專利名稱：探究式數學游戲教具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種探究式數學游戲教具。
技術背景由于數學智能游戲式教具缺乏，在現有的小學四則運算教學中，廣大教師多采用擺火柴棍、數指頭的方法進行數的加減運算的教學；用背誦"九九表" 的方法進行數的乘除運算的教學。廣大教師迫切希望有一種數學游戲式智能教 具問世，使學生在樂于接受的數學游戲中學習數的四則運算，讓學生在游戲中 增長知識、開發智力。 發明內容本實用新型所要解決的的技術問題是克服以上現有技術的不足和缺陷， 滿足人們的愿望，提供一種探究式數學游戲教具。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學游戲中自覺地掌握相關 的運算知識，達到開發智力的目的。本實用新型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。本實用新型解決其技術問題采用的技術方案是 一種探究式數學游戲教具， 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。
本實用新型具有以下優點及有益效果操作者在教學中，按動不同的模擬 出題按鈕開關，單片機經過運算后輸出相應的信號，控制四個八位的共陽極LED 數碼管，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 生在樂于接受的數學游戲中自覺地掌握相關的運算知識、達到開發智力的目的。


圖1為本實用新型的總體結構示意圖。
圖2為本實用新型的使用流程圖。
圖3為本實用新型的電路原理圖。
圖4為本實用新型的單片機工作程序方框圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型提出的探究式數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按鈕 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，單片機通過執行AT89S52內部ROM中的程序，產生一組控制電壓， -使LED數碼管上顯示出一 組具有乘除運算關系的一組數，如8 6 48,這時可以讓學生發現這一組數 的運算關系為"8乘6等于48",這組數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，讓學生在游戲中進行探索。同樣，按下K2按 鈕開關并松開后，單片機通過執行AT89S52內部ROM中的程序，產生一組控制 電壓，使LED數碼管上顯示出一組具有加減運算關系的一組數，如7 6 13, 這時可以讓學生發現這一組數的運算關系為"7加6等于13"，這組數也是在 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，教師可根據不同的教學需要，對數字或問號進^f亍適當的遮擋，讓學生在游 戲中進行不同的運算思維，以培養學生的思維能力。圖2為本實用新型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為本實用新型的電路原理圖，其電路原理如下開關K4合上后，由集成電路7805、 C4和C5組成的穩壓電路，將6V的電池電 壓經變為5V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內部電路構成單片機的工作時 鐘，工作頻率為12M。 AT89S52的31腳接高電平，使單片機工作時執行片里ROM的 程序。電容。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碼管顯示加減關系的一組隨機數據，當K2按下并松開時， 鍵盤掃描程序將控制數碼管顯示乘除關系的一組隨機數據。Ql、 Q2、 Q3和Q4分別為四個共陽極數碼管的位選控制驅動三極管，四個 LED數碼管的^更選端以總線的形式接到AT89S52的P0 口 。圖4為本實用新型的單片機工作程序方框圖，當本教具通電后，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，數碼管上會顯 示具有乘、除關系的一組隨機數；若否，程序再掃描K2是否按下，若是，則等 待按鈕釋放后，數碼管上會顯示具有加、減關系的一組隨機數。本實用新型的單片機執行源程序采用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 = P1A4;sbit K2 = P1A5;uchar code display[] ={OxCO, 0xF9， 0xA4， OxBO, 0x99， 0x92， 0x82, 0xF8， 0x80， 0x90， OxFF}; uchar data testdata[〗={0x00, 0x00, OxOa, 0x00， OxOa, 0x00}; uchar shift ;延時子程序void delayms(uint ms)uchar t; whi le (ms—)for(t = 0; t < 120; t++)顯示函數void play (void)ucharP0=0xff; P2=0xf。 shift=0x7f; for(k=0; k<6; k++)PO=display[testdata[k]]; P2=shift;shif t=_cror- (shif t， 1); delayms (1);void RUBRIC1 ()uchar numl， n咖2， temp;TR1=0;temp=TLl;temp= temp;num2=temp/9;num2++5testdata[5]=num2;numl=temp%9;numl++;testdata [3]=numljP2=0xff ;乘隨機出題函數temp=num2*numl; testdata [1] =temp/10; testdata=temp%10; TR1=1;*****氺水氺*3|<9|:承承氺****** sicslislcsic*:):!):*!):*******:!:************;):****:);***uchar numl， num2， temp;TR1=0;temp-TLl.，temp= tempjnum2=temp/9;testdata[5〗=num2;numl=temp%9;numl++;testdata[3〗=numl; temp=num2+numl5 testdata [l]=temp/10;加隨機出題函數void RUBRIC2 0testdata[0]=temp%10; TR1=1;主函數<formula>formula see original document page 10</formula>while (K1==0); 腦RIC1 0 ;if (K2==0)for (i=0; i<10; i++) play 0; while (K2==0); R隠IC2 0;play ();
權利要求1、一種探究式數學游戲教具，其特征是內部裝有AT89S52的單片機CPU、四個八位的共陽極LED數碼管和兩個模擬出題按鈕開關。
專利摘要由于數學智能游戲式教具缺乏，在現有的小學四則運算教學中，教師多采用擺火柴棍、數指頭的方法進行數的加減運算的教學；用背誦“九九表”的方法進行數的乘除運算的教學。廣大教師迫切希望有一種數學游戲式智能教具問世，使學生在樂于接受的數學游戲中學習數的四則運算、增長知識和開發智力。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學游戲中自覺地掌握相關的運算知識，達到開發智力的目的。
文檔編號G09B7/00GK201222307SQ20082005296
公開日2009年4月15日 申請日期2008年4月25日 優先權日2008年4月25日
發明者吳昌云, 楊麗慧 申請人:吳昌云