學生數學計算器的製作方法
2023-06-26 21:22:46 4
專利名稱：學生數學計算器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電子計算裝置，特別涉及一種與小學數學教育有關的數學計算器。
背景技術：
眾所周知，利用普通電子計算器可以加快數字的四則運算速度和精度；利用所謂函數計算器可以進行三角函數、指數函數、對數函數的運算，有的還可以進行不同進位的數學轉換和數理統計運算等。前者對於小學生過於簡單，後者雖功能繁多，但對於小學生又是一種浪費，而有些又不能實現小學數學中整除和分數化簡運算，更主要的是它們都不能直觀地顯示分數。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是設計一種適合學生使用的學生數學計算器。
為實現上述目的，本實用新型的學生數學計算器包括微處理器及與微處理器連接的鍵盤、復位電路、液晶顯示器和偏壓電路；所述微處理器按主控程序P工作，包括運算控制器和與該運算控制器雙向連接的隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、I/O口以及單向連接的液晶顯示驅動器和定時器。
所述微處理器、復位電路和偏壓電路被安裝在殼體內腔，所述鍵盤和液晶顯示器被安裝固定在殼體的上表面，其上有護蓋，殼體與護蓋在左側邊活頁連接。
所述鍵盤包括分數輸入鍵「a」、 分數與小數轉換鍵「FD」、帶分數和假分數轉換鍵 分數化簡鍵「Simp」、百分號輸入鍵「％」、百分數轉換鍵「→％」、其中「→％」可以將最終的結果表示為百分數的形式，還包括常數鍵「π」、問號鍵「？」、邏輯關係符號鍵「＜」、「＞」、出題鍵「*」、功能鍵「Mode」、整除鍵「Int÷」。
所述微處理器採用型號為Winbond W536的微處理器，微處理器所有的命令和計算，中間運算變量，表達式存儲器等都存放在微處理器的RAM中，所有的程序都存放在微處理器的程序存儲器ROM中。
所述液晶顯示器採用型號為TSC1445的液晶顯示器，它的引腳與微處理器的液晶顯示驅動器輸出腳連接。
所述復位電路與微處理器的復位引腳RST相連；當更換新電池或按復位鍵時，復位引腳上的電壓由高電位變成低電位。
與現有技術相比較，本實用新型的學生數學計算器，其功能涵蓋目前小學數學教育的全部內容，分數採用雙行直觀顯示和直觀的分數輸入方式，並加入百分數轉換、分數轉換、常數π等功能鍵；更重要的是，為了提高學生課外學習的興趣，加入了自動出題功能和人工出題功能。
圖面說明
圖1為本實用新型學生數學計算器的原理方框圖；圖2為所述微處理器的內部電路圖；圖3為本實用新型所用微處理器的外部電路圖；
圖4為復位電路2和偏壓電路4的原理電路圖；圖5為本實用新型所用液晶顯示器公共連線圖；圖6為所述液晶顯示器信號連線圖；圖7為本實用新型數學計算器的主程序P的工作流程圖；圖8為本實用新型學生數學計算器外觀結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作更詳細的說明。
如圖1所示，所述學生數學計算器包括微處理器5及與微處理器5連接的鍵盤1、復位電路2、液晶顯示器3和偏壓電路4；所述微處理器5按主控程序P工作(圖7)，包括運算控制器51和與該運算控制器51雙向連接的隨機存儲器(RAM)52、只讀存儲器(ROM)53、I/O口54以及單向連接的液晶顯示驅動器55和定時器56(圖2)。
圖8為本實用新型學生數學計算器外觀結構示意圖，所述微處理器5、復位電路2和偏壓電路4被安裝在殼體的內腔，而鍵盤1和液晶顯示器3被安裝固定在殼體的上表面。所述鍵盤1和液晶顯示器3的上面有護蓋，殼體與護蓋在左側邊活頁連接。
所述的液晶顯示器3為全點陣的雙行顯示，用於分數的直觀顯示。
如圖8所示，所述鍵盤1有43個按鍵，包括用於分數直觀輸入的分數輸入鍵「a」、 用於分數與小數轉換的分數與小數轉換鍵「FD」、用於帶分數和假分數轉換的帶分數和假分數轉換鍵 用於分數約分的分數化簡鍵「Simp」、用於輸入百分數的百分號輸入鍵「％」、用於將運算結果轉換成百分數顯示的的百分數轉換鍵「→％」以及將整除結果以商和餘數的形式顯示的整除鍵「Int÷」。
另外還包括和出題相關的鍵「*」、「＜」、「＞」、「？」，進入出題功能後，可以選擇出題的模式為人工出題或是自動出題，所出的題目可以自動保存最近的50個，方便進行瀏覽和複查。
另外還含有四個方向鍵，用戶可以很方便地編輯輸入的表達式。
同時還含有「π」、「(」、「)」、「√」、「^」、「(-)」、「+」、「-」、「×」、「÷」等常用的運算鍵。
如圖3所示，本實用新型的計算器採用Winbond W536微處理器5作為計算與控制的核心部件，它由運算控制器51、隨機存儲器(RAM)52、只讀存儲器(ROM)53、輸入輸出口54、液晶顯示驅動器55和定時器56等部分組成。液晶顯示器3、偏壓電路4、復位電路2、鍵盤1都與W536微處理器5直接相連(圖3和圖4)。微處理器5處理所有的命令和計算，中間運算變量、表達式等都存儲在微處理器5的隨機存儲器(RAM)52中，所有的程序都存放在微處理器5的只讀存儲器(ROM)53中。
液晶顯示器3的引腳與W536微處理器5的液晶顯示驅動器55輸出腳連接(圖5)，引腳類型有公共和信號兩種，兩種類型引線的相交處確定要顯示的一個點，所述液晶顯示器信號連線如圖6所示。
偏壓電路4與液晶顯示器3上顯示的字符亮度有關，可以通過改變偏壓電路4上的偏壓值來改變亮度。由於液晶顯示驅動器55集成在微處理器5中，所以偏壓電路4直接與微處理器5相連(見圖3和圖4)。
復位電路2與微處理器5的復位引腳(RST)相連(圖3和圖4)。當更換新電池或用戶按下復位鍵時，復位引腳上的電壓由高電位變化到低電位，再變為高電位。當發生這種情況時，微處理器5重新設置程序指針和堆棧指針，程序從初始狀態開始運行。
鍵盤電路連接微處理器5的I/O口54。每一個按鍵的引腳都連接有兩根引線。當按鍵按下時，這兩根線接通。微處理器5在正常工作時每20毫秒對按鍵查詢一次。當有引線上的電壓由高電位變為低電位時，說明有鍵按下。微處理器5中的運算控制器51根據按鍵的功能和含義進行相應的處理和運算。
本實用新型的學生數學計算器含有特有的出題功能和直觀的分數顯示功能，更適合學生使用。在出題狀態下可以自動出題或由用戶自己手動出題，並可以自動存儲最近的50個題目，自動或是手動出題後，系統開始解析題目，並給出正確的答案提示，如果用戶輸入了錯誤的答案，系統也會給出提示，直到三次後系統給出正確的答案，並進入下一道題目的解答。可以選擇出題的類型、出題的難度。用戶可以進行瀏覽。特有的分數功能可以幫助小學生輕鬆的掌握真分數、假分數、帶分數、約分、分數和小數轉換等特性。特有的出題功能可以在沒有家長和老師指導的情況下自行學習。
本實用新型的學生數學計算器所採用的關鍵部件如下表
權利要求1.一種學生數學計算器，包括微處理器(5)及與微處理器(5)連接的鍵盤(1)、復位電路(2)、液晶顯示器(3)和偏壓電路(4)；其特徵在於所述微處理器(5)按主控程序P工作，包括運算控制器(51)和與該運算控制器(51)雙向連接的隨機存儲器(RAM)(52)、只讀存儲器(ROM)(53)、I/O口(54)以及單向連接的液晶顯示驅動器(55)和定時器(56)。
2.根據權利要求1所述的學生數學計算器，其特徵在於所述微處理器(5)、復位電路(2)和偏壓電路(4)被安裝在殼體內腔，所述鍵盤(1)和液晶顯示器(3)被安裝固定在殼體的上表面，其上有護蓋，殼體與護蓋在左側邊活頁連接。
3.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述鍵盤(1)包括分數輸入鍵「a」、 分數與小數轉換鍵「FD」、帶分數和假分數轉換鍵 分數化簡鍵「Simp」。
4.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述鍵盤(1)還包括百分號輸入鍵「％」、百分數轉換鍵「→％」、其中「→％」可以將最終的結果表示為百分數的形式，還包括常數鍵「π」、問號鍵「？」。
5.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述鍵盤(1)還包括邏輯關係符號鍵「＜」、「＞」、出題鍵「*」、功能鍵「Mode」、整除鍵「Int÷」。
6.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述微處理器(5)採用型號為Winbond W536的微處理器，微處理器(5)所有的命令和計算，中間運算變量，表達式存儲器等都存放在微處理器的RAM中，所有的程序都存放在微處理器(5)的程序存儲器ROM中。
7.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述液晶顯示器(3)採用型號為TSC1445的液晶顯示器，它的引腳與微處理器(5)的液晶顯示驅動器輸出腳連接。
8.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述鍵盤(1)含有43個按鍵，連接微處理器(5)的I/O口；每一個按鍵的引腳都連接有兩根引線；按鍵按下，該兩根引線接通。
9.根據權利要求1或2所述的學生數學計算器，其特徵在於所述復位電路(2)與微處理器(5)的復位引腳RST相連；更換新電池或按復位鍵，復位引腳上的電壓由高電位變成低電位。
專利摘要一種學生數學計算器，包括微處理器(5)及與微處理器(5)連接的鍵盤(1)、復位電路(2)、液晶顯示器(3)和偏壓電路(4)；所述微處理器(5)按主控程序P工作，包括運算控制器(51)和與該運算控制器(51)雙向連接的隨機存儲器(RAM)(52)、只讀存儲器(ROM)(53)、I/O口(54)以及單向連接的液晶顯示驅動器(55)和定時器(56)。本實用新型的數學計算器能涵蓋現時小學數學教育的全部內容，特別是分數的轉換和約分、整除運算、特殊常數π、百分數運算，另外還加入了自動和人工出題功能，可提高學生課外學習的興趣。
文檔編號G06F15/02GK2607625SQ0322355
公開日2004年3月24日 申請日期2003年2月8日 優先權日2003年2月8日
發明者趙宗軒 申請人:信利電子有限公司