[实用新型]一种具有运算、识字功能的智能开关

说明书

本实用新型涉及一种电器智能化开关，可广泛替代目前市场上销售的各种电动玩具上使用的拨动式开关。

目前，市场上电动玩具的种类繁类，虽对儿童有较大的吸引力，但由于缺乏其生动性，因而不能更多地吸引儿童，激发其兴趣。为此，中国专利公开了一种名为“儿童电子智力学习机”的专利申请，（申请号为87212465）。这种儿童电子智力学习机主要由运算插牌、插座开关、振荡电路、电桥电路、二进制电阻网络、射极跟随器、放大电路、发光管驱动电路及音乐发音电路等组成。该学习机由于采用的是分立式元件，因而存在的最大问题是可靠性，运算准确性较差寿命较短。

鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种性能可靠、工作稳定，成本低廉、结构紧凑而简单的一种具有运算识字功能的智能开关。使其可以装入现有的电动玩具，起到“儿童电子智力学习机”的作用。

解决本实用新型所提出的任务的措施是，采用电压值比较建立等式的方式来提高工作可靠性。为此，在开关盒内设置有由四位运放器及外围元件分别构成的窗口比较器，与门电路、比较电路、电压跟随器及开关电路。同时，还设置有内设用作电压比较的分压电阻的插块，用以建立电压值比较等式，并可通过插块，调整窗口比较器的电阻值，按照数字范围合理地确定其运算精度。

本实用新型由于采用了电压比较器，所以在1（3KΩ）－－20（60KΩ）数字范围内，其灵敏度一致。插块内电阻的精度，只要最大数值的误差值小于数1所对应的电阻值，比如1－－20数字范围内电阻的相对误差小于5％，即能保证其运算的绝对准确性。同时，该开关结构简单，便于形成批量生产。

本实用新型的具体结构由附图中给出：

图1为本实用新型的外形结构图

图2为本实用新型的电路原理图

图3是采用本实用新型作为开关的简易演算器外形图

图4是采用实用新型作为开关的魔屋

为便于理解本实用新型，以下根据附图中提供的实施例进行详细说明。

图1给出了本实用新型－－一种具有运算识字功能的智能开关的外形结构图。其中（1）为该智能开关的机壳，在机壳（1）上设置有五个插孔（2），其左侧的插孔为输入，右侧的插孔为输出。在机壳内设置有窗口比较器、与门电路，电压比较器、电压跟随器及开关电路。（3）为标有各种运算符号、数码以及文字、图案的插块。

使用时，可将智能开关安装在设置有信号装置或音乐装置的电动玩具上，在插孔（2）内分别插上标有数字和运算符号（或者文字及图案）插块（3），如果所插的插块所组成的运算式子（图1a）或识字图案（图1b）的答案是正确的，则电动玩具启动，发出相应的信号或奏起音乐。反之，如果运算结果错误，电动玩具则不会启动，不会发出信号或音乐。以此可广泛地吸引儿童、激发儿童的兴趣，培养儿童的智力。

图2给出具有运算识字功能的智能开关电路原理L，该电路采用集成块LM339，TWH8778等组成，也可以由其他类似的集成块组成。其中以 1/2 LM339运放器构成窗口比较器， 1/4 LM339为高电平比较器，下限为Va；另 1/4 LM339为低电平比较器，上限为Vb，并使Vb＞Va，当输入电压（即插入插块电阻的分压值）V_入高于高电平的下限，低于低电平的上限，即Va＜V_入＜Vb时，通过与门电路输出，再经四分之一LM339组成的电压比较器及一级电压跟随器去触发开关电路TWH8778（也可以是可控硅继电器等其他开关器件）启动负载工作。

由上述分析可知，本实用新型的输入电压是分压电阻（插块插入电阻）的分压值V_入，一旦满足下列条件，即Va＜V_入＜Vb，均能触发开关电路。而Va与Vb的限幅值可以通过调整电阻来实现，亦即用作数字插块的电阻的误差，仅依赖调整电阻的选择。这样对整个智能开采用的数字插块的电阻精度就大为降低。

图3为采用本实用新型制作的简易电子演算器，它仅由窗口比较部分线路外加两只发光管组合而成，制作十分容易。

图4为本实用新型所驱动的魔屋，当所做的运算题或看图识字是正确时，演算器便能播出电子乐曲、壁灯放光、门即可打开，并能取出由烟囱投入的糖果等物。