专利名称：探究式数学游戏教具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种探究式数学游戏教具。
技术背景由于数学智能游戏式教具缺乏，在现有的小学四则运算教学中，广大教师多采用摆火柴棍、数指头的方法进行数的加减运算的教学；用背诵"九九表" 的方法进行数的乘除运算的教学。广大教师迫切希望有一种数学游戏式智能教 具问世，使学生在乐于接受的数学游戏中学习数的四则运算，让学生在游戏中 增长知识、开发智力。 发明内容本实用新型所要解决的的技术问题是克服以上现有技术的不足和缺陷， 满足人们的愿望，提供一种探究式数学游戏教具。本教具利用AT89S52的单片 机CPU，控制四个八位的共阳极LED数码管，使具有加、减运算关系或乘、除运 算关系的一组教字，在不同的模拟出题按钮开关的控制下，随机地进行显示。 利用本教具进行教学或学习，能使学生在"加减法则"、"乘法九九表，，等内容 的学习中，免受背诵之苦，能让学生在乐于接受的数学游戏中自觉地掌握相关 的运算知识，达到开发智力的目的。本实用新型不仅可以作为教师的教具使用，也可以作为学生的学具使用， 并且具有外形小巧、携带方便的特点。本人利用万能实验板制作成本不超过 20元。本实用新型解决其技术问题采用的技术方案是 一种探究式数学游戏教具， 包括内部装有AT89S52的单片机CPU、四个八位的共阳极LED数码管和两个模拟 出题按钮开关。在CPU内部的ROM中装有能使数码管显示具有加、减运算或 乘、除运算四种运算关系的一组教字的随机出题的程序。
本实用新型具有以下优点及有益效果操作者在教学中，按动不同的模拟 出题按钮开关，单片机经过运算后输出相应的信号，控制四个八位的共阳极LED 数码管，使具有加、减运算关系或乘、除运算关系的一组教字，在不同的模拟 出题按钮开关的控制下，随机地进行显示。利用本教具进行教学或学习，能使 学生在"加减法则"、"乘法九九表"等内容的学习中，免受背诵之苦，能让学 生在乐于接受的数学游戏中自觉地掌握相关的运算知识、达到开发智力的目的。
图1为本实用新型的总体结构示意图。
图2为本实用新型的使用流程图。
图3为本实用新型的电路原理图。
图4为本实用新型的单片机工作程序方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型提出的探究式数学游戏教具的原理和结构作进 一步说明。
图1为本装置的总体结构示意图。在图中Kl为乘除运算模拟出题的按钮 开关，K2为加减运算模拟出题的按钮开关，K3为单刀双掷电源开关，LED为四 个八位共阳极数码管。
当K3拔到电源接通的位置后，按下Kl按钮开关并松开后，单片机通过执行AT89S52内部ROM中的程序，产生一组控制电压， -使LED数码管上显示出一 组具有乘除运算关系的一组数，如8 6 48,这时可以让学生发现这一组数 的运算关系为"8乘6等于48",这组数是在程序的控制下随机显示的，中间 的"？，，是一个固定不变的符号，让学生在游戏中进行探索。同样，按下K2按 钮开关并松开后，单片机通过执行AT89S52内部ROM中的程序，产生一组控制 电压，使LED数码管上显示出一组具有加减运算关系的一组数，如7 6 13, 这时可以让学生发现这一组数的运算关系为"7加6等于13"，这组数也是在 程序的控制下随机显示的，中间的"？"也是一个固定不变的符号。进行游戏 时，教师可根据不同的教学需要，对数字或问号进^f亍适当的遮挡，让学生在游 戏中进行不同的运算思维，以培养学生的思维能力。图2为本实用新型的使用流程图接通本教具的电源，再按动并松开模拟 出题按钮开关，单片机便会通过运算，产生一组控制电压，使数码管显示具有 加、减运算或乘、除运算关系的一组随机教字。图3为本实用新型的电路原理图，其电路原理如下开关K4合上后，由集成电路7805、 C4和C5组成的稳压电路，将6V的电池电 压经变为5V的直流电压，供单片机工作。电容C2、 C3和晶体振荡器Y1与AT89S52的CPU内部电路构成单片机的工作时 钟，工作频率为12M。 AT89S52的31脚接高电平，使单片机工作时执行片里ROM的 程序。电容。和R1组成开机自动复位电路；K3为手动复位开关，能使探究式数学 智能游戏教具工作过程中，按操作的需要随时复位。按钮开关K1、 K2按下时，为单片机提供键控信号。当K1按下并松开时，键 盘扫描程序将控制数码管显示加减关系的一组随机数据，当K2按下并松开时， 键盘扫描程序将控制数码管显示乘除关系的一组随机数据。Ql、 Q2、 Q3和Q4分别为四个共阳极数码管的位选控制驱动三极管，四个 LED数码管的^更选端以总线的形式接到AT89S52的P0 口 。图4为本实用新型的单片机工作程序方框图，当本教具通电后，单片机上 电自动复位，程序扫描K1是否按下，若是，则等待按钮释放后，数码管上会显 示具有乘、除关系的一组随机数；若否，程序再扫描K2是否按下，若是，则等 待按钮释放后，数码管上会显示具有加、减关系的一组随机数。本实用新型的单片机执行源程序采用C语言程序进行设计，其源程序清单 如下#include < reg51. h >#include < intrins. h >#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit Kl = P1A4;sbit K2 = P1A5;uchar code display[] ={OxCO, 0xF9， 0xA4， OxBO, 0x99， 0x92， 0x82, 0xF8， 0x80， 0x90， OxFF}; uchar data testdata[〗={0x00, 0x00, OxOa, 0x00， OxOa, 0x00}; uchar shift ;延时子程序void delayms(uint ms)uchar t; whi le (ms—)for(t = 0; t < 120; t++)显示函数void play (void)ucharP0=0xff; P2=0xf。 shift=0x7f; for(k=0; k<6; k++)PO=display[testdata[k]]; P2=shift;shif t=_cror- (shif t， 1); delayms (1);void RUBRIC1 ()uchar numl， n咖2， temp;TR1=0;temp=TLl;temp= temp;num2=temp/9;num2++5testdata[5]=num2;numl=temp%9;numl++;testdata [3]=numljP2=0xff ;乘随机出题函数temp=num2*numl; testdata [1] =temp/10; testdata=temp%10; TR1=1;*****氺水氺*3|<9|:承承氺****** sicslislcsic*:):!):*!):*******:!:************;):****:);***uchar numl， num2， temp;TR1=0;temp-TLl.，temp= tempjnum2=temp/9;testdata[5〗=num2;numl=temp%9;numl++;testdata[3〗=numl; temp=num2+numl5 testdata [l]=temp/10;加随机出题函数void RUBRIC2 0testdata[0]=temp%10; TR1=1;主函数<formula>formula see original document page 10</formula>while (K1==0); 腦RIC1 0 ;if (K2==0)for (i=0; i<10; i++) play 0; while (K2==0); R隠IC2 0;play ();
权利要求1、一种探究式数学游戏教具，其特征是内部装有AT89S52的单片机CPU、四个八位的共阳极LED数码管和两个模拟出题按钮开关。
专利摘要由于数学智能游戏式教具缺乏，在现有的小学四则运算教学中，教师多采用摆火柴棍、数指头的方法进行数的加减运算的教学；用背诵“九九表”的方法进行数的乘除运算的教学。广大教师迫切希望有一种数学游戏式智能教具问世，使学生在乐于接受的数学游戏中学习数的四则运算、增长知识和开发智力。本教具利用AT89S52的单片机CPU，控制四个八位的共阳极LED数码管，使具有加、减运算关系或乘、除运算关系的一组教字，在不同的模拟出题按钮开关的控制下，随机地进行显示。利用本教具进行教学或学习，能使学生在“加减法则”、“乘法九九表”等内容的学习中，免受背诵之苦，让学生在乐于接受的数学游戏中自觉地掌握相关的运算知识，达到开发智力的目的。
文档编号G09B7/00GK201222307SQ20082005296
公开日2009年4月15日 申请日期2008年4月25日 优先权日2008年4月25日
发明者吴昌云, 杨丽慧 申请人:吴昌云