本發(fā)明涉及一種運(yùn)算積木組合。
背景技術(shù)：
目前市場(chǎng)上各種材質(zhì)的積木，其積木表面的圖案和數(shù)字是固定不變的，不具有可變性，市面上的積木數(shù)字固定不變所以在輔助幼兒學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)不具備交互性，學(xué)習(xí)效果有限。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種運(yùn)算積木組合。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：
一種運(yùn)算積木組合，其包括至少三個(gè)數(shù)字積木、運(yùn)算積木和比較積木，所述數(shù)字積木包括按鍵、編碼電路、第一顯示電路和第一電源電路，所述按鍵連接所述編碼電路的輸入端，所述編碼電路的輸出端連接所述第一顯示電路；所述運(yùn)算積木包括運(yùn)算符號(hào)、運(yùn)算電路和第二電源電路，其中兩個(gè)數(shù)字積木的編碼電路的輸出端可分別連接所述運(yùn)算電路的輸入端；所述比較積木包括比較電路、第三顯示電路和第三電源電路，所述運(yùn)算電路的輸出端和其中一個(gè)數(shù)字積木的編碼電路的輸出端可分別可連接所述比較電路的輸入端，所述比較電路的輸出端連接所述第三顯示電路。
在另一較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字積木設(shè)有傳輸導(dǎo)線，所述運(yùn)算積木的運(yùn)算電路的輸出端通過(guò)所述數(shù)字積木的傳輸導(dǎo)線連接至所述比較電路的輸入端。
在另一較佳實(shí)施例中，所述第一顯示電路包括數(shù)碼管和/或點(diǎn)陣屏。
在另一較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字積木、運(yùn)算積木和比較積木的形狀均為正方體。
在另一較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字積木的第一電源和編碼電路之間設(shè)有第一延時(shí)控制電路；和/或，所述比較積木的第三電源和比較電路之間設(shè)有第三延時(shí)控制電路。
在另一較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字積木的編碼電路的輸出端還連接有第一輸出拼接接口，所述運(yùn)算積木的運(yùn)算電路的輸入端還連接有第二輸入拼接接口，所述第一輸出拼接接口可連接所述第二輸入拼接接口，所述比較積木的比較電路的輸入端還連接有第三輸入拼接接口，所述第一輸出拼接接口可連接所述第三拼接接口。
在另一較佳實(shí)施例中，所述第二電源電路和第三電源電路分別包括開(kāi)關(guān)和電池。
在另一較佳實(shí)施例中，還包括無(wú)線充電座，所述電池為充電電池，所述第二電源電路和第三電源電路還分別包括無(wú)線充電保護(hù)電路。
在另一較佳實(shí)施例中，所述數(shù)字積木、運(yùn)算積木和比較積木的外表面分別設(shè)有磁鐵，所述開(kāi)關(guān)為磁控開(kāi)關(guān)，所述磁鐵可控制連接所述磁控開(kāi)關(guān)。
在另一較佳實(shí)施例中，所述編碼電路包括12-4編碼器，所述按鍵有四個(gè)，四個(gè)按鍵可選擇地連接所述12-4編碼器的12位輸入端其中的4位輸入端，所述12-4編碼器的4位輸出端分別連接所述第一顯示電路。
本發(fā)明的有益效果是：
1、通過(guò)數(shù)字積木、運(yùn)算積木和比較積木實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單運(yùn)算的教學(xué)，數(shù)字積木的數(shù)字可通過(guò)按鍵選擇顯示，無(wú)需使用很多積木，通過(guò)比較積木實(shí)現(xiàn)比較驗(yàn)證；數(shù)字積木的顯示電路根據(jù)編碼信號(hào)顯示數(shù)字，數(shù)字積木通過(guò)運(yùn)算積木運(yùn)算輸出運(yùn)算結(jié)果并顯示實(shí)現(xiàn)各數(shù)字的運(yùn)算交互，數(shù)字積木上的數(shù)字的變化以及各數(shù)字之間的運(yùn)算和比較使得幼兒用戶在拼接積木的同時(shí)學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)知識(shí)。
2、運(yùn)算積木通過(guò)數(shù)字積木內(nèi)部的導(dǎo)線將運(yùn)算結(jié)果輸送至比較積木參與比較，使得比較積木無(wú)需直接與運(yùn)算積木進(jìn)行拼接，使得拼接后的運(yùn)算程式與數(shù)學(xué)公式相同。
3、通過(guò)數(shù)碼管顯示數(shù)字更為直觀，通過(guò)點(diǎn)陣屏點(diǎn)亮一定數(shù)量的發(fā)光二極管有利于觀察運(yùn)算過(guò)程中被點(diǎn)亮的發(fā)光二極管數(shù)量的變化進(jìn)一步理解運(yùn)算過(guò)程中數(shù)字的變化。
4、所述數(shù)字積木、運(yùn)算積木和比較積木的形狀均采用正方體結(jié)構(gòu)，易于拼接。
5、通過(guò)設(shè)置延時(shí)控制電路有效控制第一顯示電路和第三顯示電路的顯示持續(xù)時(shí)間，避免消耗過(guò)量電能。
6、電源電路設(shè)置開(kāi)關(guān)方便電源管理。
7、設(shè)置無(wú)線充電座對(duì)充電電池進(jìn)行充電，設(shè)置無(wú)線充電保護(hù)電路提高安全性。
8、通過(guò)設(shè)置磁鐵控制磁控開(kāi)關(guān)進(jìn)一步控制電源啟停。
9、通過(guò)按鍵控制編碼器輸出編碼信號(hào)進(jìn)一步控制第一顯示電路顯示特定內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)不同按鍵對(duì)應(yīng)顯示不同數(shù)字，便于用戶快速獲取特定的數(shù)字。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明；但本發(fā)明的一種運(yùn)算積木組合不局限于實(shí)施例。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的工作原理框圖；
圖2是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第一數(shù)字積木的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明一較佳實(shí)施來(lái)的第一數(shù)字積木的展開(kāi)示意圖；
圖4是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的第一數(shù)字積木的電路原理圖；
圖5是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的運(yùn)算積木的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的運(yùn)算積木的展開(kāi)示意圖；
圖7是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的運(yùn)算積木的電路原理圖；
圖8是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的比較積木的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的比較積木的展開(kāi)示意圖；
圖10是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的比較積木的電路原理圖；
圖11是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的各積木拼接組合后的視圖一；
圖12是本發(fā)明一較佳實(shí)施例的各積木拼接組合后的視圖二。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，參見(jiàn)圖1本發(fā)明一種運(yùn)算積木組合，其包括正方體形狀的第一數(shù)字積木100、第二數(shù)字積木200、第三數(shù)字積木300、運(yùn)算積木400和比較積木500，所述第一數(shù)字積木100和第二數(shù)字積木200分別連接所述運(yùn)算積木400發(fā)送各自的編碼信號(hào)，所述運(yùn)算積木400接收所述兩個(gè)編碼信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算并通過(guò)所述第二數(shù)字積木200將運(yùn)算結(jié)果信號(hào)輸出至所述比較積木500，所述比較積木500接收所述運(yùn)算結(jié)果信號(hào)和第三數(shù)字積木300的編碼信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)算結(jié)果和第三數(shù)字積木300的數(shù)字進(jìn)行比較并輸出比較結(jié)果。
三個(gè)數(shù)字積木的電路和結(jié)構(gòu)相同，具體的，以第一數(shù)字積木100為例，參見(jiàn)圖2至圖4所示，第一數(shù)字積木100包括12-4編碼器u1，芯片型號(hào)為wtc6212，4個(gè)觸摸按鍵110可選擇連接u1的sw0-sw9其中的4個(gè)引腳，以通過(guò)u1輸出編碼信號(hào)控制數(shù)碼管120段選進(jìn)而顯示數(shù)字，數(shù)碼管120設(shè)置在第一數(shù)字積木100的正面，發(fā)光二極管d401-d410構(gòu)成點(diǎn)陣屏130并設(shè)置在第一數(shù)字積木100的背面，u1還輸出編碼信號(hào)點(diǎn)亮點(diǎn)陣屏130中的發(fā)光二極管d401-d410，使得被點(diǎn)亮的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)與數(shù)碼管120所顯示的數(shù)字一致，編碼信號(hào)輸出至第一輸出拼接接口j1，第一輸出拼接接口j1包括中間接地、兩邊對(duì)稱(chēng)串聯(lián)的七個(gè)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)正反插接，防止信號(hào)輸出錯(cuò)誤；第一輸出拼接接口j1有兩個(gè)，分別設(shè)置在正方體的其中兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的側(cè)面上，該側(cè)面上還設(shè)有磁鐵171；u5為555定時(shí)器其芯片型號(hào)為ne555，u5與外圍電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，用于延時(shí)控制，第一數(shù)字積木100可通過(guò)設(shè)置在底面的充電接口140進(jìn)行充電，內(nèi)部設(shè)有柱狀電池150，各芯片和電路全器件焊接在柔性電路板160上，所述柔性電路板160包裹所述柱狀充電電池150。為實(shí)現(xiàn)將運(yùn)算結(jié)果信號(hào)通過(guò)數(shù)字積木傳輸至比較積木，所述第一數(shù)字積木還包括傳輸導(dǎo)線，所述傳輸導(dǎo)線的兩端分別設(shè)有拼接接口180，所述拼接接口180包括9個(gè)觸點(diǎn)，兩個(gè)拼接接口180分別設(shè)置在所述第一數(shù)字積木的上述具有第一輸出拼接接口j1的兩個(gè)側(cè)面上。
參見(jiàn)圖5至圖7所示，所述運(yùn)算積木400包括4位二進(jìn)制并行進(jìn)位全加器u6，其芯片型號(hào)為cd4008，所述運(yùn)算積木400實(shí)現(xiàn)加法運(yùn)算，u6通過(guò)兩個(gè)第二輸入拼接接口j2和j3獲取第一數(shù)字積木100和第二數(shù)字積木200的編碼信號(hào)進(jìn)行加法運(yùn)算并通過(guò)第二輸出拼接接口j4輸出運(yùn)算結(jié)果信號(hào)至比較積木500，本實(shí)施例中，編碼信號(hào)為4位2進(jìn)制數(shù)，運(yùn)算結(jié)果信號(hào)包含進(jìn)位，故為5位2進(jìn)制數(shù)，因此傳輸編碼信號(hào)的第二輸入拼接接口j2和j3具有中間接地、兩邊對(duì)稱(chēng)串聯(lián)的7個(gè)觸點(diǎn)，傳輸運(yùn)算結(jié)果信號(hào)的第二輸出拼接接口j4具有對(duì)稱(chēng)分布的9個(gè)觸點(diǎn)，所述j4有兩個(gè)，分別設(shè)置在所述運(yùn)算積木400的左側(cè)面和右側(cè)面；運(yùn)算積木400表面具有加號(hào)標(biāo)識(shí)410，所述運(yùn)算積木400的供電電路中還包括磁控開(kāi)關(guān)(干簧管)，所述磁控開(kāi)關(guān)可由所述數(shù)字積木的磁鐵171控制，當(dāng)兩個(gè)數(shù)字積木與運(yùn)算積木相拼接接觸時(shí)，運(yùn)算積木400的供電電路啟動(dòng)。
參見(jiàn)圖8至圖10所示，所述比較積木500包括4位數(shù)碼比較器u7，其芯片型號(hào)為cd4585，u7的第三輸入拼接接口j5可與數(shù)字積木的拼接接口180相連接以獲取運(yùn)算積木的運(yùn)算結(jié)果信號(hào)，還可通過(guò)第四拼接接口j6獲取第三數(shù)字積木的編碼信號(hào)，j5具有對(duì)稱(chēng)分布的9個(gè)觸點(diǎn)，j6具有對(duì)稱(chēng)分布的7個(gè)觸點(diǎn)，j5和j6各有兩個(gè)，分別設(shè)置在所述比較積木500的左側(cè)面和右側(cè)面，u7對(duì)兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行比較輸出比較結(jié)果驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管d701-d703，發(fā)光二極管d701-d703分別對(duì)應(yīng)等號(hào)標(biāo)識(shí)510、大于號(hào)標(biāo)識(shí)520和小于號(hào)標(biāo)識(shí)530；發(fā)光二極管d701亮表示兩者相等，發(fā)光二極管d702亮表示第三積木的編碼信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字大于運(yùn)算結(jié)果信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字，發(fā)光二極管d703亮表示第三積木的編碼信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字小于運(yùn)算結(jié)果信號(hào)所對(duì)應(yīng)的數(shù)字。
參見(jiàn)圖11和圖12所示，將各積木拼接組合，通過(guò)觸摸按鍵控制第一數(shù)字積木100、第二數(shù)字積木200和第三數(shù)字積木300的數(shù)碼管顯示數(shù)字，點(diǎn)陣屏點(diǎn)亮和數(shù)字相對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管個(gè)數(shù)，第一數(shù)字積木100和第二數(shù)字積木200分別與運(yùn)算積木400拼接，運(yùn)算積木400進(jìn)行加法運(yùn)算輸出運(yùn)算結(jié)果信號(hào)，運(yùn)算結(jié)果信號(hào)通過(guò)第二數(shù)字積木200傳輸?shù)奖容^積木500，比較積木500還和第三數(shù)字積木300連接，通過(guò)比較運(yùn)算結(jié)果和第三數(shù)字積木的數(shù)字，顯示等號(hào)標(biāo)識(shí)510、大于號(hào)標(biāo)識(shí)520或小于號(hào)標(biāo)識(shí)530。
本發(fā)明還可通過(guò)級(jí)聯(lián)等方式實(shí)現(xiàn)多位數(shù)的運(yùn)算，還可通過(guò)使用多位數(shù)碼管還可顯示多位數(shù)字，除了加法運(yùn)算以外還可通過(guò)不同的運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)減法運(yùn)算、乘法運(yùn)算和除法運(yùn)算等。
上述實(shí)施例僅用來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的一種運(yùn)算積木組合，但本發(fā)明并不局限于實(shí)施例，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均落入本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。