[发明专利]一种高等数学概率演示装置

摘要

本发明公开了一种高等数学概率演示装置，其基座的容纳槽内设有铁质的移动座，基座内沿容纳槽周向还设有多个电磁铁；移动座上设有转台，转台上固定有第一支架，第一支架上转动连接有透明的半球形壳体，半球形壳体的入口通过一透明的圆板封闭；半球形壳体内放有若干个骰子，每个骰子的每个面上均设有一代表该面的二维码，圆板上还设有二维码扫描识别装置；半球形壳体上还设有震动装置及光幕装置；二维码扫描识别装置、震动装置及光幕装置均与微处理器连接，微处理器还连接有计时模块、随机选择模块及触摸显示屏。本发明概率演示的自动化程度高，且能够演示若干个骰子组合时的较为复杂的概率事件，并且整个演示过程不需要耗费人力，演示直观、方便。

主权项

1.一种高等数学概率演示装置，包括基座(1)，其特征在于，所述基座(1)的中部开设有圆柱形的容纳槽(4)，容纳槽(4)内设有铁质的移动座(2)，其中移动座(2)的下表面设有多个万向滚轮(6)，使得移动座(2)通过万向滚轮(6)能够在容纳槽(4)的槽底面上移动，移动座(2)侧壁还和容纳槽(4)侧壁之间通过多个绕容纳槽(4)侧壁周向分布的弹簧(3)相连接，所述基座(1)内沿容纳槽(4)侧壁的周向还设有多个电磁铁(7)，每个电磁铁(7)分别通过一电磁铁控制开关与微处理器信号连接；所述移动座(2)上设有转台(20)，移动座(2)内设有与所述转台(20)轴连接并向转台(20)提供转动动力的第一步进电机(8)，所述第一步进电机(8)通过第一电机控制器与微处理器信号连接；转台(20)上固定有第一支架(9)，第一支架(9)上设有用透明材料制成的半球形壳体(13)，半球形壳体(13)的过其球心的切割面所切割的半球形壳体(13)的入口通过一透明材料的圆板(21)进行封闭，所述半球形壳体(13)具体通过转轴(15)与第一支架(9)转动连接，其中转轴(15)的轴线与所述圆板(21)的圆面相平行，所述转轴(15)与第二步进电机(14)的输出轴连接，第二步进电机(14)通过第二支架固定于所述第一支架(9)上，第二步进电机(14)通过第二电机控制器与微处理器信号连接；所述半球形壳体(13)内放有若干个尺寸相同的正方体的骰子(10)，每个骰子(10)的每个面上均对应设有一二维码，每个二维码的信息包括其所在的骰子的编号以及其在该骰子上的面的编号，所述圆板(21)的位于半球形壳体(13)外的圆面上设有二维码扫描识别装置(16)；所述半球形壳体(13)的外表面还设有震动装置(11)以及光幕装置(12)，其中所述光幕装置(12)发出的光幕(22)与所述圆板(21)的圆面相平行并通过所述半球形壳体(13)的内部，所述光幕(22)与所述圆板(21)的圆面的距离大于骰子(10)高度的一倍且小于骰子(10)高度的两倍；所述二维码扫描识别装置(16)、震动装置(11)以及光幕装置(12)分别与微处理器信号连接，微处理器还信号连接有计时模块、随机选择模块以及触摸显示屏(5)，所述微处理器还与电源模块电连接；所述触摸显示屏(5)用于通过触摸的方式来接收概率演示命令，进而向所述微处理器发送启动信号；所述微处理器接收到所述启动信号后，向所述随机选择模块发送随机选择命令，同时微处理器通过所述第一电机控制器控制所述第一步进电机(8)转动，从而带动所述转台(20)转动；当所述随机选择模块接收到所述随机选择命令后，随机的选择一个电磁铁(7)，并将选择该电磁铁(7)的选择信息发送给微处理器，微处理器根据该选择信息控制被选择的电磁铁(7)的电磁铁控制开关向被选择的电磁铁(7)供电，从而使得移动座(2)被吸引到被选择的电磁铁(7)一边，当被选择的电磁铁(7)的电磁铁控制开关供电时长达到设定的时长时，所述微处理器控制电磁铁控制开关停止向被选择的电磁铁(7)供电，所述微处理器同时向所述随机选择模块再次发送随机选择命令，从而使得随机选择模块再次随机的选择一个电磁铁(7)并被供电，以此重复，当所述微处理器向所述随机选择模块发送的随机选择命令达到设定的次数后，所述微处理器不再向所述随机选择模块发送随机选择命令，随后微处理器通过第一电机控制器关闭第一步进电机(8)，同时微处理器向所述第二电机控制器发送转动命令，所述第二电机控制器接收到所述转动命令后控制所述第二步进电机(14)的输出轴转动180°，使得所述半球形壳体(13)从原来的位于所述圆板(21)下方的位置转动到位于圆板(21)上方的位置；所述光幕装置(12)用于检测其发出的光幕(22)是否受到所述骰子(10)的遮挡，如检测到被遮挡，则向所述微处理器发送遮挡信号，所述微处理器接收到所述遮挡信号后控制所述震动装置(11)进行震动，在震动作用下使得所有骰子都单层的平铺于所述圆板(21)上，当所述微处理器不再接收到所述遮挡信号时，所述微处理器控制所述二维码扫描识别装置(16)对圆板(21)进行扫描，从而识别与圆板(21)相贴的各骰子(10)的面上的二维码，并将所扫描到的所有二维码的信息发送至微处理器，微处理器将所扫描到的所有二维码的信息发送至所述触摸显示屏(5)予以显示，同时微处理器通过所述第二电机控制器控制所述第二步进电机(19)的输出轴再次转动180°，使得所述半球形壳体(13)的位置复原。