[实用新型]声光电一体化原子对称性模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于原子结构教学领域中的课堂辅助教学用具。

背景技术

晶体结构中原胞（布里渊区）相关知识是晶格振动与金属能带理论相关方面的基础，晶胞相关知识是从微观的晶体结构方面解释了宏观方面材料具有不同性能的原因。因此，晶体结构方面知识的理解与掌握对于材料学学生来说相当重要。晶体结构不仅种类繁多，常见的有简单立方，面心立方和体心立方，另外，每一种晶体结构中的原胞与晶胞（又称单胞）的划分又有所不同。因此为了让学生们快速地掌握晶体结构方面的知识，课堂上教师们常常使用对应各种晶体结构的不同球棍模型来辅助教学。虽然便于展示，但是球棍模型数量太多，直接导致的问题就是教师在教学中不便携带。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用新型提供一种声光电一体化原子对称性模型，该种教具模型将不同晶体结构的模型合并成一种球棍模型，同时通过声光电的控制又可显示三种晶体结构，这样既简化了教学工具，也让学生们更加清楚的了解晶体结构之间的关系，提高了教学质量与教学效率。

本实用新型的技术方案是：该种声光电一体化原子对称性模型，包括电气控制单元和模型展示单元，其特征在于：

模型展示单元由若干玻璃管连接相邻的若干透明的玻璃球后形成立方球棍模型构成，在每一个玻璃球内安放对应的发光二极管，所述若干发光二极管的两端与位于玻璃管内的对应导线相连接，所述导线连接至与所述连接端子相配合的连接端子插入端上的对应端口处，连接端子插入端固定在模型展示单元的底部；

所述电气控制单元由电源插头、控制器以及连接端子构成；控制器面板上固定有指示灯、扬声器以及按键；在所述控制器内固定有控制电路板，所述控制电路板上的控制电路由采用80052芯片的单片机、与所述单片机相配合的外围电路、ISD2560语音芯片以及二极管阵列驱动单元连接后构成，其中，所述单片机接收来自于所述按键发出的控制信号，并向所述二极管阵列驱动单元发出驱动信号；所述ISD2560语音芯片与所述单片机之间采用双向数据传递的方式连接，所述ISD2560语音芯片的语音信号输出端与扬声器的音频信号输入端相连接，所述ISD2560语音芯片的语音信号输入端与扬声器话筒的音频信号输入端相连接；所述二极管阵列驱动单元的输出端连接至连接端子上的对应驱动信号输入端，以驱动对应的发光二极管发光。

本实用新型具有如下有益效果：本种模型教具将简单立方球棍模型、体心立方球棍模型、面心立方球棍模型融合成一个固有的球棍模型，固有的球棍模型内用玻璃管连接相邻的透明玻璃球，每个玻璃球相当于点阵中的原子，玻璃管相当于连接杆。在每一个玻璃球内安放可以发出不同颜色光的发光二极管，连接杆内附有导线，将整个球棍模型连上电路。这样，通过控制不同的电路导通，就能够实现对不同晶体结构（简单立方、面心立方和体心立方）的原胞与晶胞（单胞）的展现。另外，在模型里添加语音介绍识别功能，在展现晶体结构的同时可对不同晶体结构的原胞与晶胞进行介绍。利用本种声光电一体化原子对称模型不仅简化了教师上课必备的教具，而且能通过不同晶体结构的转换，声控系统的引入以及自动化语音教学功能，使原本单调枯燥的晶胞原子学变得生动，实现了趣味教学的目的，使学生更加直观形象地接受并掌握晶体结构方面的知识。

附图说明：

图1是本实用新型的整体组成结构示意图。

图2是本实用新型所述模型展示单元的结构示意图。

图3是本实用新型所述控制电路板的电气原理框图。

图4是本实用新型所述控制电路板的电路图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1至图4所示，该种声光电一体化原子对称性模型，包括电气控制单元和模型展示单元6，其独特之处在于：

模型展示单元6由若干玻璃管9连接相邻的若干透明的玻璃球8后形成立方球棍模型构成，在每一个玻璃球8内安放对应的发光二极管，所述若干发光二极管的两端与位于玻璃管9内的对应导线相连接，所述导线连接至与所述连接端子相配合的连接端子插入端5上的对应端口处，连接端子插入端5固定在模型展示单元6的底部。