專利名稱:幼兒識數(shù)計算裝置的制作方法
本實用新型屬于幼兒智力玩具。
目前開發(fā)幼兒智力的計算器械種類很多，但都有或功能單一；或價格昂貴；或計算范圍窄，只能進行20以內(nèi)的加減法，如專利申請?zhí)?6204538所述。
本實用新型的任務(wù)就是為了設(shè)計一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，能在低電源(4.5V)供電的情況下進行100內(nèi)加減法的幼兒識數(shù)計算裝置。
本實用新型的特征是利用微動開關(guān)的動作與帶有電阻的數(shù)字牌的插入或拔出，在交流電橋的不平衡橋臂上進行十位數(shù)與個位數(shù)的任意組合，來進行模擬計算，以音樂的有無來判斷計算結(jié)果正確與否。
圖1是本實用新型的方框圖。
圖2是實施例的電原理圖。
圖3是電阻數(shù)字牌的正視圖和側(cè)視圖。
圖4是電阻數(shù)字牌的連接線路圖。
本實施例中直流變換器由BG1、BG2、R1、R2、B1組成，利用間歇振蕩的原理，把直流電壓變?yōu)榻涣麟妷?，提供給電橋電路。電橋電路由R3、R4、R5、R6組成，當R3＝R4、R5＝R6時，電橋平衡，無信號輸出；當R5≠R6時，電橋不平衡，有信號輸出，利用這一特點，就可以進行模擬加減法運算。本實施例中R5、R6是采用不同阻值的電阻組合，按裝在每個數(shù)碼牌中，每個電阻代表一個數(shù)。而十位數(shù)字牌與個位數(shù)字牌的任意組合，又是靠表示十位數(shù)的電阻與表示個位數(shù)的電阻在電橋臂上串連起來。為了便于組合算式，以及串聯(lián)電路中去掉任意一個電阻，該電橋仍能保持工作狀況，本實施例在橋臂上按裝了六個微動開關(guān)，其等效電路如圖5所示。“＋”、“－”運算符號的數(shù)碼牌相當于電橋電路輸出的轉(zhuǎn)換開關(guān)，加法的原理如圖6所示，減法的原理如圖7所示。當將幾個數(shù)字牌和運算符號組成一個算式時，若算式結(jié)果正確，這時電橋平衡，無交變信號輸出，電壓放大器不起作用，經(jīng)D1整流輸出的直流電壓近乎為零，施密特觸發(fā)器輸出為高電位，BG6導(dǎo)通，向C4充電，當電容兩端的電壓升到音響集成塊工作電壓時，音響集成塊IC工作，并奏出樂曲。為了避免集成塊IC連續(xù)工作，本實施例在IC的觸發(fā)端改用為積分電路觸發(fā)，演奏時間為12秒，然后自動停止。當運算結(jié)果不正確時，交流電橋輸出交變信號，經(jīng)過電壓放大器放大，然后通過變壓器B2耦合，經(jīng)D整流和C3升壓提供給施密特觸發(fā)器BG4，BG4導(dǎo)通，使串接在BG4集電極上的發(fā)光二極管LED導(dǎo)通，使BG4集電極電壓下降，BG5截止，BG6也隨之截止，音響電路不工作，僅發(fā)光二極管發(fā)光，表示計算結(jié)果錯誤。
本實施例中數(shù)字牌由硬塑材料做成，中間夾有袋有電阻的導(dǎo)電板，數(shù)字導(dǎo)電板如圖3，數(shù)字導(dǎo)電插板分十位數(shù)和個位數(shù)兩種，個位數(shù)做成正面標有數(shù)字符號，反面畫有表示該數(shù)值的圖案，便于幼兒自己識數(shù)辯別。十位數(shù)的數(shù)字牌正反面都標有十位數(shù)的數(shù)值，以便與個位數(shù)區(qū)別。所有導(dǎo)電板均用兩面銅箔板，或注塑成形的導(dǎo)電形式。
本實施例中B1、B2采用普通晶體管收音機中的輸入變壓器。所使用的電橋電阻和數(shù)字牌電阻為側(cè)量膜電阻，其精確度在±0.5％以內(nèi)。
接插件插口尺寸、導(dǎo)電簧尺寸同數(shù)碼牌尺寸以及引線相配合。6個微動開關(guān)K1～K6，按裝在插口側(cè)面，利用數(shù)碼牌插入時所產(chǎn)生的側(cè)推力按下微動開關(guān)按鈕，使十位數(shù)字牌與個位數(shù)字牌中的電阻串聯(lián)。當取下數(shù)字牌時，利用微動開關(guān)的觸點，自動把橋臂接通，構(gòu)成個位與十位數(shù)的任意的組合運算。
本實用新型由于采用個位數(shù)和十位數(shù)混合組數(shù)的方式，所以只要采用39個數(shù)字牌和三個運算符號牌，就可滿足100以內(nèi)的加減法運算。不用時全部數(shù)字牌放在本機特設(shè)的容器內(nèi)。整機按裝在251×105×37的小塑料盒內(nèi)，采用3節(jié)5號電池低電壓直流供電。具有成本低耗電省、靈敏度高，使用安全的優(yōu)點。
按照本實用新型做成的幼兒識數(shù)計算裝置，能提高幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣，并可作為幼兒識字識圖的裝置。
權(quán)利要求
1.幼兒識數(shù)計算裝置，其特征在于由直流變換器、交流電橋電路、電壓放大器、交流信號整流升壓器、施密特觸發(fā)器、音響電路組成，利用交流電橋的原理進行模擬計算，以微動開關(guān)的動作，使帶有不同阻值的個位數(shù)字牌和十位數(shù)字牌進行任意組合，以音樂的有無來判別計算結(jié)果的正確與否。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的計算裝置，其特征在于電橋電路的不平衡臂R5、R6各由幾十個不同的電阻分別組合而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的計算裝置，其特征在于每個不同阻值電阻裝在導(dǎo)電插件板上，代表一個數(shù)字。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的計算裝置，其特征在于十位數(shù)與個位數(shù)的任意組合靠數(shù)字導(dǎo)電板插入或拔出時使微動開關(guān)動作來完成。
專利摘要
幼兒識數(shù)計算裝置，利用交流電橋電路的原理進行模擬計算，利用微動開關(guān)的動作與帶有電阻的數(shù)字牌的插入或拔出，在交流電橋的不平衡橋臂上進行十位數(shù)與個位數(shù)的任意組合，以音樂的有無來判別計算結(jié)果正確與否。具有體積小巧，成本低廉，耗電省，靈敏度高，使用安全的優(yōu)點，是開發(fā)幼兒智力的良好輔助工具。
文檔編號G06C1/00GK87208191SQ87208191
公開日1988年4月6日 申請日期1987年5月15日
發(fā)明者嚴林建 申請人:嚴林建導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan