Обучающее устройство

 

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспроизведения статической информадии, и может быть использовано для самообучения , группового обучения или инструктирования с памятью специально запрограммированных данных ипи в информационной технике, где требуется предъявление статической информации со звуковым сопровождением. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства. Устройство содержит блок 1 ввода информации , микро-ЭВМ 2, блок 3 визуальной индикации, включающий поисковый узел 4, осветители 5 и 8, объективы 6 и 9, экран 7, видикон 10 и микрофиш 11, усилитель 12 развертки, усилитель 13 видеосигнала, блок 14 сканирования , коммутатор 15, блок 16 звуковой частоты и наушники 18, формирователь 19, блок 20 синхронизации, блок 21 развертки и блок 22 регистрации , выполненньгй в виде алфавитноцифрового дисплея, кадры 23 изображения , кадры 24 с кодово-импульсной и звуковой информациями. Микро-ЭВМ 2 содержит генератор 25 синхроимпульсов, микропроцессор 26, выходные 27 и вхрдные 28 ключи, память 29 программ и память 30 данных. 2 з.п. ф-лы, 4 ил . (Л со со го со ел со X 3

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1332359 (5D 4 G 09 В 7/07 у

1 (>

1 к У РС A !Л fp 5 Ф Е.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3789533/24-24 (22) 11;09.84 (46) 23.08.87. Бюл. У 31 (71) Всесоюзное специализированное, научно-производственное объединение .:"Союзвузприбор" (72) А.В.Марков (53) 681..3.071 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 698038, кл. G 09 В 7/02, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 983737, кл. G 09 В 7/02, 1980. (54) ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспроизведения статической информации, и может быть использовано для самообучения, группового обучения или инструктирования с памятью спепиально запрограммированных данных или в информационной технике, где требуется предъявление статической информации со звуковым сопровождением. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей устройства.

Устройство содержит блок 1 ввода информации, микро-3ВМ 2, блок 3 визуаль ной индикации, включающий поисковый узел 4, осветители 5 и 8, объективы

6 и 9, экран 7, видикон 10 и микрофиш 11, усилитель 12 развертки, усилитель 13 видеосигнала, блок 14 сканирования, коммутатор 15, блок 16 звуковой. частоты и наушники 18, формирователь 19, блок 20 синхронизации, блок 21 развертки и блок 22 регистрации, выполненный в виде алфавитноцифрового дисплея, кадры 23 изображения, кадры 24 с кодово-импульсной и звуковой информациями. Микро-ЭВМ 2 содержит генератор 25 синхроимпульсов, микропроцессор 26, выходные 27 и входные 28 ключи, память 29 программ и память. 30 данных. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. I 35Z3 59

Изобретение относится к техническим средствам обучения, в частности к видеозвуковым системам, предназначенным для избирательного воспро5 изведения статической информации, и может быть использовано для самообучения, группового обучения или инструктирования с помощью специально запрограммированных данных или в информационной технике, где требуется предъявление статической информации со звуковым сопровождением.

Цель изобретения — расширение дидактических возможностей устройства. 1Б

На фиг.1 изображено предлагаемое обучающее устройство; на фиг.2 аудиовизуальный микрофиш; на фиг.3 функциональная схема блока сканиро- 20 вания; на фиг.4 — эпюры, поясняющие работу блока сканирования.

Обучающее устройство (фиг.1) содержит блок 1 ввода информации, микро-ЭВМ 2 и блок 3 визуальной индика- 25 ции, включающий поисковый узел 4, первый осветитель 5, первый объектив 6, экран 7, второй осветитель 8, второй объектив 9, видикон 10 и микрофиш 11, усилитель 12 развертки, 30 усилитель 13 видеосигнала, блок 14 сканирования, коммутатор 15, блок 16 звуковой индикации, включающий усилитель 17 звуковой частоты и наушники 18, формирователь 19, блок 20 синхронизации, блок 21 развертки и блок 22 регистрации, выполненный в виде алфавитно-цифрового дисплея °

Поисковый узел 3 служит для выбора аудиовизуального кадра на микрофи- 4р ше 11, одна половина которого занята кадрами 23 изображения, а вторая — кадрами 24 с кодово-импульсной и звуковой информацией, Микро-3ВМ (Электроника-80") 2 содержит гене- 4r ратор 25 синхроимпульсов, микропроцессор 26, выходные ключи 27, вхоцные ключи 28, память 29 программ и память 30 данных.

Блок 1 и микро-ЭВМ 2 объединены в Б0 блок 31 задания программы.

Блок 14 сканирования содержит соединенные последовательно генератор 32 направления треугольной формы и сумматор 33, первый триггер 34, первый интегратор 35 и дифференциальный усилитель 36, выход которого подключен к второму входу сумматора 33, а также последовательно соединенные второй интегратор 37 и второй триггер 38 (триггер Шмит та) .

Устройство работает следующим образом, При включении прибора микро-ЭВМ 2 выдает согласно обучающей программе, записанной в перепрограммируемую память 29, ко адреса первого кадра А (х, у) учебной информации, расположенной на микрофише 11, при этом между кадрами 23 и 24 выдерживается постоянный шаг так, что после поиска первый кадр 23 изображения устанавливается против осветителя 5, а первый кадр кодовой информации 24 против осветителя 8.

После окончания поиска. кадр 23 изображения проецируется на экран 7, на входные вентили 26 в микро-3ВМ 2 из узла 3 поступает команда "Готовность А". После нажатия любой клавиши на клавиатуре 1, что свидетельствует о наличии обучаемого, с ЭВМ 2 выдается команда ST (пуск) на запуск блока 20 синхронизации и команда СО, т.е. управление коммутатором 15 для загрузки MP памяти 29 программы че-, рез усилитель-формирователь 19. Блок

20 вырабатывает синхроимпульсы с частотой строк f ä и с частотой кадров

Е . Так, например, при считывании кодово-импульсной информации

10000 кГц, f = 20 Гц, число строк в кадре равно 500. Синхросигнал f и f поступает на блок 21 развертки, который вырабатывает напряжение треугольной формы с частотой f /2 и ступенчатой формы (число ступеней равно числу строк) с частотой f„.

Управляющее напряжение с блока 21 развертки поступает на усилитель 12 развертки и затем на отклоняющие пластины видикона 10. Для автоматического слежения за дорожкой с информацией на микрофише на усилитель

12 подается управляющее напряжение с блока 14. Информация, считываемая видиконом 10, в зависимости от сценария обучения может быть кодовоимпульсной или аналого-звуковой.При

1 этом емкость информации, расположенной на одном кадре, зависит от разрешающей способности пленки и видикона. При реальных параметрах пленки (например, 100 лин/мм) и видикона (например, 1000 лин/растр) можно расположить на одном кадре микрофиша

45 з 13323 (при числе кадров на микрофише 128256) 128000 бит или фонограмму с продолжительностью звучания до 50 с.

Кодовая информация может занимать не весь информационный кадр. 24 (фиг.2), а только несколько первых строк. После окончания считывания кодовой информации на микро-ЭВМ 2 поступает код конца. сообщения. Приняв это сообщение

ЭВМ 2 выдает команду на коммутатор

15 и блок 20 синхронизации. По этой команде коммутатор 15 подключает усилитель 13 видеосигнала к усилителю 17 звуковой частоты, к которому подключены наушники 18, а блок 20 . синхронизации изменяет частоту fe u

f< с 10 кГц и 20 Гц на 10 Гц и 0,02 Гц соответственно. Таким образом, считывание одного звукового кадра (звучание фонограммы) равно 50 с. При этом верхняя частота при 500 строк в кадре, 500 элементов в строке и частоте строк 10 Гц равна 5000 Гц.

После изучения визуальной информа- 2б ! и прослушивания сопровождающего ста обучаемый вводит с помощью виатуры 1 ответ, который оценивая согласно алгоритма обучения,заенного ранее с микрофиша в память.Э0 кро-ЭВМ 2, Результат оценки может быть предвлен в виде сообщения на алфавитцифровом дисплее 22, а также в ставлении следующего кадра на ции тек кла етс груж

29 ми ста нопред микрофише.

Таким образом, обучение происходит в постоянном взаимодействии обучающей программы, загруженной с микрофиша 11-в память 29 процессора, 40 блбков предъявления аудиовизуальной информации и клавиатуры 1 ввода.

Поскольку вся обучающая программа располагается на одном носителе информации (микрофише), то для замены предмета изучения достаточно saменить микрофиш.

Для автоматического слежения эа звуковой дорожкой электронный луч совершает по координате у колебательные движеяия с частотой f (например, 60 кГц). Форма напряжения для модуляции луча выбрана треугольной.

Это напряжение (фиг.4, эпюра 4 ) вырабатывается генератором 32 (фиг.3), синхронизация которого осуществляе1 ся от синхронизатора 20 (фиг.1). Для определения направления отклонения луча в схему блока 14 включен триггер 34, который принудительно переключается по S„R входам серией импульсов (фиг.4, эпюра e), поступающих с блока 20 синхронизации. По счетному входу триггер 32 переключается импульсами, формируемыми усилителем 13 видеосигнала. Эпюры этих импульсов представлены на фиг.4г,е,з).

Эпюра г отображает точную подстройку луча видикона 10 к звуковой дорожке, а, е, з — смещение вверх, вниз соответственно. Эпюры д, ж, и отображают временные диаграммы работы триггера.

После интегрирования интегратором 35 (фиг.3) вырабатывается постоянное управляющее напряжение, представленное на эпюрах (д, ж, и), которое поступает на прямой вход дифференциального усилителя 36. На инверсный вход усилителя 36 поступает ступенчатое напряжение, управляющее разверткой по кадру с блока 21 развертки (фиг. 1) .

Таким образом, отклонение луча от. звуковой дорожки компенсируется изменением амплитуды ступеньки. Ступенчатое напряжение и напряжение треугольной формы суммируются сумматором

33 и поступает на усилитель 12 откло" нения (фиг.1).

Ф

Траектория разложения звуковой дорожки в устройстве выбрана построчной без обратного хода, поэтому блок

21 вырабатывает по строкам напряжение треугольной формы, поступающее на усилитель 12 отклонения °

Для синхронизации перехода луча видикона с дорожки на дорожку в блоке 14 используется интегратор 37 и триггер Шмитта 38 (фиг.3). Время интеграции и порог срабатывания триггера 38 вырабатываются такими, чтобы импульс синхронизации вырабатывался после отсутствия нескольких импульсов (например, 10-20), возникающих при пересечении дорожки (фиг.4, эпюра 2). Время перехода с дорожки на дорожку мало, т.е. спектр частот

"щелчков лежит sa пределом верхней границы воспроизводимых звуковых час- . тот.

Использование двух осветительных систем позволяет проецировать изображение обучаемому без критической частоты мигания, что повышает удобства эксплуатации за счет снижения утомляемости обучаемого.

1332359 б т е н и я вого усилителя, первый и второй выФормула из о ре ходы которого подключены соответстОбучающее устройство, содержа- венно к втор му р о и т етьему входам щее блок визу Льной и дикации, пер- 5 блока эвуково д ц овой ин икации четвертый вый и второй усилители, последователь- выход которо д ото ого соединен с входом втоно соединенные блок ввода информации, рого усилителя ° блок задания программы обучения и блок 2. Устро ст ойство по п, 1, о т л иа ю е е с я тем, что блок сканиэвуковой индикации, блок регистра- ч а ю щ е ции, соединенный с вторым выходом 10 рования д р ния со е жит последовательно соеиненные генератор и сумматор, послеблока задания программы обучения, и диненные г 1 р блок развертки, выход которого соеди- довательно д тельно соединенные первый тригпе вый интегратор и усилитель, нен с первым входом первого усилите- гер, первый p p ля, а первый вход — с выходом блока выход которого д ого по ключен к второму синхронизации, о т л и ч а ю щ е е " 15 входу сумм р ато а и второй выход перс я тем, что, с целью расширения ди- вого триггер д иг е а сое инея с его первым дактических возможностей устроиства, входом, п ом последовательно соединенные в него введены блок сканирования и второй ин ой интегратор и второй триггер, последовательно соединенные коммутатор, выход ко р кото ого является первым выхои третий усилитель, выход которого 20 дом блока, в х д у р а выхо с мматора является подключен к второму входу блока за- ым выхо ом блока, второй вход дания программы обучения, третии вход перво о р вого т иггера и вход второго инкоторого подключен к первому выходу тегратор ди ато а объе иены и являются перблока звуковой индикации, третий вы- вым входом блока, м лока входы группы первоход блока. задания программы обучения 25 го тригг р е а являются входами группы подключен к входу блока синхрониза- блока, а второ" д а вто ой вход усилителя— ции и к первому входу коммутатора, вторым входо м вхо ом блока. второй выход которого подключен к Уст ойство по п.1, о т л и— входу блока визуальной индикации, ч ающ ч а ю е е с я тем, что блок визуа второй вход коммутатора соединен с 30, альной инд ц и ика ии содержит поисковый зел ве осветительные системы, зквыходом второго усилителя, подклю- . узел, д ченным к "первому входу блока скани- ран и вид ь Р и икон п и этом поисковый рования,входы группы которого подключе- узел оптически соединен с первой осны к выходам группы блока синхрониэа- ветительной системой, видикон — со ции, второй вход блока автоматичес- З5 второй, в д и вхо и выход поискового узла являются соответственно первыми входом кой подстройки дорожки соединен с выи выхо ом блока а первый и второй ходом блока развертки, первый выход — H asmolroM вхо ы ви икона — вторым и третьим с вторым входом блока развертки, а входы в д вхо ами блока соответственно. второй выход — с вторым входом пер- входами

1332359

ФигХ и

С оставит ель С . Панина

Техред М.Дидык Корректор Е.Рошко ., Редактор Г.Волкова

Заказ 3837/47 Тираж 433 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у . р л. П оектная 4