專利名稱：探究式數(shù)學游戲教具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種探究式數(shù)學游戲教具。
技術背景由于數(shù)學智能游戲式教具缺乏，在現(xiàn)有的小學四則運算教學中，廣大教師多釆用擺火柴棍、數(shù)指頭的方法進行數(shù)的加減運算的教學；用背誦"九九表" 的方法進行數(shù)的乘除運算的教學。廣大教師迫切希望有一種數(shù)學游戲式智能教 具問世，使學生在樂于接受的數(shù)學游戲中學習數(shù)的四則運算，讓學生在游戲中 增長知識、開發(fā)智力。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的的技術問題是克服以上現(xiàn)有技術的不足和缺陷，滿足 人們的愿望，提供一種探究式數(shù)學游戲教具。本教具利用AT89S52的單片機CPU， 控制四個八位的共陽極LED數(shù)碼管，使具有加、減運算關系或乘、除運算關系 的一組教字，在不同的模擬出題按鈕開關的控制下，隨機地進行顯示。利用本 教具進行教學或學習，能使學生在"加減法則"、"乘法九九表"等內容的學習 中，免受背誦之苦，能讓學生在樂于接受的數(shù)學游戲中自覺地掌握相關的運算 知識，達到開發(fā)智力的目的。本發(fā)明不僅可以作為教師的教具使用，也可以作為學生的學具使用，并且 具有外形小巧、攜帶方便的特點。本人利用萬能實驗板制作成本不超過20元。本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是 一種探究式數(shù)學游戲教具，包括內部裝有AT89S52的單片機CPU、四個八位的共陽極LED數(shù)碼管和兩個模擬出 題按鈕開關。在CPU內部的ROM中裝有能使數(shù)碼管顯示具有加、減運算或乘、 除運算四種運算關系的 一組教字的隨機出題的程序。本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效杲操作者在教學中，按動不同的模擬出題 按鈕開關，單片機經(jīng)過運算后輸出相應的信號，控制四個八位的共陽極LED數(shù) 碼管，使具有加、減運算關系或乘、除運算關系的一組教字，在不同的模擬出 題按鈕開關的控制下，隨機地進行顯示。利用本教具進行教學或學習，能使學 生在"加減法則"、"乘法九九表"等內容的學習中，免受背誦之苦，能讓學生 在樂于接受的數(shù)學游戲中自覺地掌握相關的運算知識、達到開發(fā)智力的目的。


圖1為本發(fā)明的總體結構示意圖。圖2為本發(fā)明的使用流程圖。圖3為本發(fā)明的電路原理圖。圖4為本發(fā)明的單片4;u工作程序方框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明提出的探究式數(shù)學游戲教具的原理和結構作進一步 說明。圖1為本裝置的總體結構示意圖。在圖中Kl為乘除運算模擬出題的^4丑 開關，K2為加減運算模擬出題的按鈕開關，K3為單刀雙擲電源開關，LED為四 個八位共陽極數(shù)碼管。當K3拔到電源接通的位置后，按下Kl按鈕開關并松開后，單片機通過執(zhí) 行AT89S52內部ROM中的程序，產生一組控制電壓，使LED數(shù)碼管上顯示出一組具有乘除運算關系的一組數(shù)，如8 6 48，這時可以讓學生發(fā)現(xiàn)這一組數(shù) 的運算關系為"8乘6等于48"，這組數(shù)是在程序的控制下隨機顯示的，中間 的"？"是一個固定不變的符號，讓學生在游戲中進4亍探索。同樣，按下K2按 鈕開關并松開后，單片機通過執(zhí)行AT89S52內部ROM中的程序，產生一組控制 電壓，使LED數(shù)碼管上顯示出一組具有加減運算關系的一組數(shù)，如7 6 13， 這時可以讓學生發(fā)現(xiàn)這一組數(shù)的運算關系為"7加6等于13",這組數(shù)也是在 程序的控制下隨機顯示的，中間的"？"也是一個固定不變的符號。進行游戲 時，教師可根據(jù)不同的教學需要，對數(shù)字或問號進行適當?shù)恼趽?，讓學生在游 戲中進行不同的運算思維，以培養(yǎng)學生的思維能力。圖2為本發(fā)明的使用流程圖接通本教具的電源，再按動并松開模擬出題 按鈕開關，單片機便會通過運算，產生一組控制電壓，使數(shù)碼管顯示具有加、 減運算或乘、除運算關系的一組隨機教字。圖3為本發(fā)明的電路原理圖，其電路原理如下開關K4合上后，由集成電路7805、 C4和C5組成的穩(wěn)壓電路，將6V的電池電 壓經(jīng)變?yōu)?V的直流電壓，供單片機工作。電容C2、 C3和晶體振蕩器Y1與AT89S52的CPU內部電路構成單片^/L的工作時 鐘，工作頻率為12M。 AT89S52的31腳接高電平，使單片機工作時執(zhí)行片里ROM的 程序。電容C2和R1組成開機自動復位電路；K3為手動復位開關，能使探究式數(shù)學 智能游戲教具工作過程中，按操作的需要隨時復位。按鈕開關K1、 K2按下時，為單片機提供鍵控信號。當K1按下并松開時，鍵 盤掃描程序將控制數(shù)碼管顯示加減關系的一組隨機數(shù)據(jù)，當K2按下并松開時， 鍵盤掃描程序將控制數(shù)碼管顯示乘除關系的一組隨機數(shù)據(jù)。Ql、 Q2、 Q3和Q4分別為四個共陽極數(shù)碼管的位選控制驅動三極管，四個 LED數(shù)碼管的段選端以總線的形式接到AT89S52的P0 口 。圖4為本發(fā)明的單片機工作程序方框圖，當4^:具通電后，單片機上電自 動復位，程序掃描K1是否按下，若是，則等待按鈕釋放后，數(shù)碼管上會顯示具 有乘、除關系的一組隨機數(shù)；若否，程序再掃描K2是否按下，若是，則等待按 鈕釋放后，數(shù)碼管上會顯示具有加、減關系的一組隨機數(shù)。本發(fā)明的單片機執(zhí)行源程序采用C語言程序進行設計，其源程序清單如下#include < reg51. h >#include < intrins.h >#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit Kl = Pl八4;sbit K2 = P1A5;uchar code display[] ={OxCO, 0xF9， 0xA4， 0xB0， 0x99， 0x92, 0x82， 0xF8， 0x80， 0x90, OxFF}; uchar data testdata[] = {0x00， 0x00， OxOa， 0x00， OxOa, 0x00); uchar shift j79|:!|:*9|::|:!|:9|!**************!|!****豕承承*:|:3|:****氺********!|!承延時子程序<formula>formula see original document page 7</formula>顯示函數(shù)<formula>formula see original document page 7</formula>P2=shiftjshif t=—cror— (shift, 1); delayms (1);P2=0xff ;乘隨機出題函數(shù)void 醒RICl()uchar numl, num2， temp;TR1=0;terap=TLljtemp= temp;num2=temp/9;num2++5testdata[5]=num2;numl=temp%9;numl++;testdata[3]=numl; temp=num2*numljtestdata [1] =temp/10; testdata
=temp%10; TR1=1;加隨機出題函數(shù)void RUBRIC2 0uchar numl，num2，temp;TR1=0;teinp=Hl;temp= temp;num2=temp/9;testdata [5] =num2;numl=temp0/o9;numl++;testdata[3]=numl; temp=num2+numl; testdata [l]=temp/10; testdata
=temp%10;TR1=1;主函凄史承承*承*承氺氺*:|:承**3|:氺****** ***承*承*承*******承承承承承氺******* *承氺main ()uchar ijP0=0xffjP2=0xffjTMOD=0x21;THl=175jTLl=175jTRl=ljwhi le (1)if (K1==0)for(i=0; i<10; i++) play (); while(Kl==0);薩RIC1 0;if (K2==0)for(i=0; i<10; i++) play(); while (K2==0); RUBRIC2 0;play ();
權利要求
1. 一種探究式數(shù)學游戲教具，其特征是內部裝有AT89S52的單片機CPU、四個八位的共陽極LED數(shù)碼管和兩個模擬出題按鈕開關。在CPU內部的ROM中裝有能使數(shù)碼管顯示具有加、減運算或乘、除運算四種運算關系的一組教字的隨機出題的程序。
全文摘要
由于數(shù)學智能游戲式教具缺乏，在現(xiàn)有的小學四則運算教學中，教師多采用擺火柴棍、數(shù)指頭的方法進行數(shù)的加減運算的教學；用背誦“九九表”的方法進行數(shù)的乘除運算的教學。廣大教師迫切希望有一種數(shù)學游戲式智能教具問世，使學生在樂于接受的數(shù)學游戲中學習數(shù)的四則運算、增長知識和開發(fā)智力。本教具利用AT89S52的單片機CPU，控制四個八位的共陽極LED數(shù)碼管，使具有加、減運算關系或乘、除運算關系的一組教字，在不同的模擬出題按鈕開關的控制下，隨機地進行顯示。利用本教具進行教學或學習，能使學生在“加減法則”、“乘法九九表”等內容的學習中，免受背誦之苦，讓學生在樂于接受的數(shù)學游戲中自覺地掌握相關的運算知識，達到開發(fā)智力的目的。
文檔編號G09B7/00GK101261774SQ20081003114
公開日2008年9月10日 申請日期2008年4月25日 優(yōu)先權日2008年4月25日
發(fā)明者吳昌云, 楊麗惠 申請人:吳昌云