Аудиовизуальное обучающее устройство

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения , и может быть использовано в устройствах отображения учебной информации текстово-графического характера . Целью изобретения является расширение дидактических возможностей и упрощение устройства за счет снижения стоимости, повышения надежности и многоцелевого использования бытовой телевизионной и магнитозаписьгоающей Q и 4 КЭ СП ч1 О1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

"- 09 В 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2I) 4117558/24-24 (22) 10. 06. 86 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (71) Киевский политехнический институт им. 50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) Гавад Фадль Хасан (YD), А.М. Головко, В.И. Корнейчук, А.П. Марковский, А.Ю. Михайлюк и Н.С. Косяк (SU) (53) 681.3.071(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 998833773377, кл. G 09 В 7/02,,1980.

Патент Великобритании 11 2083264, кл. G 0 В 7/00, опублик. 1982. (54) АУДИОВИЗУАЛЬНОЕ ОБУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к техническим средствам обучения, и может быть использовано в устройствах отображения учебной информации текстово-графического характера. Целью изобретения является расширение дидактических возможностей и упрощение устройства за счет снижения стоимости, повышения надежности и многоцелевого использования бытовой телевизионной и магнитозаписывающей

)425758!

О !

4О аппа ра туры. Аудиовизуальное обучающее устройство содержит пульт 1 управления, генератор 36 тактовых импульсов, коммутаторы 10, 17, телевизор 5, преобразователь

34 изображения, счетчик 30, блок 28 ввода визуальной информации, компараИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике. в частности

) к техническим средствам обучения, и мс.кет быть использовано в устройствах отображения учебной информации текстово-графического характера.

Целью изобретения является расширение дидактических возможностей и уп! ощение устройства.

IIa чертеже представлена блок-схема .редлагаемого аудиовизуального обу.ающего устройства.

Устройство содержит пульт 1 управ ления, триггеры 2.и 3, блок оперативной памяти, телевизор 5, элементы1 И 6 и 7, элемепг ИЛИ 8, элемент И 9, коммутатор 10, формирователь )l им, :пульсов, триггер 12, блок 13 оператив: ной памяти, селекторы !4 и 15, ключ

)6, коммутатор 17, генератор )8, элемент ИЛИ 19, делитель 20 частоты, элементы И 21 и 22, инвертор 23, эле-мент ИЛИ 24, селектор 25 импульсов, смеситель 26, компаратор 27, блок 28 ввода визуальной информации, вход 29, счетчик 30„ пороговый элемент 31, входы 32 и 33, преобразователь 34 изображения, блок 35 формирования управляющих импульсов, генератор 36 тактовых импульсов, блок, 37 предъявления учебной информации, блок 38 задания режимов работы.

Устройство работает следующим образом.

При включении триггеры 2,3 и 12 устанавливаются в нулевое состояние.

Для осуществления записи изображения на магнитофонную ленту блока 4 пользователь — обучаемый — нажимает кнопку "3апись на пульте 1, в результате чего с pI о выхода на один вход эл:;мента И 6 поступает сигнал высокотор 27, селектор 25 импульсов, триг— геры 2,3,12, элементы И 6,7,9,21,22, элементы ИЛИ 8, 19, 24, инвертор 23, делитель 20 частоты, ключ !6, формирователь 11 импульсов, селекторы 14, 15, смеситель 26, блоки 4, 13 оперативной памяти. 1 ил.

I o уровня. На другой вход элемента

И 6 с выхода селектора 25 приходит кадровый синхронизирующий импульс из полного телевизионного сиг ала, поступающего с выхода блока 28. Б результате на выходе элемента И 6 формируется сигнал высокого уровня, устанавливающий триггер 3 в состояние логической единицы, которая подается на вход блока 4, включая его в режим записи. Кроме. того, сигнал логической единицы, пгойдя через элемент

ИЛИ 8 инициирует формирование импульса на выходе формирователя ;1, триггер 12 при этом устанавливается в единицу. Сигна высокого уровня, появляющийся при этом на вьгходе триггера

12, подается на вход олока 13. задаВая ем pe)KHM. çÿ!IèñtI информации, поступающей в виде двоичного кода на

его вход с выхода селектора 15. Двоичный код формируется ком:.аратсром 27 из поступающего на его вход с выхода блока 28 телесигнала (видеосигнала)

25 путем сравнения его уровня с псроговьм, подаваемьм на вход 29. На выходе ксмпаратора 27 формируется логическая единица в том случае, когда уровень видеосигнала вь1пе порогового (соответствует белому элементу телеизображения), и паоборс i — логический нуль В том сл "чае к 7г,а Г.риве денное условие не соблюдается,coîòf ветствует черному элементу телеизображения). Далее сигнал поступает на вход селектора 15 через элемент И 21, который открывается тактовым импульсом, проходящим с выхода генератора

18 через коммутатор )7., элемент ИЛИ

19 и открытый элемент И 22. Адрес элемента записываемой в олок 13 информации подается на вход блока )3 о выхода счетчика 30, GT орый прсдва1425758 рительно обнулен кадровым синхрониэирующим пульсом, подаваемым на его вход с выхода селектора 25 через открытьпЪ ключ 16. Счетчик 30 суммиру5 ет тактовые импульсы, поступающие с выхода элемента И 22 через селектор 14. Строчный или кадровый гасящий импульсы, появляющиеся в составе телесигнала, выделяются селектором 25 и подаются на соответствующий вход элемента ИЛИ 24, а затем через инвертор 23 — на вход элемента И 22, закрывая его, Таким образом, прерывается запись кода в блок 13 на время, равное длительности названных импульсов.

Когда в блок 13 будет записана описанным способом вся информация о кадре, счетчик 30 сформирует сигнал 2О переполнения, который, поступая на вход триггера !2, переводит его в состояние логического нуля. Нулевой . сигнал, формируемьп": при этом на вхо- де блока 13, переводит последний в 25 режим считывания информации, которая с выхода блока 13 через коммутатор

10 поступает на вход блока 4. Осуществляется запись закодированногo телесигнала изображения на магнитную ленту блока 4. Логическая единица, появляющаяся на инверсном выходе триггера 12, пройдя через элемент

И 7, открытый сигналом с выхода триггера 3, вызывает переключение коммутатора 17, в результате чего тактовые импульсы с выхода генератора 18 через коммутатор 17 поступают на делитель

20 и затем на вход элемента ИЛИ 19.

В описываемом режиме тактовые импуль-.4р сы поступают на вход счетчика 30 с меньшей частотой по сравнению с режимом записи информации в блок 13. Этим достигается согласование скорости считывания информации, задаваемой .временными характеристиками блока 28, со скоростью записи блока 4.

Для прекращения записи информации пользователь нажю ает кнопку "Стоп" на пульте 1, в результате чего íà его gp выходе формируется логический сигнал высокого уровня, который поступает на входы триггеров 2 и 3 и устанавливает их в состояние логического нуля, а также на отключающий вход блока 4 и телевизора 5.

Для воспроизведения записанной информации пользователь — обучаемый— при помощи соответствующей кнопки на пульте 1 формирует сигнал на его выходе, который, поступая на вход триггера 2, устанавливает его в единичное состояние. Логическая единица с выхода триггера 2 поступает на вход управления воспроизведением блока 4. на вход включения телевизора 5, а также на вход элемента ИЛИ 8, в результате чего на выходе триггера 12 по аналогии с предыдущим режимом устанавливается сигнал высокого уровня (триггер 12 устанавливается в единицу), переводящий блок 13 в режим записи и, кроме того, на вход коммута-. тора ТО, в результате чего выход . блока 13 коммутируется с входом коммутатора 10. Кроме того, сигнал с выхода триггера 2, проходя через элемент И 9, открытый сигналом логической единицы с выхода триггера 12, поступает на вход ключа 16, закрывая

его, и на входы селекторов 14 и 15, которые при этом коммутируют свои выходы с входами, на которые поступают сигналы с выходов порогового элемента 31, на вход ко-орого с выхода блока 4 поступает код изображения, записанный на ленту в режиме записи.

В пороговом элементе 31 производится сравнение уровня входных импульсог. с двумя порогами. Если входной сигнал по уровню выше первого порога (более низкого), та на одном выходе порогового элемента 31 формируется тактовый импульс, который пройдя через селектор 14, поступает на вход счетчика 30 для формирования адреса элемента информации, двухпозиционньп код которого подается на вход блока 13 через селектор 15 и с выхода порогового элемента 31. Значение кода равно логической единице, если уровень входного сигнала порогового элемента 31 вьпне уровня второго порога, и наоборот. Первый и второй пороговые уровни задаются извне по входам 32 и 33 устройства.

После того, как в блок 13 с магнитной ленты блока 4 будет записана вся информация о кадре, счетчик 30 сформирует на своем выходе сигнал переполнения, который вызывает появление на выходе триггера 12 логического нуля, который, в свою очередь поступая на вход блока 13, переводит его в режим считывания, а также будучи поданным на вход элемента И 9, закрывает его. При этом вновь открывается

1425758

55 ключ 16, а селектор 14 коммутирует с выходом свой второй вход, на который с генератора 18 через коммутатор 17, элемент ИЛИ 19 к открытый в случае отсутствия гасящих импульсов элемент

22 поступают тактовые импульсы. суммируя их, счетчик 30 формирует адрес считываемого из блока 13 эле1 . ента информации. С выхода блока 13 од изображения через коммутатор 10 оступает на вход смесителя 26, в коч1ором производится наложение на считываемый из блока 13 код управляющих г сящкх.и синхронизирующих телеими JIbcoB,ïoñòóïàtoùèõ на вход смесител 26 в составе телевизионного сигнал с ви, сода блока 28. В результате с выхода смесителя 26 через преобра3 34, в котором происходит у клепке к .астотная модуляция двокчн -о телесигнала, последний поступае на вход телевизора 5, на экране которого воспроизводится записанное на магнитной ленте изображение кадра„

После выдачи с блока 13 .полного к4дра с выхода блока 28 на вход селектора 25 поступает кадровый синхроп1 зирующкй импульс, который с выхода с лектора 25 через открытый ключ 16 ..оступкт на вход счетчика 30, обнулфя его содержимое. После этого систфма будет работать по описанному с особу в соответствии с управляющими манипуляциями пользователя (обу1 чаемого1 на пульте 1. Аудиовизуальн е обучающее устройство может быть использовано и в сокращенном комплект4: без телекамеры, вместо которой в этом случае, например, может использоваться генератор управляющих импульсов. В последнем варианте использования устройства последнее может приняться для автоматизации заочного обучения (при этом пользова-... тйль — обучаемый — может получать кассеты с записью изучаемого материала).

Предлагаемое устройство использу ет стандартные блоки (бытовой магнитозаписывающий магнитофон, бытовой черно-белый телевизор), что позволяет достичь невысокой стоимости, высокой надежности, простоты в работе с устройством. Предлагаемое устройство с успехом может быть использовано для изложения материала в школах, Пту. техникумах и Вузах при аудитор ных занятиях и самостоятельной работе вне учебного заведения.

Применение предлагаемого устройс-ва позволяет значительно сократить расходы, связанные с приобретением учебников и методических материалов, которые могут быть записаны на ленте бытового магнитофона (примерно 350 страниц машинописного текста на одной кассете типа МК-60). Кроме того, предлагаемое устройство позволяет легко обновлять изучаемый материал„ в то время как издание учебника связано со значительной временной задержкой (2-3 года), а также привязывать изучение материала к конкретным задачам обучения, т.е. реализовать проблемное обучение. Устройство дает возможность преподавателю оптимально с точки зрения уровня подго овки обучаемых и их специализации подготовить учебный курс с использованием различных материалов: учебников, технической,цокументацки, журнальньгх публикаций, чертежей. Подготовленный курс может легко тиражироваться, кс-,oëüзоваться как в аудиторкк, так к при самостоя ельной работе. Устройство отличается простотой, повышенной падежностью и существенно меньшей стакмостью, так как использует бытовую технику. В предлагаемом устройстве используется гораздо более экономный способ записи изображений, который позволяет в тысячи раз уплотнить запись изображения на магнитофонной .ленте, предъявлять изображение неограниченное время к отказаться or использования дорогостоящего видеомагнитофона.

Формула изобретения

Аудиовизуальное обучающее устройство, содержащее блок ввода вкзуаль— ной информации, генератор тактовых импульсов, пульт управления, блок предъявления учебной информации.„счетчик, коммутатор, первый к второй блоки оперативной памяти, о т л к ч а ющ е е с я тем, что,. с це;ью расшкренкя дидактических возможнос-,åé к упрощения устройства, оно, содержит компаратор, смеситель, первый и второй селекторы, пороговый элемент, .первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, ключ и блок задания режимов работы, первый, второй,третий к

1425758 ти„ выход которого соединен с информационным входом коммутатора, Составитель А. Карлов

Редактор С. Лекарь Техред А.Кравчук Корректор С. Шекмар

Заказ 4776/51

Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, .ул, Проектная, 4 четвертый входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам пульта управления, выходу первого элемента И и выходу переполнения счетчика, первый выход — к первому входу второго элементa fi и входу режима записи первого блока оперативной памяти, второй выход — к первому входу третьего элемента И, управляю-, щему входу коммутатора, входу режима считывания первого блока оперативной памяти и входу включения индикации блока предьявления учебной информации, третий выход — к второму входу третьего элемента И и управляющему входу второго блока оперативной памяти, а четвертый выход — к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу пятого элемента И, второй вход пятого элемента . И соединен с первым вьгходом блока формирования управляющих импульсов, а выход — с первым входом четвертого элемента И и тактовым входом первого

1 селектора, информационный вход которого подключен к первому вьиоду порогового элемента, выход — к информационному входу счетчика, а управляющий вход - к выходу третьего элемента И, соединенному с одним входом ключа и управляющим входом второго селектора, выход которого подключен к информационному входу второго блока оперативной памяти, тактовый вход— к выходу четвертогс элемента И, .а информационный вход — к второму выходу порогового элемента, первый и второй ,5 входы которого являются соответст— вук>щими вхоцами устройства, а третий вход соединен с выходом перво-.о блок" оперативной памяти, информационнъгй вход которого подключен к первому

10 выходу коммутатора, а установочный вход — к второму выходу пульта управления, соединенному с установочнымвходом блока предъявления учебной информации, информационный вход кото15 рого подключен к вьгходу смесителя, первый и второй входы которого соедниены соответственно с вторым выходом коммутатора и вых одом блока ввода визуальной информации, подключенным

20 к входу блока формирования управляющих импульсов и первому входу компаратора, второй вход которого является третьим входом устройства, à Bh. ход соединен с вторым входом четвертого элемента И, третий выход пульта управления. подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым вьгходом блока формирования управляющих импульсоь, ЗО подключенных к другому .- ходу ключа, выход которого соединен с установочным входом счетчика, информационный выход которсга подключен к адресному входу второго блока операти нси памя