[发明专利]一种虚实结合的迷宫实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚实结合的迷宫实验装置。

背景技术

每个人的学习和探索能力是有差别，如何通过测试设备来发现并测定个体的学习和探索能力是十分必要的。

现有迷宫实验装置设备大多只记录测试者从实验装置的起点到终点的完成时间和错误次数，对实验测试过程无监控，存在一些测试漏洞，在实际测试过程中，未有效监控测试笔状态，影响测试结果。

发明内容

为了解决目前的迷宫实验装置虚拟或者实体测试分开、并只对测试者测试结果的测定、缺乏对实验测试过程监控的问题，本发明提出了一种能有效实时监控整个测试过程、结构合理简单，成本低廉，使用效果良好的虚实结合的迷宫实验装置。

本发明所述的一种虚实结合的迷宫实验装置，其特征在于：包括测试板、控制器、带有人机交互界面的数据输入输出模块，所述的测试板分为虚拟测试部分和实体测试部分，其中所述的虚拟测试部分包括用于显示虚拟迷宫的虚拟测试触摸屏、用于在触摸屏上绘出虚拟路径的虚拟测试笔，所述的虚拟测试触摸屏的信号输出引脚与所述的控制器的数据采集模块相应的信号输入引脚相连；

所述的实体测试装置包括巷道、巷壁、用于按压在巷道表面的实体测试棒，所述的巷道布置成带有开始和结束的迷宫，所述的巷壁围在巷道两侧，每条巷道尾部配有光电传感器，所述的巷道底部布置压力传感器，所述的压力传感器的信号输出引脚、所述的光电传感器分别与所述的控制器的数据采集模块相应的信号输入引脚相连；

所述的数据输入输出模块的人机交互界面上设置电源开关、复位开关、模式选择按钮、测试结果显示界面，所述的电源开关、复位开关、模式选择按钮分别与所述的控制器的数据采集模块的信号输入引脚端相连；所述的测试结果显示界面与所述的控制器的数据输出模块的引脚相连；

所述的控制器包括数据采集模块、数据处理模块和数据输出模块，所述的数据采集模块的信号输出引脚与所述的数据处理模块的信号输入引脚相连，所述的数据处理模块的信号输出引脚与所述的数据输出模块的信号输入引脚相连。

所述的控制器采用MCS-51单片机。

所述的测试结果显示界面包括测试完成时间记录区、测试错误次数记录区，所述的测试完成时间记录区、测试错误次数记录区的信号输入引脚分别与控制器的数据输入输出模块的信号输出模块相应的引脚相连；其中所述的测试错误次数记录区包括错误次数、重复错误次数和总错误次数；其中，错误次数指多次连续在同一巷道中移动，仅记错误次数一次；重复错误次数记录那些多次连续在同一巷道中移动，重复几次就记录几次；总错误次数记录所有的错误次数，即光电传感器检测到几次就记录几次。

所述的人机交互界面上设有接触棒接触指示灯，并且所述的接触棒接触指示灯与控制器的数据输出模块的输出端相应的引脚相连。

所述的虚拟测试部分和实体测试部分安装在相互铰接的两块测试板相对的内表面上。

所述的人机交互界面上设有比例选择按钮，所述的比例选择按钮均与所述的控制器的数据模块相应的信号输入端相连，其中所述的比例按钮分为1:1、1:2、1:3对虚拟测试部分的迷宫进行调整。

所述的数据输入输出模块配有报警器，所述的报警器的信号输入端与所述的控制器的数据输出模块连接。

工作过程：通过数据输入输出模块的电源开关接通电源，并通过模式选择按钮中的虚拟测试按钮，并通过比例大小选择按钮来得到相对于实体迷宫不同比例的虚拟迷宫，此时在虚拟测试触摸屏可显示迷宫图像，测试者在虚拟测试触摸屏寻找从“开始”位置至“结束”位置的唯一通路，用虚拟测试笔画出该通路(当虚拟测试笔放置显示屏“开始”位置，测试完成时间记录区自动启动计时)，找到唯一通路并顺利完成时(当虚拟测试笔碰到显示屏“结束”位置，测试完成时间记录区自动停止计时)，测试结束后通过测试完成时间记录区显示完成本次测试的时间(在虚拟测试模式下，由于是在可视情况下测试，测试错误次数显示区不起作用，即不显示错误次数)；虚拟测试笔与触摸屏中的通路接触，根据触摸屏工作原理(通过触碰显示屏，使其产生一定的压力，由感应器传出相应的电信号，通过运算获得测试笔的位置信号)，以此来判断虚拟测试笔行走路径是否在虚拟迷宫通路一致；测试中，尽量使虚拟测试笔在通路内，如虚拟测试笔偏离位置碰到通路两侧障碍物，则发出“滴滴”提示音；