趣味兒童運(yùn)算器的電路圖。圖中電阻R1、R2、Rx1、Rx2、Rx3組成惠斯通電橋。電阻R1、R2為電橋兩臂基準(zhǔn)電阻；電阻Rx1、Rx2和Rx3為電橋另二臂，這三個(gè)Rx1、Rx2、Rx3即是本機(jī)一個(gè)個(gè)可以撥下調(diào)換的數(shù)子。IC1－1、IC1－2，是四運(yùn)放集成電路LM324的其中二個(gè)運(yùn)算器，這里將它們作開(kāi)環(huán)應(yīng)用，將IC1－1的同相輸入端和IC1－2的反相輸入端連接，即2腳和12腳相連，3腳和13腳相連，將它們分別接入惠斯通電橋。于是，當(dāng)機(jī)上算式正確時(shí)，即數(shù)字電阻Rx1＝Rx2＋Rx3時(shí)，圖中，B點(diǎn)和A點(diǎn)電位相等，即運(yùn)算器同反相輸入端無(wú)壓差，于是運(yùn)算器兩個(gè)輸出端均無(wú)輸出。由晶體管BG1和紅發(fā)光管D1，限流電阻R6組成的錯(cuò)誤顯示電路不工作。同時(shí)因?yàn)榫w管BG1集電極高電平，音樂(lè)集成電路IC2被觸發(fā)，晶體管BG2擔(dān)任放大導(dǎo)通，綠發(fā)光管D2發(fā)光，揚(yáng)聲器Y奏樂(lè)。反之，當(dāng)機(jī)上算式錯(cuò)誤，如數(shù)子電阻Rx1＞Rx2＋Rx3時(shí)，B點(diǎn)電位下降，即運(yùn)算器IC1－1反相輸入端電位比同相輸入端高，于是IC1－1，1腳輸出高電平，晶體管BG1導(dǎo)通，紅發(fā)光管D1導(dǎo)通發(fā)光，因BG1導(dǎo)通后，集電極相當(dāng)于地電位，音樂(lè)集成塊無(wú)觸發(fā)，揚(yáng)聲器無(wú)聲，綠發(fā)光管不發(fā)光。若機(jī)上算式數(shù)子電阻Rx1＜Rx2＋Rx3時(shí)，B點(diǎn)電位上升，即運(yùn)算器IC1－2同相輸入端比反相輸入端高，于是14腳輸出高電平。同理，晶體管BG1導(dǎo)通，紅發(fā)光管D1發(fā)光，晶體管BG1集電極相當(dāng)于地電位，音樂(lè)集成塊IC2無(wú)觸發(fā)。所以不論Rx1大于或者小于Rx2＋Rx3均會(huì)使集成電路LM324輸出高電平。圖中，電阻R3是靈敏度調(diào)整電阻；R4、R5是限流緩沖電阻；電阻R7和電容C是時(shí)間延遲器，以防晶體管BG1導(dǎo)通前由于集電極高電平而誤觸發(fā)。
加法如上所述，減法區(qū)別只在于將圖一中的B點(diǎn)改至C點(diǎn)即可。
本趣味運(yùn)算器具有以上這些特點(diǎn)，所以還可用于作邏輯運(yùn)算?？稍O(shè)計(jì)1－5五粒數(shù)子，但得用其他符號(hào)如A、B、C、D、E表示，比如可以用A表示3或者4，B表示5或1均可，要求通過(guò)孩子們的邏輯推理，通過(guò)本機(jī)運(yùn)算后，推理出A、B、C、D、E分別是1－5的哪一個(gè)？從而將普遍的代數(shù)運(yùn)算跨入復(fù)雜的邏輯運(yùn)算中。適合8歲以上有基礎(chǔ)的孩子和學(xué)生演算。
本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，小巧精致，適合兒童智力開(kāi)發(fā)，操作簡(jiǎn)易，攜帶方便，如能在全國(guó)數(shù)千萬(wàn)幼兒中推廣應(yīng)用，對(duì)社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益都十分顯著。
權(quán)利要求1.一種新型趣味兒童運(yùn)算器，其特征是由惠斯通電橋、集成運(yùn)放電路、指示、音樂(lè)電路和插入式數(shù)子組成。
2.按權(quán)利要求1所述的一種新型的趣味兒童運(yùn)算器，其特征在于將插入式數(shù)子接入惠斯通電橋中，由運(yùn)放電路IC1撿拾同反相電壓去控制指示電路BG1、BG2以及音樂(lè)電路IC2。
專利摘要一種新型趣味兒童運(yùn)算器，適合4—8歲兒童使用，是訓(xùn)練兒童學(xué)生數(shù)字和基礎(chǔ)加、減法運(yùn)算。本運(yùn)算器結(jié)構(gòu)由惠斯通電橋、集成運(yùn)放電路、指示、音樂(lè)電路、插入式數(shù)子等組成。其特點(diǎn)是能公正地將正確與錯(cuò)誤顯示出來(lái)，如2+4＝6，擺好該題后，小朋友只要一按“＝”鍵，本機(jī)便有一首優(yōu)美的音樂(lè)播出，以示鼓勵(lì)，反之若算式是8-6＝3，則紅燈閃亮，表示運(yùn)算錯(cuò)誤。另外，本機(jī)還具備適合8歲以上學(xué)生使用的邏輯運(yùn)算功能。本機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作容易，操作和攜帶方便。
文檔編號(hào)G09B19/02GK2141108SQ9223154
公開(kāi)日1993年8月25日 申請(qǐng)日期1992年8月22日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月22日
發(fā)明者王緒和 申請(qǐng)人:王緒和