CN203733028U

CN203733028U - 趣味算盘

Info

Publication number: CN203733028U
Application number: CN201420071997.5U
Authority: CN
Inventors: 潘晟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-20
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2024-02-20

Abstract

本实用新型涉及一种趣味算盘，具有算盘珠、算盘珠杆和算盘框；算盘框上设有显示屏、翻滚键、确认键和控制电路；显示屏的输入端与微处理器的输出端连接；控制电路设置在算盘框的内部，控制电路包括微处理器、电源、上拉电阻、下拉电阻、压力开关、N条行线和M条列线；N条行线和M条列线一一与微处理器的I/O口线连接，每一条列线均通过一个上拉电阻后连接N个一端并联的压力开关；N个压力开关的另一端分别一一连接对应的下拉电阻后接地，压力开关与对应下拉电阻的连接点一一与N条列线连接；电源与微处理器的电源输入端连接。本实用新型操作方便，可以更快掌握珠算口诀，实时监测算盘上数据，并校对计算结果。

Description

趣味算盘

技术领域

本实用新型涉及计算用具技术领域，特别涉及一种用于教学的趣味算盘。

背景技术

随着珠算正式被列入人类非物质文化遗产名录，珠算教育成为一个热点。珠算课程从看算训练、听算训练、反应训练、速度训练、静坐训练、记忆训练6方面来训练孩子手、脑、口、眼、耳的协调能力，学习珠算可以帮助学生开发智力、训练专注度。现有技术中的算盘大多需要人工校验计算结果，需要有家长或老师在旁辅导、检查，学习效率不高，进度相对较慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种操作方便，可以更快掌握珠算口诀，实时监测算盘上数据，并校对计算结果的趣味算盘。

实现本实用新型目的的技术方案是：一种趣味算盘，具有算盘珠、算盘珠杆和算盘框；所述算盘珠串在算盘珠杆上；所述算盘珠杆等间距固定设置在算盘框内；所述算盘框上设有显示屏、翻滚键、确认键和控制电路；所述显示屏设置在算盘框的上端，且显示屏的输入端与微处理器的输出端连接；所述翻滚键和确认键设置在算盘框的右下端；所述控制电路设置在算盘框的内部，控制电路包括微处理器、电源、上拉电阻、下拉电阻、压力开关、N条行线和M条列线；所述N条行线和M条列线一一与微处理器的I/O口线连接，每一条列线均通过一个上拉电阻后连接N个一端并联的压力开关；所述N个压力开关的另一端分别一一连接对应的下拉电阻后接地，压力开关与对应下拉电阻的连接点一一与N条行线连接；所述电源与微处理器的电源输入端连接。

上述技术方案所述键盘内部还设有语音芯片，键盘的上端设有微型喇叭；所述语音芯片的输入端与微处理器的输出端连接；所述微型喇叭与语音芯片的输出端连接。

上述技术方案所述键盘上具有双色指示灯；所述双色指示灯的输入端与微处理器的输出端连接。

上述技术方案所述显示屏为单行单色显示屏。

上述技术方案所述M=17，N=5。

上述技术方案所述下拉电阻为100K，上拉电阻为10K。

采用上述技术方案后，本实用新型具有以下积极的效果：

（1）本实用新型每个算盘珠下面都设计安装一个压力开关，当算盘珠在位置上的时候开关是闭合的（on），当算盘珠移开的时候开关是断开的（off），依次扫描17根列线，在扫描某根列线的时候读出对应行线的状态，就可以知道K（N，M）键是闭合还是弹开，其中N代表行，M代表列。从图3可以看出，在珠没有被拨动的时候由于下拉电阻的作用，读到K（N，M）的值为“0”；而当珠被拨动下面的键弹出的时候，由于上拉电阻和下拉电阻的分压作用，读到K（N，M）的值为“1”。操作方便，可以更快掌握珠算口诀，实时监测算盘上数据，并校对计算结果。

（2）本实用新型的键盘内部还设有语音芯片，键盘的上端设有微型喇叭；语音芯片的输入端与微处理器的输出端连接；微型喇叭与语音芯片的输出端连接；可以通过一片集成的语音芯片完成播放口诀，集成加减乘除算法口诀MP3朗读，按翻滚键选择对应的口诀，按确认播放，也可以将老师上课的重点内容以MP3形式播放。

（3）本实用新型监测数据：可以实时监测所有键的状态，在练习拨键时显示区域内同步显示所拨的数据，按下确认键可以记下当前算盘上的数据，也可以反过来根据显示的数据拨珠，按确认自动显示拨珠是否正确。键盘上具有双色指示灯；双色指示灯的输入端与微处理器的输出端连接；双色指示灯可以直观显示核算结果是否正确。结果正确，绿灯亮，结果错误，红灯亮。

（4）本实用新型在进行珠算练习时，首先根据练习需要通过翻滚键选择加减乘除中的某种运算，然后在算盘上进行拨珠计算练习，按下确认键会算盘能自动校对计算的结果是否正确；

（5）本实用新型具有超低功耗，采用超低功耗电路设计，单7号干电池可以工作一个月以上。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的控制原理图；

图3为本实用新型的控制电路图；

图4为本实用新型的压力开关原理图；

图5为本实用新型的数据判决流程图；

附图中标号为：显示屏1、翻滚键2、确认键3、控制电路4、微处理器5、电源6、上拉电阻7、下拉电阻8、压力开关9、行线10、列线11、语音芯片12、微型喇叭13、双色指示灯14。

具体实施方式

（实施例1）

见图1、图2和图3，本实用新型具有算盘珠、算盘珠杆和算盘框；算盘珠串在算盘珠杆上；算盘珠杆等间距固定设置在算盘框内；算盘框上设有显示屏1、翻滚键2、确认键3和控制电路4；显示屏1为单行单色显示屏，显示屏1设置在算盘框的上端，且显示屏1的输入端与微处理器5的输出端连接；翻滚键2和确认键3设置在算盘框的右下端；控制电路4设置在算盘框的内部，控制电路4包括微处理器5、电源6、10K的上拉电阻7、100K的下拉电阻8、压力开关9、5条行线10和17条列线11；5条行线10和17条列线11一一与微处理器5的22个I/O口线连接，每一条列线11均通过一个上拉电阻7后连接5个一端并联的压力开关9；5个压力开关9的另一端分别一一连接对应的下拉电阻8后接地，压力开关9与对应下拉电阻8的连接点一一与17条列线11连接；电源6与微处理器5的电源输入端连接。键盘内部还设有语音芯片12，键盘的上端设有微型喇叭13；语音芯片12的输入端与微处理器5的输出端连接；微型喇叭13与语音芯片12的输出端连接。键盘上具有双色指示灯14；双色指示灯14的输入端与微处理器5的输出端连接。

本实用新型的工作原理为：每个算盘珠下面都设计安装一个压力开关9，当算盘珠在位置上的时候压力开关9是闭合的（on），当算盘珠移开的时候压力开关9是断开的（off），利用压力开关9是闭合还是断开来检测算盘珠是否在位置上，从而判断出是什么数据。

将算盘上的算盘珠按照横列布局的方法进行划分，一共有5行17列。每列代表的数据是0～9，每个列相同的行连接在一起，这样一共有5根行线和17根列线。用一个超低功耗的微处理器的22个I/O口线控制这5根行线和17根列线。依次扫描17根列线，在扫描某根列线的时候读出对应行线的状态，就可以知道K（N，M）键是闭合还是弹开，其中N代表行，M代表列，设定N=1时，数据为1；N=2时，数据为2；N=3时，数据为3；N=4时，数据为4；N=5时，数据为5。从图3可以看出，在珠没有被拨动的时候由于下拉电阻的作用，读到K（N，M）为“0”；而当珠被拨动下面的键弹出的时候，由于上拉电阻和下拉电阻的分压作用（下拉电阻100K，上拉电阻10K），读到K（N,M）为“1”。

见图5，上珠只有一个，只要判断对应的K（5，M）为“0”还是“1”，就确定5是否有效。下珠有4个，但是由于算盘的特殊性，只需要判断哪个K（N，M）为1，而无需判断0的情况。K（1，M）为”1”，那么整个下珠就代表1，无需再判断其它3个珠，同样如果K（2，M）为”1”，那么整个下珠就代表2，无需再判断下珠3和下珠4，同样如果K（3，M）为1那么整个下珠就代表3，无需再判断下珠4，当然如果K（4，M）为1，那么整个下珠就代表4。这样可以加快判断过程，由于扫描一行的时间在几十微秒以内，所以任何键的拨动都可以及时地反应出来，为了应对在拨动的时候正好被扫描到，所以采用3次扫描的方式，取其中2次相同的结果为最后判断数据。

图4表示算盘上算盘珠的一种情况，上珠代表5，下珠分别代表1、2、3、4。

第一列：上珠被拨下来了，那么原来位置下面的压力开关就弹出，处于off位置，代表5有效，下珠没有一个被拨动都在原位，所以下面的压力开关都被压着处于on位置，所以代表0，所以这一列数值代表5；

第二列：上珠在原位，对应的压力开关被压着，处于on位置，代表5无效，下珠1被拨上去，对应下面的压力开关弹开，处于off，其余下珠都被压着，所以下珠代表1，结合上珠数值代表1；

第三列：上珠被拨下，对应的压力开关弹出，处于off位置，代表5有效，下珠2被拨动，下面的压力开关弹出处于off位置，代表2，其余开关都处于on位置，所以下珠代表2，结合上珠数值代表7。注意的是尽管下珠1也被拨动了，但是它下面的压力开关被下珠2又压着了，所以还是被压着处于on位置；

第四列：上组在原位，对应的压力开关被压着，处于on位置，代表5无效，下珠3被拨上去，对应下面的压力开关弹开，处于off，其余下珠都被压着，所以下珠代表3，结合上珠数值代表3。注意的是尽管下珠1、下珠2、下珠3都被拨动了，但是只有下珠3下面的压力开关断开；

第五列：上组在原位，对应的压力开关被压着，处于on位置，代表5无效，下珠1、下珠2、下珠3、下珠4都被拨动，但是只有下珠4下面的压力开关断开，其余的压力开关读被压着，所以代表4，综合上珠数值代表4。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种趣味算盘，具有算盘珠、算盘珠杆和算盘框；所述算盘珠串在算盘珠杆上；所述算盘珠杆等间距固定设置在算盘框内；其特征在于：所述算盘框上设有显示屏（1）、翻滚键（2）、确认键（3）和控制电路（4）；所述显示屏（1）设置在算盘框的上端，且显示屏（1）的输入端与微处理器（5）的输出端连接；所述翻滚键（2）和确认键（3）设置在算盘框的右下端；所述控制电路（4）设置在算盘框的内部，控制电路（4）包括微处理器（5）、电源（6）、上拉电阻（7）、下拉电阻（8）、压力开关（9）、N条行线（10）和M条列线（11）；所述N条行线（10）和M条列线（11）一一与微处理器（5）的I/O口线连接，每一条列线（11）均通过一个上拉电阻（7）后连接N个一端并联的压力开关（9）；所述N个压力开关（9）的另一端分别一一连接对应的下拉电阻（8）后接地，压力开关（9）与对应下拉电阻（8）的连接点一一与N条行线（10）连接；所述电源（6）与微处理器（5）的电源输入端连接。

2.根据权利要求1所述的趣味算盘，其特征在于：所述键盘内部还设有语音芯片（12），键盘的上端设有微型喇叭（13）；所述语音芯片（12）的输入端与微处理器（5）的输出端连接；所述微型喇叭（13）与语音芯片（12）的输出端连接。

3.根据权利要求2所述的趣味算盘，其特征在于：所述键盘上具有双色指示灯（14）；所述双色指示灯（14）的输入端与微处理器（5）的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的趣味算盘，其特征在于：所述显示屏（1）为单行单色显示屏。

5.根据权利要求1至4任一所述的趣味算盘，其特征在于：所述M=17，N=5。

6.根据权利要求1至4任一所述的趣味算盘，其特征在于：所述下拉电阻（8）为100K，上拉电阻（7）为10K。