专利名称:手电两用多功能算盘的制作方法
本实用新型属于一种计算工具，能手动算数又能随机将复杂的运算调入数字电路进行计算和显示的多功能算盘。
人们在使用计算机之后，因习惯按键算数，造成计算能力的普遍下降。且计算机在进行加减运算和核对输入数据，改正错数方面的灵活性和效率赶不上算盘。使用普通算盘这种计算工具。是人脑运算，手工操作，但在进行复杂的数据运算方面同现代计算机相比，又有其速度慢。效率低之缺点。“拨珠式计算器”在运算加减法的效率上可以与普通算盘比美。但在克服复位功能的阻力，改正送错的数和对人们进行数的概念的训练，以提高智力等方面还不能完全代替普通算盘。
本实用新型的目的在于提供一种既具有普通算盘的功能，又具有计算机(器)的功能，兼手、电两用之长处，能进行多种运算、显数的多功能算盘。
本实用新型完成的方法一、采用了一珠两用的算珠，每个算珠既可以作普通算盘珠使用，和普通算盘一样算数。又可以视为一个电子开关，必要时配合计算机(器)算数，能够较好的综合发挥普通算盘和计算器的长处。如计算1000万＋1000万＝2000万这个命题时，只需在算盘上拨两个定点在万位上的珠子，而用计算机(器)操作要按键18次，象这类情况，用手动算数较为方便。又如计算988878×44325的积是多少这个命题时，利用电动计算，只要照本算盘的定位点拨算珠988878，按“×”键，拨44325，再按“＝”键，在计算器显示窗中，即可读出积为4383201735，象这类情况利用本机电动算数省事，若用普通算盘计算，必须拨珠60次，方可求出积。二、本实用新型的算珠在电动时所用的传感开关，采用了自压对称多点接触开关，由导电金属材料做成，利用导电套自身的重量进行接触导通，导电套在导电棒上运动，能不断消除导体接触面的氧化物，增加接触点，不存在着像干簧管开关的磁化问题和机械开关的材料疲痨问题，其使用寿命不低于103次，可靠性不少于9999‰，成本很低。三、采用了只用一个手指头操作的算盘键式清盘器，比目前市场上销售的用两个手指头操作的侧式珠算清盘器灵活得多，其操作手的摆幅可缩小三分之一。四，采用了菱形圆顶珠，整体为菱形，顶部为圆形，菱珠的珠间表面空隙较大，手指容易插入，而菱珠顶部为圆形，展开面积较大，能够与手指较好地吻合，拨珠省力。
本实用新型的优点是1.结构简单，制作维修方便；2.手动算数和普通算盘一样。如用电动算数每拨一次珠子，在算盘上能读出的数，能同时在荧光数码管上反映出来，以便进行校对和改错；还能随时把算珠所表示的数调入计算机(器)进行寄存或运算；3.不仅适用于商业、银行、财会、统计等部门方便地进行大量数据的加减和快速乘除运算，而且还能根据工厂企业、科研等用户以编制软件的需要进行程序逻辑运算；4.有利于对儿童进行算术和数字基础概念的训练，从而提高儿童智力，并能帮助儿童有效的掌握计算机技术。
附图1为本实用新型的算盘整体结构图，图2为电路总图，图3为自压对称多点接触开关图，图4、图5分别为本实用新型的操作图和框图。
本实用新型的最佳实施例是用导线把由算盘〔1〕和键式清盘器组成的输入装置〔12〕与转换装置〔13〕、运算显示装置〔14〕控制装置〔15〕、电源〔16〕连通。算盘与普通算盘基本相同。由档〔2〕、梁〔3〕、上珠〔4〕、定位点〔5〕、下珠〔11〕组成，另在算盘的一端安装功能键〔7〕、总清键〔8〕、抄数键∥〔9〕、键式清盘器拉杆〔10〕安装在算盘的中间部位，总清键下安装的弹簧连杆机构与拉杆相连，按下总清键，因弹簧的推力，拉杆动作，与拉杆相连的横杆使算珠回位；停止按键，弹簧回位，拉杆、横杆回位，不影响拨珠。算盘担负数据输入的任务，键式清盘器担负使算珠回位，清除计算显示器内存数据的任务，与算盘各有关部位接通电路，共同组成输入装置，转换装置由算珠传感器、译码器、接口组成，担负将算珠所表示的数的状态转换为计算显示电路所能接受的讯号，其接口为便于用户选用各种类型芯片的需要，使用干簧继电器连机，由于干簧继电器是一种纯机械开关，因此，接口的内部电源电压变化不会影响计算，显示芯片的正常工作。算珠传感器又称自压对称多点接触开关，它是本机的核心部件，担负将算珠所表示的数转换到电路和计算器芯片的任务，它的结构实质就是一个机械开关，这种开关包括开关棒和开关套两个组件，开关棒是电路的输出通道，开关套是接通电路的工具。图3仅为壹个档位的算珠传感器结构图，开关棒包括棒体〔17〕，数字触块〔18〕、〔19〕、〔20〕、∥∥〔21〕、〔22〕、〔23〕分别代表0、1、2、3、4、5、六个数码和公共线触块〔24〕，触块之间彼此绝缘，从棒端拉出引线〔26〕共七根，开关套由菱形圆顶算珠〔27〕，金属内套∥∥〔25〕组成。开关套使用滑动配合关系装在开关棒体上，可作往复运动。当开关套移动到棒体的某一位置时，由于开关套本身是一个导体，而这个导体的自重又是由数字触块和公共线触块共同支撑的，因此，就必然会使这一位置的数字触块和公共线触块导通短接起来，开关被置于接通状态。一旦开关套离开这一位置，此时数字触块与公共线触块之间重新断开，开关呈关闭开路状态。本开关的技术特征是利用算珠传感器的自重压力和导电能力来短接开关两极达到接通的目的，因此，特别适用于算珠的往复运动的条件，在使用过程中，阻力小、手感好。其次，本开关为了保证能可靠地工作，一般应使用非氧化材料制作。在装配上必须利用数字触块和公共线触块对称的共同支撑开关套，经测定开关，加工光洁度达△9后，其表面约有144个接触点，因此，这种开关从制作成本和可靠性寿命保证，与同功能产品对比，有明显的优越性。
本实用新型的逻辑电路主要由转换装置的算珠传感电路，译码电路接口电路，控制装置的脉冲分配电路，运算显示装置的计算器电路几部分组成。计算器电路单独使用一组电源，其他电路共用一组电源。它们之间的线路连接关系是传感电路的输出端接译码电路的输入端，译码电路的输出端按接口电路的输入端，接口电路的输出端按计算器数字键盘的输入线，所有动作的操作过程由控制器进行程序控制。
算珠传感器同电路连接的关系是通过随机操作实现的。在没有操作指令时，尽管算珠传感器的一些开关业已闭合，但均无讯号送出。只有在操作指令达到后，控制电路中的RS触发器翻转使一个脉冲分配器产生分配脉冲，由于分配脉冲的输出端是连接在每一档算珠传感器的公共线上，所以当某一档位脉冲电位达到后，这根公共线就有一个电位，于是在这一档位上已接通的算珠传感器，就有一个讯号通过相应的数码线输出，并且由于是采用一拍分配脉冲完成对同一档几个算珠传感器的扫描检测，所以就能把同一档已接通的几个算珠传感器状态记录下来，再并行地送到译码电路，在译码电路里，按照算珠传感器真值表(附本文后)的要求，将算珠表示的状态转换为一个数码信号完成同电路连接和将数码写入电路的目的。
算珠传感器同计算器连接的关系是本实用新型的一个核心问题，因为本两用算盘，要解决的主要矛盾就是如何使算盘珠表示的数转送到计算器里去的问题。而这个问题在本两用算盘电路中主要是由接口电路实现的，接口电路使用微型干簧继电器作工作元件，继电器的输入端接受来自算珠传感器经译码后送去的信号，输出端直接连接在计算器数码按键的两根连线上，由于本两用算盘译码电路可以将算珠传感器所表示的数翻译成直接读出的数码，那么利用这个数码就能使代表那个数的微继电器的输入端有信号输入，并使这个继电器的输出端由断开转换到闭合状态。
因为普通计算器的送数方法是采用数字按键下面的两组印刷线短路来送数的，所以只要我们把微型继电器的两根输出端子接在计算器的数字按键下的两根连线上，这样，当某一个继电器动作时，就可以将它所代表的那个数送进计算器里去了。
运算显示装置由电路芯片，显示管组成，担负处理转换器送来的数据讯号和根据控制装置送来的功能讯号进行操作和显示任务。控制装置由时序电路和条件触发器及功能键组成。担负在功能键按下后，根据用户要求将算盘上所表示的数转送到计算电路芯片和进行时序操作的任务。电源由带充电器的二号镍镉蓄电池组成，产生＋3V和通过逆变产生的－9、－24、－44、－45几组电源。
祘珠传感器与电路连接送数真值表
权利要求
1.一种手、电两用多功能算盘，包括算盘的档[2]、梁[3]上珠[4]、下珠[11]、定位点[5]及电源[16]，其特征在于算盘的一端安装有功能键[7]、总清键[8]、抄数键[9]、算盘的中间部位安装有使算珠回位和清除计算显示器内存数据的键式清盘器拉杆[10]，把由算盘和键式清盘器组成的输入装置[12]，由算珠传感器和译码器及接口组成的转换装置[13]，由电路芯片和显示管组成的运算显示装置[14]，由时序电路和条件触发器及功能键组成的控制装置[15]连通，并接通电源，即由转换装置的算珠传感电路、译码电路、接口电路、由控制装置的脉冲分配电路。由运算显示装置的计算器电路几部分组成的逻辑电路的线路连接关系为传感电路的输出端接译码电路的输入端，译码电路的输出端接接口电路的输入端，接口电路的输出端接计算器数字键盘的输入线，所有动作的操作过程，由控制器进行程序控制。
2.根据权利要求
1所述的算盘，其特征在于作为算珠传感器的自压对称多点接触开关是由开关棒〔17〕、数字触块〔18〕、〔19〕〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕、公共线触块〔24〕、∥引出线〔26〕及由算珠〔27〕金属内套〔25〕组成的开关套所组成。
3.根据权利要求
1所述的算盘，其特征在于键式清盘器拉杆与安装在总清键下面的弹簧连杆机构连接。
4.根据权利要求
1所述的算盘，其特征在于算珠为菱形圆顶珠。
专利摘要
一种手、电两用多功能算盘，由算盘、键式清盘器构成的输入装置与由转换装置、控制装置、运算显示装置、电源等连通组成。每拨一粒算盘珠子，可以同时在算盘上和荧光数码管上反映出来，或调入计算器进行寄存、运算和显示。不仅适用于商业、银行的财会、统计部门方便地进行大量数据的加减乘除运算，而且还能根据工厂企业、科研等用户以编制软件的需要进行程序、逻辑运算，且有利于对儿童进行算术和数字基础概念的训练，以提高智力。其结构简单，制作、维修方便。
文档编号G06C1/00GK87204067SQ87204067
公开日1988年5月18日 申请日期1987年3月25日
发明者潘道昌 申请人:潘道昌导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan