专利名称：幼儿趣味算术玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于学龄前儿童智力开发的幼儿趣味算术玩具。
目前算术玩具有多种多样，目的都在于开发幼儿智力，使幼儿在玩耍中增加数的概念。但是现有的算术玩具不是过于复杂，就是造形不够新颖，使幼儿玩耍兴趣不高。
本实用新型的目的是提供一种既能提高幼儿玩耍兴趣，又操作简单的算术玩具。使幼儿在玩耍中学会简单的加减法运算。
本实用新型的目的是这样实现的该玩具包括盘面及组装在盘面上的由数字块、运算符号组成的算式和由电子运算电路控制的声光显示装置，其中数字块具有18个正方形面，每个正方形面上有一组可构成二进制码的圆孔，与其对称面上的阿拉伯数字相对应，在盘面上分别设有可插入运算符号“＋”或“－”的插座和可插入数字块的插座，各插座中设置的动触头与电子运算电路相连接的上、下定触点相接或相脱离。数字块分别插入插座后，各形成一组二进制编码开关，运算符号“＋”或“－”插入插座后形成加或减的控制开关，其正确的运算结果由电子运算电路控制的声光显示装置来表示。其电子运算电路是在包括译码器、音乐集成电路、扬声器、发光二极管、指示灯、三极管、限流电阻的电路中，配置有加法器和量值比较器。
由于本实用新型采用读数直观，造形新颖的数字块和显示清楚的运算符号组成的算式及可判断运算结果是否正确的声光显示装置，所以不仅提高了幼儿认识数字的兴趣，而且在简易的操作中，很快学会简单的加、减运算，有益于幼儿在玩耍中提高智力和增强数的概念。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型一种具体结构的示意图。
图2是
图1的俯视图。
图3是
图1沿A－A线的剖视图。
图4是
图1的C向 视图。
图5是本实用新型数字块的展开图。
图6是本实用新型运算符号“＋”结构示意图。
图7是图6沿B－B线的剖视图。
图8是运算符号“－”结构示意图。
图9是图8的半剖视图。
图10是本实用新型的运算逻辑方框图。
图11是本实用新型的电路原理图。
根据
图1－11详细描述本实用新型的具体结构和工作情况。该玩具的盘面2上设有插座，可插装由数字块1、运算符号3(“＋”或“－”)组成的算式，算式中的“＝”号可同盘面一起注塑或直接在盘面上用不同颜色来表示。该算式的正确运算结果由电子运算电路控制的声光显示装置表示。数字块1是由18个正方形面和8个正三角形面组成的多面体，在每个正方形面上有一个阿拉伯数字和一组可构成二进制码的圆孔，圆孔构成的二进制码与其对称面上的阿拉伯数字相对应。该玩具可配备若干个数字块1。在盘面2上设有一个可插入运算符号3(“＋”或“－”)的插座，插座内设有一个动触头6；另设有三个可插入数字块1的插座，每个插座内各设一组(八个)动触头6，各插座中的动触头6分别与电子运算电路相连接的上、下定触点4、10相接触或相脱离。数字块1插入插座后形成一组二进制编码开关，运算符号3(“＋”或“－”)插入插座后形成加或减的控制开关。在插座中，动触头6上固定有动触点5并设有复位弹簧8，设有下定触点10的底板7用螺钉9固定在插座下，动触头6上下移动带动动触点5与上、下定触点410接触或脱离。当数字块1插入盘面2的插座后，其中各动触头6的上、下移动取决于数字块1底面上的圆孔，在有圆孔的位置下面，动触头6不压下，而无圆孔的位置下面，动触头6被压下。被压下的动触头6带动动触点5与定触点10接触，定触点10联接低电位线表示“0”，没被压下的触头6在复位弹簧8的作用下，使其上的动触点5与定触点4接触，定触点4联接高电位线表示“1”。当三个数字块1分别插入盘面2的插座后，形成三组二进制编码开关。运算符号3“＋”的底面不设圆孔，“－”的底面则设有圆孔，插入盘面2的插座后，形成加或减的控制开关。盘面2上设有不同颜色的指示灯，以显示不同算式的运算结果。正确运算结果的声光显示装置是由连有74LS83加法器、74LS688量值比较器、74LS138译码器、KD482音乐集成电路、发光二极管、指示灯、扬声器、三极管、电阻等电子元件的电路控制的。下面分别以实施例详细说明加法运算3＋2＝5在盘面2的被加数插座上，插入数字块1，使其写有阿拉伯数字3的面朝上，其对称面上的圆孔构成二进制码为00000011，在加数插座上插入数字块1，使其写有阿拉伯数字2的面朝上，其对称面的圆孔构成二进制码为00000010，将“＋”号插入盘面2的运算符号插座上，因“＋”号底面没有圆孔，将插座中的动触头6压下，带动动触点5与定触点10相接触，此时定触点10连到加数插座下面的定触点4上，使其连到高位线上，而“＋”号下面的定触点4连到加数插座下面的定触点10上。被加数插座下面构成的二进制码和加数插座下构成的二进制码分别联到74LS83加法器的一组输入脚上，输出脚上的信号则为00000101，连到74LS688量值比较器的一组输入线上。在和数的插座上插入数字块1使其写有阿拉伯数字5的一面朝上，其对称面的圆孔构成的二进制码为00000101，该编码线连74LS688量值比较器的另一组输入脚上，此时，在74LS688的输出脚有低电位信号输出，并驱动一个音乐集成电路KD48GB，发出歌曲声，同时该信号进入74LS138的译码允许线上，译码输出的一条低电位线驱动发光二极管发光，使盘面2上的指示灯亮，完成声光显示，表示运算结果正确。若在和数的插座中，插入的不是正面写有阿拉伯数字5的数字块1，其对称面上的二进制编码则不是00000101，该组编码线联到74LS688输入脚上后与74LS83的输出脚上来的编码相比较不等，则74LS688输出高电平，晶体管T2截止，音乐电路不发声，同时不允许74LS138译码，所有译码输出线为高电平，发光二极管此时不发光，指示灯不亮。
减法运算3－2＝1做减法运算时，数字块1插入盘面2的插座后，构成二进制码的原理与加法相同。不同的是运算符号“－”的下面设有圆孔，当插入插座后，其下面的动触头6不压下，使动触点5与定触点4接触，接高位线，并与减数插座下的定触点10接触，使其成高电位，这样减数插座下面的高低电位线与做加法运算时，加数插座下面的高低电位线正好相反，并且使74LS83加法器的低位进位线，由做加法时接低电位线改接成高电位线，完成低位加1、使减数下面的二进制码变为求反。当正面写有阿拉伯数字2的数字块1插入减数插座后，形成二进制码为1111101，加1形成补码后，此补码线送入74LS83的一组输入脚与被加数相加，相加后的输出线连到74LS688的一组输入脚上，若此时在差数插座上插入的数字块1正面是写有阿拉伯数字1，则有声光显示，否则没有声光显示。
由于该玩配备有若干数字块1，故可在任意范围内进行加、减运算。
权利要求1.一种幼儿趣味算术玩具，包括盘面及组装在盘面上的由数字块、运算符号组成的算式和由电子运算电路控制的声光显示装置，其特征是数字块具有18个正方形面，每个正方形面上有一组可构成二进制码的圆孔，与其对称面上的阿拉伯数字相对应，在盘面上分别设有可插入运算符号“+”或“-”的插座和可插入数字块的插座，各插座中设置有与电子运算电路接通或断开的活动触头，使数字块插入插座后，形成一组二进制编码开关，运算符号“+”或“-”插入插座后形成加或减的控制开关，正确的运算结果由电子运算电路控制的声光显示装置来表示，其电子运算电路是在包括译码器、音乐集成电路、扬声器、发光二极管、指示灯、三极管、限流电阻的电路中；配置有加法器和量值比较器。
专利摘要本实用新型涉及一种适用于学龄前儿童智力开发的幼儿趣味算术玩具。在设有声光显示装置的盘面上，设有可插入运算符号“+”或“-”及数字块的插座，各插座中设置有与电子运算电路接通或断开的活动触头。数字块具有18个正方形面，每个面上有一组可构成二进制码的圆孔，与对称面上的阿拉伯数字相对应。当盘面上的算式结果正确时，有声光显示，反之，则没有。该玩具结构新颖，操作简单，趣味性强，便于幼儿在玩耍中学会加、减运算。
文档编号G09B19/02GK2063675SQ90210438
公开日1990年10月10日 申请日期1990年4月26日 优先权日1990年4月26日
发明者孙兴泉, 杜敏 申请人:孙兴泉, 杜敏