專利名稱:手電兩用多功能算盤的制作方法
本實用新型屬于一種計算工具，能手動算數(shù)又能隨機將復雜的運算調(diào)入數(shù)字電路進行計算和顯示的多功能算盤。
人們在使用計算機之后，因習慣按鍵算數(shù)，造成計算能力的普遍下降。且計算機在進行加減運算和核對輸入數(shù)據(jù)，改正錯數(shù)方面的靈活性和效率趕不上算盤。使用普通算盤這種計算工具。是人腦運算，手工操作，但在進行復雜的數(shù)據(jù)運算方面同現(xiàn)代計算機相比，又有其速度慢。效率低之缺點?！皳苤槭接嬎闫鳌痹谶\算加減法的效率上可以與普通算盤比美。但在克服復位功能的阻力，改正送錯的數(shù)和對人們進行數(shù)的概念的訓練，以提高智力等方面還不能完全代替普通算盤。
本實用新型的目的在于提供一種既具有普通算盤的功能，又具有計算機(器)的功能，兼手、電兩用之長處，能進行多種運算、顯數(shù)的多功能算盤。
本實用新型完成的方法一、采用了一珠兩用的算珠，每個算珠既可以作普通算盤珠使用，和普通算盤一樣算數(shù)。又可以視為一個電子開關(guān)，必要時配合計算機(器)算數(shù)，能夠較好的綜合發(fā)揮普通算盤和計算器的長處。如計算1000萬＋1000萬＝2000萬這個命題時，只需在算盤上撥兩個定點在萬位上的珠子，而用計算機(器)操作要按鍵18次，象這類情況，用手動算數(shù)較為方便。又如計算988878×44325的積是多少這個命題時，利用電動計算，只要照本算盤的定位點撥算珠988878，按“×”鍵，撥44325，再按“＝”鍵，在計算器顯示窗中，即可讀出積為4383201735，象這類情況利用本機電動算數(shù)省事，若用普通算盤計算，必須撥珠60次，方可求出積。二、本實用新型的算珠在電動時所用的傳感開關(guān)，采用了自壓對稱多點接觸開關(guān)，由導電金屬材料做成，利用導電套自身的重量進行接觸導通，導電套在導電棒上運動，能不斷消除導體接觸面的氧化物，增加接觸點，不存在著像干簧管開關(guān)的磁化問題和機械開關(guān)的材料疲癆問題，其使用壽命不低于103次，可靠性不少于9999‰，成本很低。三、采用了只用一個手指頭操作的算盤鍵式清盤器，比目前市場上銷售的用兩個手指頭操作的側(cè)式珠算清盤器靈活得多，其操作手的擺幅可縮小三分之一。四，采用了菱形圓頂珠，整體為菱形，頂部為圓形，菱珠的珠間表面空隙較大，手指容易插入，而菱珠頂部為圓形，展開面積較大，能夠與手指較好地吻合，撥珠省力。
本實用新型的優(yōu)點是1.結(jié)構(gòu)簡單，制作維修方便；2.手動算數(shù)和普通算盤一樣。如用電動算數(shù)每撥一次珠子，在算盤上能讀出的數(shù)，能同時在熒光數(shù)碼管上反映出來，以便進行校對和改錯；還能隨時把算珠所表示的數(shù)調(diào)入計算機(器)進行寄存或運算；3.不僅適用于商業(yè)、銀行、財會、統(tǒng)計等部門方便地進行大量數(shù)據(jù)的加減和快速乘除運算，而且還能根據(jù)工廠企業(yè)、科研等用戶以編制軟件的需要進行程序邏輯運算；4.有利于對兒童進行算術(shù)和數(shù)字基礎(chǔ)概念的訓練，從而提高兒童智力，并能幫助兒童有效的掌握計算機技術(shù)。
附圖1為本實用新型的算盤整體結(jié)構(gòu)圖，圖2為電路總圖，圖3為自壓對稱多點接觸開關(guān)圖，圖4、圖5分別為本實用新型的操作圖和框圖。
本實用新型的最佳實施例是用導線把由算盤〔1〕和鍵式清盤器組成的輸入裝置〔12〕與轉(zhuǎn)換裝置〔13〕、運算顯示裝置〔14〕控制裝置〔15〕、電源〔16〕連通。算盤與普通算盤基本相同。由檔〔2〕、梁〔3〕、上珠〔4〕、定位點〔5〕、下珠〔11〕組成，另在算盤的一端安裝功能鍵〔7〕、總清鍵〔8〕、抄數(shù)鍵∥〔9〕、鍵式清盤器拉桿〔10〕安裝在算盤的中間部位，總清鍵下安裝的彈簧連桿機構(gòu)與拉桿相連，按下總清鍵，因彈簧的推力，拉桿動作，與拉桿相連的橫桿使算珠回位；停止按鍵，彈簧回位，拉桿、橫桿回位，不影響撥珠。算盤擔負數(shù)據(jù)輸入的任務，鍵式清盤器擔負使算珠回位，清除計算顯示器內(nèi)存數(shù)據(jù)的任務，與算盤各有關(guān)部位接通電路，共同組成輸入裝置，轉(zhuǎn)換裝置由算珠傳感器、譯碼器、接口組成，擔負將算珠所表示的數(shù)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為計算顯示電路所能接受的訊號，其接口為便于用戶選用各種類型芯片的需要，使用干簧繼電器連機，由于干簧繼電器是一種純機械開關(guān)，因此，接口的內(nèi)部電源電壓變化不會影響計算，顯示芯片的正常工作。算珠傳感器又稱自壓對稱多點接觸開關(guān)，它是本機的核心部件，擔負將算珠所表示的數(shù)轉(zhuǎn)換到電路和計算器芯片的任務，它的結(jié)構(gòu)實質(zhì)就是一個機械開關(guān)，這種開關(guān)包括開關(guān)棒和開關(guān)套兩個組件，開關(guān)棒是電路的輸出通道，開關(guān)套是接通電路的工具。圖3僅為壹個檔位的算珠傳感器結(jié)構(gòu)圖，開關(guān)棒包括棒體〔17〕，數(shù)字觸塊〔18〕、〔19〕、〔20〕、∥∥〔21〕、〔22〕、〔23〕分別代表0、1、2、3、4、5、六個數(shù)碼和公共線觸塊〔24〕，觸塊之間彼此絕緣，從棒端拉出引線〔26〕共七根，開關(guān)套由菱形圓頂算珠〔27〕，金屬內(nèi)套∥∥〔25〕組成。開關(guān)套使用滑動配合關(guān)系裝在開關(guān)棒體上，可作往復運動。當開關(guān)套移動到棒體的某一位置時，由于開關(guān)套本身是一個導體，而這個導體的自重又是由數(shù)字觸塊和公共線觸塊共同支撐的，因此，就必然會使這一位置的數(shù)字觸塊和公共線觸塊導通短接起來，開關(guān)被置于接通狀態(tài)。一旦開關(guān)套離開這一位置，此時數(shù)字觸塊與公共線觸塊之間重新斷開，開關(guān)呈關(guān)閉開路狀態(tài)。本開關(guān)的技術(shù)特征是利用算珠傳感器的自重壓力和導電能力來短接開關(guān)兩極達到接通的目的，因此，特別適用于算珠的往復運動的條件，在使用過程中，阻力小、手感好。其次，本開關(guān)為了保證能可靠地工作，一般應使用非氧化材料制作。在裝配上必須利用數(shù)字觸塊和公共線觸塊對稱的共同支撐開關(guān)套，經(jīng)測定開關(guān)，加工光潔度達△9后，其表面約有144個接觸點，因此，這種開關(guān)從制作成本和可靠性壽命保證，與同功能產(chǎn)品對比，有明顯的優(yōu)越性。
本實用新型的邏輯電路主要由轉(zhuǎn)換裝置的算珠傳感電路，譯碼電路接口電路，控制裝置的脈沖分配電路，運算顯示裝置的計算器電路幾部分組成。計算器電路單獨使用一組電源，其他電路共用一組電源。它們之間的線路連接關(guān)系是傳感電路的輸出端接譯碼電路的輸入端，譯碼電路的輸出端按接口電路的輸入端，接口電路的輸出端按計算器數(shù)字鍵盤的輸入線，所有動作的操作過程由控制器進行程序控制。
算珠傳感器同電路連接的關(guān)系是通過隨機操作實現(xiàn)的。在沒有操作指令時，盡管算珠傳感器的一些開關(guān)業(yè)已閉合，但均無訊號送出。只有在操作指令達到后，控制電路中的RS觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)使一個脈沖分配器產(chǎn)生分配脈沖，由于分配脈沖的輸出端是連接在每一檔算珠傳感器的公共線上，所以當某一檔位脈沖電位達到后，這根公共線就有一個電位，于是在這一檔位上已接通的算珠傳感器，就有一個訊號通過相應的數(shù)碼線輸出，并且由于是采用一拍分配脈沖完成對同一檔幾個算珠傳感器的掃描檢測，所以就能把同一檔已接通的幾個算珠傳感器狀態(tài)記錄下來，再并行地送到譯碼電路，在譯碼電路里，按照算珠傳感器真值表(附本文后)的要求，將算珠表示的狀態(tài)轉(zhuǎn)換為一個數(shù)碼信號完成同電路連接和將數(shù)碼寫入電路的目的。
算珠傳感器同計算器連接的關(guān)系是本實用新型的一個核心問題，因為本兩用算盤，要解決的主要矛盾就是如何使算盤珠表示的數(shù)轉(zhuǎn)送到計算器里去的問題。而這個問題在本兩用算盤電路中主要是由接口電路實現(xiàn)的，接口電路使用微型干簧繼電器作工作元件，繼電器的輸入端接受來自算珠傳感器經(jīng)譯碼后送去的信號，輸出端直接連接在計算器數(shù)碼按鍵的兩根連線上，由于本兩用算盤譯碼電路可以將算珠傳感器所表示的數(shù)翻譯成直接讀出的數(shù)碼，那么利用這個數(shù)碼就能使代表那個數(shù)的微繼電器的輸入端有信號輸入，并使這個繼電器的輸出端由斷開轉(zhuǎn)換到閉合狀態(tài)。
因為普通計算器的送數(shù)方法是采用數(shù)字按鍵下面的兩組印刷線短路來送數(shù)的，所以只要我們把微型繼電器的兩根輸出端子接在計算器的數(shù)字按鍵下的兩根連線上，這樣，當某一個繼電器動作時，就可以將它所代表的那個數(shù)送進計算器里去了。
運算顯示裝置由電路芯片，顯示管組成，擔負處理轉(zhuǎn)換器送來的數(shù)據(jù)訊號和根據(jù)控制裝置送來的功能訊號進行操作和顯示任務?？刂蒲b置由時序電路和條件觸發(fā)器及功能鍵組成。擔負在功能鍵按下后，根據(jù)用戶要求將算盤上所表示的數(shù)轉(zhuǎn)送到計算電路芯片和進行時序操作的任務。電源由帶充電器的二號鎳鎘蓄電池組成，產(chǎn)生＋3V和通過逆變產(chǎn)生的－9、－24、－44、－45幾組電源。
祘珠傳感器與電路連接送數(shù)真值表
權(quán)利要求
1.一種手、電兩用多功能算盤，包括算盤的檔[2]、梁[3]上珠[4]、下珠[11]、定位點[5]及電源[16]，其特征在于算盤的一端安裝有功能鍵[7]、總清鍵[8]、抄數(shù)鍵[9]、算盤的中間部位安裝有使算珠回位和清除計算顯示器內(nèi)存數(shù)據(jù)的鍵式清盤器拉桿[10]，把由算盤和鍵式清盤器組成的輸入裝置[12]，由算珠傳感器和譯碼器及接口組成的轉(zhuǎn)換裝置[13]，由電路芯片和顯示管組成的運算顯示裝置[14]，由時序電路和條件觸發(fā)器及功能鍵組成的控制裝置[15]連通，并接通電源，即由轉(zhuǎn)換裝置的算珠傳感電路、譯碼電路、接口電路、由控制裝置的脈沖分配電路。由運算顯示裝置的計算器電路幾部分組成的邏輯電路的線路連接關(guān)系為傳感電路的輸出端接譯碼電路的輸入端，譯碼電路的輸出端接接口電路的輸入端，接口電路的輸出端接計算器數(shù)字鍵盤的輸入線，所有動作的操作過程，由控制器進行程序控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的算盤，其特征在于作為算珠傳感器的自壓對稱多點接觸開關(guān)是由開關(guān)棒〔17〕、數(shù)字觸塊〔18〕、〔19〕〔20〕、〔21〕、〔22〕、〔23〕、公共線觸塊〔24〕、∥引出線〔26〕及由算珠〔27〕金屬內(nèi)套〔25〕組成的開關(guān)套所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的算盤，其特征在于鍵式清盤器拉桿與安裝在總清鍵下面的彈簧連桿機構(gòu)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的算盤，其特征在于算珠為菱形圓頂珠。
專利摘要
一種手、電兩用多功能算盤，由算盤、鍵式清盤器構(gòu)成的輸入裝置與由轉(zhuǎn)換裝置、控制裝置、運算顯示裝置、電源等連通組成。每撥一粒算盤珠子，可以同時在算盤上和熒光數(shù)碼管上反映出來，或調(diào)入計算器進行寄存、運算和顯示。不僅適用于商業(yè)、銀行的財會、統(tǒng)計部門方便地進行大量數(shù)據(jù)的加減乘除運算，而且還能根據(jù)工廠企業(yè)、科研等用戶以編制軟件的需要進行程序、邏輯運算，且有利于對兒童進行算術(shù)和數(shù)字基礎(chǔ)概念的訓練，以提高智力。其結(jié)構(gòu)簡單，制作、維修方便。
文檔編號G06C1/00GK87204067SQ87204067
公開日1988年5月18日 申請日期1987年3月25日
發(fā)明者潘道昌 申請人:潘道昌導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan