Устройство ввода и отображения информации для обучающих машин Советский патент 1993 года по МПК G09B7/02 

Изобретение относится к техническим средствам обучения и позволяет на одних и тех же индикаторах осуществлять визуальный контроль вводимой информации, номера отвечаемого вопроса и результат ответа на каждый из вопросов.

Целью изобретения является повышение надежности и информативности устройства.

На.чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит двоичный счетчик 1, дешифраторы со стробированием 2. 3, блок 4 индикации обучающей машины, первый 5 и второй 6 триггеры, схему 7 согласования входов стробирования входов стробирования со счетчиком и сигналами стробирования на элементах И-НЕ 8, 9, логическую схему 10 совпадения сигналов, на- пример, И-НЕ, блок 11 ввода ответов посредством пронумерованных контактов 1 ... 16, элемент 12 задержки сигнала для подавления сигналов от дребезга контактов, ограничительный элемент 13, логический элемент И-НЕ 14, ограничительный элемент 15 для согласования с сигналами обучающей машины.

Входные и выходные шины 16, 17, 18, 19,20,21,22:

16- установка в исходное состояние триггера,

17- информационные входы на устройстве,

18- вход разрешения занесения сигналов по шине данных,

19-тактовый вход,

20- вход сигналов результата ответа на каждый из вопросов,

21- выход сигнала кода вводимых ответов.

.Устройство работает следующим образом. Счетчик 1 и все элементы устройства находятся в исходном состоянии (от сигнала Уст. О и сигнала Лог. 1, поступающего на шину 22, на индикаторах 4 высвечивается индикация первого вопроса. Триггеры 5,6 находятся в состоянии: на вых. Q - Лог. О, на вых. Q- Лог. 1й.

При сигнале Лог. О на выходе элемента И-НЕ 10 элементами 8,9 схемы 7 выраба- тывается Лог. 1. Этим сигналом закрываются оба дешифратора, и на входах блока 11 образуются сигналы Лог. Г.

При сигнале Лог. Г на выходе элемента И-НЕ 10, схемой 7 открывается один из дешифраторов, и на входах блока 11 образуются сигналы Лог. О.

В исходном состоянии на входы элемента И-НЕ 10 поступает Лог. Г с Q-выхода триггера 5. Лог. Г с шины 20 и тактовые

сигналы с шины 19. На выходе элемента И-НЕ 10 будут тактовые сигналы. Допустим, что вводится ответ 566.

При замыкании контакта 5 сигналы

5 Лог. Г с входа узла 11 через замкнутый контакт поступают на вход D-триггера 6. По достижении на этом входе уровня сигнала 0,5 лт U-питания, триггер б переключается от сигнала на D-входе. За счет обратной

связи Q-выхода этого триггера, на его D- вход через конденсатор элемента 12 задержки обеспечивается надежное срабатывание триггера от сигнала задержки с пологим фронтом.

5 От переднего фронта сигнала на С-вы- ходе триггера 6 в исходное состояние устанавливается счетчик 1 и переключается триггер 5 по S-входу. От сигнала Лог. О на его Q-выходе на выходе элемента И-НЕ 10

0 образуется Лог. 1. От сигнала Лог. Г на выходе Q этого триггера включается элемент 14 и подается Лог. Г на D-вход этого триггера и элемент 12 задержки.

Счетчик 1 считает сигналы и переключа5 ет дешифратор 2. На контакте 5 образуется Лог. О, который поступает на D-вход триггера, и он переключается по С-входу. При этом запрещается работа элемента 14, счетчик 1 останавливается, включается схема

0 10. Через дешифратор 2 включается пятый светодиод.

После размыкания контактов 5 конденсатор на D-входе триггера 6 разряжается и это триггер переключается по С-входу. Сиг5 налом Лог. 1я с его Q-выхода надежно фиксируется состояние триггера 5.

При замыкании контактов 6 блока 11 аналогично через элемент 12 подается задержанный сигнал на вход D-триггера 6, и

0 он переключается. В исходное состояние устанавливается счетчик 1, по входу 5 переключается триггер 5. Включается элемент 14, на выходе элемента И-НЕ 10 образуется Лог. 1.

5 Счетчик от исходного положения отсчитывает сигналы до появления сигнала Лог. О на контакте номер 6.

По этому сигналу триггер 5 переключается, и сигналом Лог. О на его выходе за0 прощается работа элемента 14.

Аналогично устройство работает при повторном замыкании контактов 6 и других. При этом на обучающую машину по шине 21 с выхода элемента 14 поступает пять сигна5 лов, затем шесть и еще шесть. Эти сигналы являются кодом правильного ответа на вопрос.

После ответа на первый вопрос в обучающей машине счетчик переключается на

второй вопрос. Сигналы с его выхода постулают по шинам 17 на D-входы счетчика 1. Одновременно подается короткий сигнал по шине 18 на V-вход. По этому сигналу в счетчик 1 заносится информация и сигналами с его выходов через дешифратор 2 вклю- чается индикатор под номером 2 (вопрос второй).

Если при вводе ответа произошло размыкание контакта, и сигнал с дешифратора проскочил эти контакты, счетчик 1 будет считать дальше, пока не поступит сигнал Лог. О на D-вход триггера 5. Сбоя при этом не произойдет, если в обучающей машине эти сигналы считает аналогичный счетчик, то остановится в том же положении, что и счетчик 1, т. е. с него будет считана информация введенного ответа.

Обучающийся аналогично отвечает на второй вопрос и т. д.

После ответов все вопросы с обучаю- щей машины на V-вход счетчика 1 по шине 18 постоянно подается сигнал Лог. Г. На D-входы по шинам 17 подаются поочередно сигналы первого, второго и т. д. вопросов. Синхронно с этими сигналами по шине 20 подаются сигналы результата ответа на вопросы Лог. О - ответ верный, Лог. Г - ответ неверный. На вход 19 вместо тактовых сигналов подается постоянно Лог. 1. При сигнале Ног. 1 на шине 20 на выходе схе- мы 10 будет Лог. О, при этом дешифраторы 2,3 выключаются (ошибка в ответе).

Допустим, что в первом, втором и четвертом вопросах ответ был верный, а в третьем вопросе - неверный. На D-входы счетчика 1 поступает сигнал 0000, на вход 21 - сигнал Лог. О.

От этих сигналов включается индикатор под номером 1. Затем на счетчик 1 поступает сигнал 0001, а на шину 20 - сигнал- Лог/ О - включается индикатор под номером 2.

Поступает сигнал 0010, и на шину 20 сигнал Лог, Г. На выходе схемы 10 будет сигнал Лог. О, по этому сигналу дешифраторы закрываются.

Таким образом, на индикаторах узла 4 индицируются номера вопросов 1,2,4, т. е. тех, в которых были верные ответы.

Таким образом, предложенное техническое решение увеличивает информатив- ность устройства, упрощает конструкцию обучающей машины и увеличивает ее дидактические возможности за счет наращивания количества кнопок ввода ответа при незна- чительном увеличении количества элемен- тов в схеме. Кроме того, уменьшается энергоемкость обучающей машины, т. к. в нее включен только один индикатор.

При этом также повышается надежность ввода ответов с контактов. Формула изобретения Устройство ввода и отображения информации для обучающих машин, содержащее блок ввода ответов, выход которого соединен с одним выводом ограничительного элемента, первый триггер, информационный вход которого соединен с выходом элемента задержки, счетчик, выходы которого соединены с информационными входами дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими входами блока ввода ответов, два элемента И-НЕ, первые входы которых являются тактовым входом устройства, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с другим выводом ограничительного элемента, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и информативности, устройство дополнительно содержит два элемента И-НЕ, два разделительных элемента на конденсаторах, второй триггер, информационный вход которого подключен к выходу блока ввода ответов и входу элемента задержки, выход которого подключен к одному выводу первого конденсатора, другой вывод которого соединен с прямым выходом первого триггера и одним выводом второго конденсатора, другой вывод которого соединен с входом Установка 1 второго триггера и установочные входом счетчика, информационные и управляющий входы которого являются соответственно информационным и управляющим входами устройства, тагаовый вход счетчика соединен с выходом первого элемента И-НЕ и является выходом устройства, второй вход первого элемента И-НЕ соединен с тактовыми входами первого и второго триггеров, вход Установка 0 первого триггера является установочным входом устройства, вход Установка 1 первого триггера подключен к шине нулевого потенциала, а инверсный выход соединен с входом Установка 0 второго триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первому входу первого элемента И-НЕ и второму входу второго элемента И-НЕ, третий вход которого является управляющим входом устройства, выход второго элемента И-НЕ соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И- НЕ, второй вход третьего элемента И-НЕ под- ключей к выходу старшего разряда счетчика, а второй вход четвертого элемента И-НЕ подключен к выходу третьего элемента И-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены с первым и вторым управляющими входами дешифратора, выходы которого являются выходами устройства.