专利名称：心算机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种游戏玩具，尤其涉及一种大人和小孩都可以使用的进行数学运算之心算练习的游戏玩具。
现有计算器的使用过程一般是由使用者给出数字和算式，由计算器给出答案。它的运算速度是固定的，对于一个具体的计算器，其运算速度使用者是无法选择的。它主要是作为一种工具使用，没有游戏和教学功能。
本实用新型的目的是提供一种心算机，不但能作为计算器使用，还具有心算练习游戏功能。
本实用新型的技术方案是一种心算机，包括外壳、设于所述外壳正面的数字键、运算符号键、液晶显示片及设于外壳内的中央处理器；其特征在于，在所述外壳的正面还设有功能型式键、答案键和开始键；所述的液晶显示片通过线路与所述的中央处理器相连接；在所述的外壳上还设有开关键、难度级数键、速度键；上述各键与若干个开关相对应，所述各开关以适当方式并联后与所述中央处理器的适当引脚相连接组成外部信号输入电路。
如上所述的本实用新型心算机把数学运算设计成游戏玩具(计分游戏看谁得分高；限时计分游戏在规定的时间内看谁得分高)，并且可按难易程度分成不同级数(如从一位数的加减法到小数点后两位数的乘除法)和不同速度(如从10秒到30秒)，对锻炼心算速度、提高思维敏捷度、增强应变能力十分有益，适合从学前儿童到大人使用，尤其适合青少年儿童进行心算练习。它也可用来当计算器使用，是计算器与玩具的统一体。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型心算机一个典型实施例的正面示意图；图2为本实用新型心算机实施例的电路原理图；图3为本实用新型心算机实施例的立体示意图。
如
图1和图2所示的本实用新型心算机实施例，包括外壳1、设于外壳1正面的数字键2、运算符号键3、液晶显示片LCD及设于外壳1内的中央处理器IC；在外壳1的正面还设有功能型式键5、答案键8和开始键9；液晶显示片LCD通过线路与中央处理器IC相连接；在外壳1上还设有开关键ON/OFF、难度级数键6、速度键7；上述各键与若干个开关S1，S2，……，SN相对应，各开关以适当方式并联后与中央处理器IC的适当引脚相连接组成外部信号输入电路。
本实施例中，所述的开关共有21个(S1，S2，……，S21)，其中开关S1，S2，S3，S4，S5，S6的首端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A0；开关S7，S8，S9，S10，S11，S12的首端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A1；开关S13，S14，S15，S16，S17，S18的首端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A2；开关S19，S20，S21的首端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A3；开关S1，S7，S13，S19的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A4；开关S2，S8，S14，S20的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A5；开关S3，S9，S15，S21的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A6；开关S4，S10，S16的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0A7；开关S5，S11，S17的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0B0；开关S6，S12，S18的尾端并联后接于中央处理器IC的引脚I0B1。
如图2所示，本实施例心算机还包括由时钟震荡器XT、电容C2、C3组成时钟发生电路，时钟震荡器XT的两极分别与电容C2、C3的一极并联后接中央处理器IC的对应引脚，电容C2、C3的另一极均接地。
本实施例中，运算符号键3包括加、减、乘、除等按键。本实施例中，中央处理器IC的型号为SPL03C。
如图2所示，本实施例心算机还设有分别与中央处理器IC相连的复位键RESET、喇叭SP，以及电容C1、C4、C5、电阻R1、电池BT等组成的外围电路；复位键RESET的一极与电容C1的一极并联后接中央处理器IC的RESET引脚，复位键RESET的另一极与电容C1的另一极并联后接中央处理器IC的VSS引脚及地；喇叭SP的两极分别接中央处理器IC的AUDP及AUDN引脚；电容C4，C5及电池BT的正极并联后接中央处理器的VDD引脚，电容C4，C5及电池BT的负极并联后接地；电阻R1的一端接电池BT的正极，另一端接中央处理器IC的ROSC引脚。
液晶显示片LCD直观地告诉使用者目前的各种设定状态以及目前进行计算的算式，让使用者给出正确的答案。运算符号键3只有当计算器用时才使用。喇叭SP用于发声，对开机、游戏开始、答案正确、答案不对等作出相应反应。石英振荡器XT的作用是时钟控制，所有与时间有关的参数的时间值均由该元件控制，本实施例中石英振荡器选用XT32768型号。
如图2本实用新型心算机电路原理图所示，开关S1~S21组成外部信号输入电路，时钟震荡器XT、电容C2、C3组成时钟发生电路，喇叭SP、电容C1、C4、C5、电阻R1、电池BT、开关RESET组成其他外围电路。其中，外壳上的数字键2、运算符号键3、功能型式键5、难度级数键6、速度键7、答案键8、开始键9和开关键ON/OFF分别与外部信号输入电路中的开关S1~S21相对应。当按下上述各键后，外部信号输入电路就有电平信号输入IC，IC接收电平信号经其内部的译码电路和时序电路处理后，就按其相应指令实现各种功能，同时液晶显示片LCD、喇叭SP作相应响应。
下面举例说明本实用新型心算机的使用过程1)按开关键ON/OFF，喇叭发出“崩...”声之后，心算机打开并处于待命状态，液晶显示片LCD上显示各种状态内定值型式1、级数4、速度4、得分000、音乐符号。此时可进行各种状态设定a.如果按一下型式键5，则会变成型式2(即变成了限时计分游戏)，并出现计时显示，这时如果按数字6、0，表示在60秒内看能打多少分；再按一下型式键5，则会变成型式3，心算机处于计算器功能状态，此时级数、速度、得分、计时、音乐符号等全无显示，这时按开始键9，就可以当计算器使用了。
b.如果按一下级数键6，则级数会变成级数5，再按则依次变成级数6、7、8、9、0、1，以此类推。
c.如果按一下速度键7，则速度会变成速度5，再按则变成速度6、7、8、9、0、1，以此类推。
d.游戏状态设定妥当后，按开始键9，发出“嘟、嘟、嘟”三声后，液晶显示片LCD上立即出现一个算式，如“11×8＝”，如果按数字8两下(即88)，喇叭立即说“OK”，并在液晶显示片LCD上出现得分“010”，“”图案翻转两下，液晶显示片LCD上立即出现第二个算式。如果该题答不出，可按答案键8，液晶显示片LCD上会出现“11×8＝88”，按了答案键，此题就不计分了。
e.如果按了开关键ON/OFF，接着又按了开始键9，则心算机在内定值下进行游戏。
2)若一道算式出现了一定时间还给不出答案，也未按答案键8，心算机会发出“嘟嘟嘟”报警声，报警10下，则自动回到待命状态，此时重按开始键9，可进行第二盘游戏。
3)若处于待命状态5分钟后还未按任何键，心算机就自动关机，之后若要使用心算机，则需重按开关键ON/OFF。
4)如果发生意外，如死机、液晶显示片LCD显示不全等，可按复位键REST，此时IC会对整个系统进行检视，检视后回到待命状态。
5)如果想关闭或开启声音，可在待命状态下同时按“0”和“.”两键，声音关闭时，音乐符号不显示。
本实用新型心算机实施例，当做游戏得到一定分数后(如500分)，喇叭会唱一段音乐，以鼓励游戏者，也使之放松一下。得到更高的一定分数(如1000分)后，级数自动上调一级。
权利要求1.一种心算机，包括外壳(1)、设于所述外壳(1)正面的数字键(2)、运算符号键(3)、液晶显示片(LCD)及设于外壳(1)内的中央处理器(IC)；其特征在于，在所述外壳(1)的正面还设有功能型式键(5)、答案键(8)和开始键(9)；所述的液晶显示片(LCD)通过线路与所述的中央处理器(IC)相连接；在所述的外壳(1)上还设有开关键(ON/OFF)、难度级数键(6)、速度键(7)；上述各键与若干个开关(S1，S2，……，SN)相对应，所述各开关以适当方式并联后与所述中央处理器(IC)的适当引脚相连接组成外部信号输入电路。
2.根据权利要求1所述的心算机，其特征在于，所述的开关共有21个(S1，S2，……，S21)，其中开关(S1，S2，S3，S4，S5，S6)的首端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A0；开关(S7，S8，S9，S10，S11，S12)的首端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A1；开关(S13，S14，S15，S16，S17，S18)的首端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A2；开关(S19，S20，S21)的首端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A3；开关(S1，S7，S13，S19)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A4；开关(S2，S8，S14，S20)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A5；开关(S3，S9，S15，S21)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A6；开关(S4，S10，S16)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0A7；开关(S5，S11，S17)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0B0；开关(S6，S12，S18)的尾端并联后接于所述中央处理器(IC)的引脚I0B1。
3.根据权利要求1所述的心算机，其特征在于，该心算机还包括由时钟震荡器(XT)、电容(C2、C3)组成的时钟发生电路，所述时钟震荡器(XT)的两极分别与电容(C2，C3)的一极并联后接所述中央处理器(IC)的对应引脚，所述电容(C2，C3)的另一极均接地。
4.根据权利要求1所述的心算机，其特征在于，所述的运算符号键(3)包括加、减、乘、除等按键。
5.根据权利要求1所述的心算机，其特征在于，所述的中央处理器(IC)的型号为SPL03C。
6.根据权利要求1所述的心算机，其特征在于，所述的心算机还设有分别与中央处理器(IC)相连的复位键(RESET)、喇叭(SP)，以及电容(C1、C4、C5)、电阻(R1)、电池(BT)、等组成的外围电路；所述的复位键(RESET)的一极与电容(C1)的一极并联后接所述中央处理器(IC)的RESET引脚，所述的复位键(RESET)的另一极与电容(C1)的另一极并联后接所述中央处理器(IC)的VSS引脚及地；所述喇叭(SP)的两极分别接所述中央处理器(IC)的AUDP及AUDN引脚；所述电容(C4，C5)及电池(BT)的正极并联后接所述中央处理器的VDD引脚，所述电容(C4，C5)及电池(BT)的负极并联后接地；所述电阻(R1)的一端接电池(BT)的正极，另一端接所述中央处理器(IC)的ROSC引脚。
专利摘要本实用新型公开了一种心算机,包括外壳、设于所述外壳正面的数字键、运算符号键、液晶显示片及设于外壳内的中央处理器;其特征在于,在所述外壳的正面还设有功能型式键、答案键和开始键;所述的数字键、运算符号键、液晶显示片、功能型式键、答案键和开始键均通过线路与所述的中央处理器相连接。这种心算机不但能作为计算器使用,还具有心算练习游戏功能。
文档编号A63H33/00GK2403472SQ9920665
公开日2000年11月1日 申请日期1999年3月30日 优先权日1999年3月30日
发明者巩章勇 申请人:巩章勇