专利名称:电子幼儿学习器的制作方法
本实用新型属于一种寓教于玩的幼教电子智能玩具。
为开发幼儿智力，人们设计了各种各样的幼教玩具，以提高幼儿的学习兴趣。常见的有看图识字卡片、搭积木等。这类通过一定的视觉形象、色彩来吸引幼儿注意力的玩具，终因过于单调、枯燥而渐趋淘汰。取而代之的是一种能自动判别对错，並辅以音乐、闪光指示的新一代幼教玩具，如刊登在1987.6.6“实用新型专利公报”上的申请号为86204835的儿童智能启迪器。这种启迪器功能多、趣味性强幼儿做练习时，在几十块绘有各种文字、图案的卡片中，取出几块有一定逻辑意义的卡片，插入卡片盒座内，若做对练习，该启迪器即发出闪眨变动的光及悦耳的音乐声来吸引并鼓励儿童做练习，但这种启迪器所用的卡片都包含一个或数个电阻，儿童使用时，极易损坏，並且所需电阻相当多，每块卡片至少需1～2只电阻，几十块卡片就需成百只电阻，这给制造及使用都带来了麻烦。另外，该启迪器只能进行简单的加减等运算，不能进行更多的如乘除之类的运算。
本实用新型的目的是提供一种结构更为简单，功能更多的电子幼教玩具。
其主要技术方案是壳体1中有数个串接于测量桥臂上的触点开关5，在每个触点开关5上还并联着一个电阻，各电阻值按二进制的8421码选定排列，在卡片2的一端，有一组长短不一的插脚，利用这些插脚与上述触点开关5的接触可改变电桥桥臂上的电阻值，从而控制电桥的平衡，並且当卡片2用作加减运算及看图识字等练习时，卡片2上的插脚长短按二进制排列。见表1。当卡片2用作乘除运算时，插脚的长短按表3所示的特殊方式排列。
在所述电路中还包含有一产生方形脉冲的脉冲发生电路9，並且电桥上输出的信号通过一变压器耦合到放大器，使整个电路只需一组电源。
所用的卡片2正反二面均能使用，一面用作加法、乘法运算时，另一面即可进行减法、除法运算。
在壳体1外有N组彩色算珠6既可用来计算，又具有装饰效果。
与已有技术相比，本实用新型具有下述优点1.能实现加减乘除运算及看图识字练习。
2.在线路程式结构上，本实用新型用一块普通MOS数字集成电路完成脉冲发生，线性放大及开关作用比现有技术设计得更为合理。
3.卡片上不设电阻。利用二进制的8421码编码方式及特殊的编码方式设置测量桥电阻，按排卡片上插脚的长短，既增加了运算功能，又减少了大量元器件。
4.只采用一组电源；5.利用带运算符号的卡片作开关，减少了元器件。
图1为电子幼儿学习器的结构图。
图2为卡片结构图；图3为电路方柜图；图4为电子线路图。
本实用新型的最佳实施例如图1、图2、图3、图4所示，在壳体1上部有数个金属触点开关5，壳体1底部有一电子线路板，板上按有脉冲发生电路9，测量电路10、放大整流电路11、开关电路12及音乐电路13，壳体1的一侧有一发声器件4(如扬声器)。另外二侧有数排彩色算珠6，见图1。
壳体1上部的触点开关5串接于测量电路10中的A、B二个电桥臂上，见图4。在每一触点开关5上还並联一电阻，各个电阻值均按二进制的8421码选定排列，如在A桥臂上按下列方式排列一组电阻1K、2K、4K、8K、16K，1K、2K、4K、8K、16K在B桥臂上也设置一组电阻如1K、2K、4K、8K、16K。与之相对应，在卡片2上按表1所示的规律设置一组长短不一的插脚，(用作乘除运算的卡片，其插脚的长短按表3排列)。如图1、图4所示，插脚的个数如图2所示为5个，当进行加法运算时，在A桥臂的触点开关5上插入二块带数字的卡片，卡片上的长插脚8便断开常闭触点开关5(短插脚7与触点开关5不接触)，在测量电路10的A桥臂上串接入二只电阻，该电阻值与卡片2上的数字相对应(如电阻值为2KΩ，则卡片上的数字为2；如为3KΩ，则其数字为3)假定二块卡片插入后A桥臂的电阻为(2＋28)KΩ，即30KΩ，那么只需在B桥臂上也接入一30KΩ电阻，即插入一数字为30的卡片，电桥便处于平衡状态，接通电源(即插入一带“二”号的金属插片3，见图1，图中带“＋”号的卡片与触点开关5不接触)因电桥平衡，故测量电路10无信号输出，放大整流电路11亦无输出，开关电路12处于导通状态，音乐电路13工作，通过扬声器4放出悦耳的音乐声，或其它指示信号，表示幼儿所做练习准确。但是若插入的卡片2不是30，即在B桥臂上接入的电阻值不是30KΩ，电桥就处于不平衡状态，输出一不平衡信号，经放大整流后得到一直流高电平，使开关电路12关断，音乐电路13不工作。
作减法运算时，只要看卡片2的反面即可(假定作加法运算时为正面)，其中印有数字的卡片其两面数字相同，颜色不同。“＋”号卡片的背面是“＝”号，原“＝”号插片3的背面是“－”号，于是便将原等式2＋28＝30变成30－28＝2。
作乘除法运算如前所述，作乘除法运算用的卡片与作加减法运算用的卡片，虽然都印有数字，但前者插脚长短的排列与后者不同，见表2。二者区别在于作加减运算的卡片，其数字与对应的电阻相同，而作乘除运算的卡片，其数字与对应的电阻不同，(因此这二种卡片的颜色应有明显不同)，正是由于这种不同，使得这种卡片能用作乘除运算。具体操作方式与加减法相同。同样地，作除法运算时，只需看反面即可，其中乘法运算中的““＝”插片为金属片，作开关用，其反面为“÷”号“×”号卡片的反面是“＝”号(与触点开关5不接触)卡片2上的数字二面相同，颜色不同。
作看图识字练习，这种练习比上述练习简单得多，只要在A、B二桥臂上分别插上一块对应的电阻值相同的卡片，再插上电源片3即可。这种卡片正反两面也能同时使用。
对图4的说明与非门集成块1、2和电阻R1、R2，电容C1组成脉冲发生电路9，产生一方波脉冲信号，此信号经R5送至测量电路10，测量电路10由电阻R3及Rz1～5组成B桥臂，由R4及Rx1～5，Ry1～5组成A桥臂，电阻R6、R7分别组成另外两条桥臂，W1、W2是调电桥平衡之用，当电桥不平衡时，信号由a、b两点输出，再由变压器耦合送至放大器。变压器B1，除了起耦合信号的作用外，更重要的是能够使测量电桥和放大器，振荡器等其它电路共同使用一组电源。集成块与非门3及电容C2、C3、C7，电阻R8二极管D1、D2、电容C4、电阻W3组成放大整流电路11、C2、C3分别是输入输出耦合电容。C7用于防止产生高频振荡，R8是使数字电路用作线性放大的反馈电阻，放大后的方波信号经D1、D2、C4、W3变为一直流电平，W3可调节直流电平高低。开关电路12由与非门4及三极管T1等组成，当与非门4输入端为低电平时，输出端为高电平，经R9产生T1基极电流，使T1导通，IC2音乐集成电路得电工作，C5、C6及R10组成去耦电路，防止音乐信号对由与非门3组成高阻抗放大器的影响，IC2的音乐信号经T2放大后，由变压器B2进行阻抗匹配，再由压电陶瓷片HID即发声器4发出音响。
测量电路10的电阻Rx1～5，RY1～5、Rz1～5分别並联着触点开关5Kx1～5，KY1～5、Kz1～5。电路中K是由金属插片3控制的电源开关，Ec为电源。
注1.表1与表2中所述的“卡片上的数字”(同一行)为同一块卡片上的数字，表3与表4亦如此。
2.表2与表4中“对应的电阻”是当测量电路中A、B桥臂上的电阻为自左至右(见图4)按下述方式排列时，卡片插入后产生的电阻值。1K、2K、4K、8K、15K。
3.“卡片插脚”一览中，“0”为短脚，“1”为长脚，见图2。
权利要求
1.一种能够进行汉字拼音，加减乘除运算、外文、常识多种启蒙教育的电子幼儿学习器，由数个分别绘有各种印刷符号的卡片2、壳体1发声器件4以及接有测量电路10、放大整流电路11、开关电路12及音乐电路13组成，其特征是在壳体中有数个串接于测量电路10的二个桥臂上的触点开关5，每个触点开关5上还分别并联着一个电阻，在每个卡片2的一端相应地有数个长短不一的插脚，插脚与测量电路10上触点开关5接触。
2.根据权利要求
1所述的电子幼儿学习器，其特征是各电阻值按二进制的8421码排列。
3.根据权利要求
1所述的电子幼儿学习器，其特征是在壳体1上有N排彩色算珠。
4.根据权利要求
1所述的电子幼儿学习器，其特征是在整个电路中只有一组电源。
5.根据权利要求
1所述的电子幼儿学习器，其特征是各卡片的正反两面所标的数字相同。
专利摘要
一种能够自动判别错对，并发出悦耳音乐声的电子幼儿学习器。由数块绘有各种数字、汉字、图案等印刷符号的卡片以及壳体、触点开关电子线路等组成，其特征是通过绝妙的排列测量电桥上的电阻值，以及卡片上长短不一的插脚，使得本实用新型所用的卡片不需要一只电阻，省掉了大量电阻，降低了成本，简化了工序。而且增加了功能——既能进行加减运算，看图识字等练习，又能进行乘除运算。
文档编号G09B19/00GK87207345SQ87207345
公开日1988年4月27日 申请日期1987年7月28日
发明者赵荣明 申请人:赵荣明导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan