CN114834182A

CN114834182A - 一种分段计时制考试专用笔

Info

Publication number: CN114834182A
Application number: CN202210413841.XA
Authority: CN
Inventors: 王颖; 郑仁华; 朱钏铭; 熊方舆; 程鑫
Original assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Current assignee: Chengdu Univeristy of Technology
Priority date: 2022-04-20
Filing date: 2022-04-20
Publication date: 2022-08-02

Abstract

本发明涉及了一种分段计时制考试专用笔，包括电源、电机、单片机、蜗杆、齿条、凸轮等结构；电源位于笔壳内侧上端，用以提供电力；单片机位于电源下端，用以控制电机的旋转；按压开关安装在单片机侧方，并伸出笔壳；电机位于单片机下端，用以控制蜗杆运动；蜗杆位于电机下方，齿条位于蜗杆侧方并与其啮合；凸轮位于蜗杆下端，并固定在笔壳内侧，使其能绕固定点旋转；按压开关启动后，电路联通，单片机控制电机正反向旋转，带动蜗杆正反向旋转，带动齿条下上移动以及凸轮顺逆时针转动，实现2B铅笔芯或签字笔芯交替伸出的效果，从而合理控制考生的答题时间，减轻监考老师的负担，保证考试的公平公正。

Description

一种分段计时制考试专用笔

技术领域

本发明涉及一种分段计时制考试专用笔，主要是一种适用于英语四六级考试等，要求在指定时间段内只能使用某种特定笔芯的分段制考试。

背景技术

考试是当代社会衡量个人价值的重要手段，也是维系社会公平公正的重要标准，从接受九年义务教育开始，考试就一直伴随着人们的成长，从如今的考试制度来看，像中考、高考、英语等级考试等大型考试，均会采用填涂答题卡的方式方便后续试卷的批阅，因而要求考生在考试时候必须准备好2B铅笔和签字笔两种答题工具，较为麻烦。

且在像英语等级考试这样施行多段计时制的考试科目，如何严格控制考试时间、避免出现考生超时答题等违规情况的问题，始终未能解决，无形中增加了监考人员的工作压力。

为此想要在一些重要的考试中，尽可能的做到公平、公正，需要更为精准的计时工具帮助监考老师计时，同时也能从设计角度进一步减轻学生的使用负担，但目前无此方面的技术方案。

发明内容

为了帮助多段计时制考试合理控制时间节点，减轻监考老师的工作负担，保证考试的公平公正，本发明提供一种分段计时制考试专用笔，通过单片机控制电机的正反转，再利用蜗杆、齿条等结构，实现单端笔尖的交替伸缩。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种分段计时制考试专用笔，主要结构包括笔壳、2B铅笔芯、签字笔芯；笔壳为竖直空心管状壳体；笔帽设在笔壳上端，笔帽与笔壳之间为可拆卸连接；笔尖固定器呈锥形设在笔壳下端，笔尖固定器与笔壳之间为可拆卸连接；电源、单片机、电机依次安装在笔壳内部；按压开关安装在单片机侧方，并伸出笔壳；蜗杆位于电机下方，齿条位于蜗杆侧方并与其啮合；齿条底部安装第二笔芯固定器；2B铅笔芯安装在第二笔芯固定器下端；凸轮位于蜗杆下端，并固定在笔壳内侧，使其能绕固定点旋转，其底部一侧连接第一笔芯固定器，另一侧固定在齿条顶部；签字笔芯固定在第一笔芯固定器下端；

上述一种分段计时制考试专用笔，笔帽侧方设有笔夹；笔帽上方设有橡皮擦，所述橡皮擦可拆分。

上述一种分段计时制考试专用笔，电源、单片机、电机、按压开关之间利用导线串联连接；

上述一种分段计时制考试专用笔，单片机的控制程序可根据实际考试进行编写，计时由单片机自带时钟实现，本发明不对单片机的计时程序进行改进，仅利用其计时功能去适时控制电机的选择。

上述一种分段计时制考试专用笔，电源为全部操作提供电力，单片机可控制电机的正反转；按动按压开关，电路接通，单片机开始工作，控制电机正转，带动蜗杆正向旋转，使得与蜗杆啮合的齿条向下移动，同时齿条带动凸轮顺时针转动，使得第二笔芯固定器向下移动，2B铅笔芯从笔尖固定器伸出；待计时程序切换后，单片机控制电机反转，带动蜗杆反向旋转，使得与蜗杆啮合的齿条向上移动，同时齿条带动凸轮逆时针转动，使得第二笔芯固定器向上移动，此时2B铅笔芯缩回，齿条回到初始位置，在蜗杆的带动下，齿条继续向上移动，凸轮继续逆时针转动，使得第一笔芯固定器向下移动，签字笔芯从笔尖固定器伸出；待计时结束后，单片机控制电机正转，带动蜗杆正向旋转，使得与蜗杆啮合的齿条向下移动，同时齿条带动凸轮顺时针转动，使得第一笔芯固定器向上移动，此时签字笔芯收回，齿条回到初始位置。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明同时包含2B铅笔芯、签字笔芯，能分别用于机读卡部分和书写答题部分，整体小巧易携带，考生考试时携带一支笔即可。

2、本发明能对考试过程进行严格掌控，通过控制考生的用笔情况，来合理控制考试的时间节点，保证考试的公平公正。

附图说明

图1为本发明正视方向剖壳后结构示意图；

图2为本发明右视方向剖壳后结构示意图；

图3为本发明电路原理图。

图中：1、橡皮擦；2、笔夹；3、笔帽；4、电源；5、单片机；6 按压开关；7、电机；8、蜗杆；9、齿条；10、凸轮；11、第一笔芯固定器；12、笔壳；13、签字笔芯；14、第二笔芯固定器；15、2B铅笔芯；16、笔尖固定器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

本发明所采用的技术方案是:一种分段计时制考试专用笔，橡皮擦（1）紧密配合在笔帽（3）上端，笔夹（2）固定在笔帽侧方；所述笔帽（3）固定在笔壳（12）上端；所述电源（4）固定在笔壳（12）内部上端，单片机（5）固定在电源（4）下端，按压开关（6）固定在单片机（5）侧方，并伸出笔壳（12）；所述电机（7）固定在单片机（5）下端，蜗杆（8）固定在电机（7）下端；所述凸轮（10）位于蜗杆（8）下端，并固定在笔壳（12）内侧，使其能绕固定点旋转，第一笔尖固定器（11）固定在凸轮（10）一端，签字笔芯（13）固定在第一笔尖固定器（11）下端；所述齿条（9）固定在凸轮（10）的另一端，且与蜗杆（8）相啮合，第二笔尖固定器（14）固定在齿条（9）下端，2B铅笔芯（15）固定在第二笔尖固定器（14）下端；笔尖固定器（16）固定在笔壳（12）下端，与笔壳（12）之间为可拆卸连接。

本发明利用单片机（5）控制考试中的各个时间节点，需承办考试的院校提前设定作答时间。

本发明共存在以下三种实施场景。

实施例1：考试进入第一时间节点，考生手指握持笔壳（12），并按动按压开关（6），电路联通，电源（4）供电，单片机（5）控制电机（7）驱动蜗杆（8）正向旋转，齿条（9）受蜗杆（8）带动向下移动，第二笔芯固定器（14）下移，2B铅笔芯（15）向下移动从笔尖固定器（16）伸出；同时凸轮（10）受齿条（9）带动顺时针转动，第一笔芯固定器（11）上移，签字笔芯（13）向上回缩；此时单片机（5）控制电机（7）停止工作，开始计时，考生只能使用2B铅笔芯（15）答题，时长根据单片机（5）控制程序设定；在此时间段内考生可使用橡皮擦（1）修改所书写的内容。

实施例2：考试进入第二时间节点，单片机（5）控制电机（7）驱动蜗杆（8）反向旋转，齿条（9）受蜗杆（8）带动向上移动，第二笔芯固定器（14）上移，2B铅笔芯（15）向上回缩；同时凸轮（10）受齿条（9）带动逆时针转动，第一笔芯固定器（11）下移，签字笔芯（13）向下移动从笔尖固定器（16）伸出；单片机（5）控制电机（7）停止工作，开始计时，考生只能使用签字笔芯（13）答题，时长根据单片机（5）控制程序设定。

实施例3：考试结束时，单片机（5）计时结束，控制电机（7）回转到初始位置，在蜗杆（8）的带动下，凸轮（10）与齿条（9）回到初始位置，第一笔芯固定器（11）、签字笔芯（13）与第二笔芯固定器（14）、2B铅笔芯（15）回到初始位置，此时无法利用本发明进行作答，为不可使用状态；以此来控制考生所能使用的笔芯类型和书写时间；考生将笔放置于桌面后，笔夹（2）可防止笔在桌面上滚动，防止摔落。

实际上，根据考试的实际需要，答题卡、手写作答时长的不同，可以调整和设定不同的时间去控制电机（7）旋转，从而控制签字笔芯（13）或2B铅笔芯（15）伸出，或二者都不伸出，实现对答题时长的控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种分段计时制考试专用笔，主要结构包括笔壳、2B铅笔芯、签字笔芯；笔壳为竖直空心管状壳体；笔帽设在笔壳上端，笔帽与笔壳之间为可拆卸连接；笔尖固定器呈锥形设在笔壳下端，笔尖固定器与笔壳之间为可拆卸连接；电源、单片机、电机依次安装在笔壳内部；按压开关安装在单片机侧方，并伸出笔壳；蜗杆位于电机下方，齿条位于蜗杆侧方并与其啮合；齿条底部安装第二笔芯固定器；2B铅笔芯安装在第二笔芯固定器下端；凸轮位于蜗杆下端，并固定在笔壳内侧，使其能绕固定点旋转，其底部一侧连接第一笔芯固定器，另一侧固定在齿条顶部；签字笔芯固定在第一笔芯固定器下端。

2.根据权利要求1所述的一种分段计时制考试专用笔，其特征在于：电源为全部操作提供电力，单片机可控制电机的正反转；按动按压开关，电路接通，单片机开始工作，控制电机正转，带动蜗杆正向旋转，使得与蜗杆啮合的齿条向下移动，同时齿条带动凸轮顺时针转动，使得第二笔芯固定器向下移动，2B铅笔芯从笔尖固定器伸出；待计时程序切换后，单片机控制电机反转，带动蜗杆反向旋转，使得与蜗杆啮合的齿条向上移动，同时齿条带动凸轮逆时针转动，使得第二笔芯固定器向上移动，此时2B铅笔芯缩回，齿条回到初始位置，在蜗杆的带动下，齿条继续向上移动，凸轮继续逆时针转动，使得第一笔芯固定器向下移动，签字笔芯从笔尖固定器伸出；待计时结束后，单片机控制电机正转，带动蜗杆正向旋转，使与蜗杆啮合的齿条向下移动，同时齿条带动凸轮顺时针转动，使得第一笔芯固定器向上移动，此时签字笔芯收回，齿条回到初始位置。