專(zhuān)利名稱(chēng)：均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置的制作方法
均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置
技術(shù)領(lǐng)域該實(shí)驗(yàn)裝置是利用計(jì)算機(jī)的并行接口作為脈沖信號(hào)的輸出，脈沖信號(hào) 的頻率控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。
技術(shù)背景在現(xiàn)有高中的物理教材中都講到物體的均加速運(yùn)動(dòng)，但目前沒(méi)有一個(gè) 實(shí)驗(yàn)裝置能夠形象、直觀地演示這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律，給初學(xué)者對(duì)這一概念的理解帶來(lái)了困難
發(fā)明內(nèi)容
為了使高中學(xué)生對(duì)物體的均加速運(yùn)動(dòng)有一個(gè)形象、直觀地認(rèn)識(shí)，本發(fā) 明的目的是提供一種均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是 計(jì)算機(jī)并行接口(1)的引腳2與紅外發(fā)射電路( 的信號(hào)輸入端相連；紅外接收電路(3)的 信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器⑷的CP-端相連，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(4)的CP+、CW+接+5V， CW-端接地，A+、A-、B+、B-端分別與步進(jìn)電機(jī)(5)相連，步進(jìn)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)齒輪 (6)固定，驅(qū)動(dòng)齒輪(6)與小車(chē)(9)的后橋傳動(dòng)齒輪(7)相吻合，傳動(dòng)齒輪(7)與小車(chē)的后 橋轉(zhuǎn)軸(8)固定。
本發(fā)明的有益效果是能夠演示具有一定初速度的物體的均加速或均減速運(yùn)動(dòng)， 使學(xué)生對(duì)物體的均加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律有一個(gè)形象、直觀地認(rèn)識(shí)。


附圖1是均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置的原理圖。圖中是計(jì)算機(jī)主機(jī)并行接口 (1)，紅外線(xiàn)發(fā)射電路O)、紅外線(xiàn)接收電路(3)，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器0)，步進(jìn)電機(jī)(5)，驅(qū)動(dòng)齒 輪(6)，傳動(dòng)齒輪(7)，后橋轉(zhuǎn)軸(8)，小車(chē)(9)。圖2是定時(shí)器控件1的程序流程圖。圖3 是定時(shí)器控件2的程序流程圖。
具體實(shí)施方式
1、在計(jì)算機(jī)的BIOS中設(shè)置并行接口的操作模式為PS/2或EPP或 ECP。
2、計(jì)算機(jī)并行接口(1)的引腳2與紅外發(fā)射電路O)的信號(hào)輸入端相連；紅外接 收電路⑶的信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器⑷的CP-端相連，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(4)的CP+、 CW+接+5V，CW-端接地，A+、A-、B+、B-端分別與步進(jìn)電機(jī)(5)相連，步進(jìn)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)軸與 驅(qū)動(dòng)齒輪(6)固定，驅(qū)動(dòng)齒輪(6)與小車(chē)(9)的后橋傳動(dòng)齒輪(7)相吻合，傳動(dòng)齒輪(7)與 小車(chē)的后橋轉(zhuǎn)軸(8)固定。
3、用VB語(yǔ)言編寫(xiě)控制程序，下載TVicLPT并行接口專(zhuān)用軟件，并將其作為Active X控件加入到VB工具欄中，在控制程序中加入定時(shí)器控件1，Timerl. interval值為1000 毫秒，定時(shí)器控件1每秒觸發(fā)一次，進(jìn)行一次t = t+Ι計(jì)算，根據(jù)V = at，用V的大小確定 在1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生的脈沖數(shù)量，在控制程序中加入定時(shí)器控件2，根據(jù)定時(shí)器1產(chǎn)生的脈沖數(shù) 量，確定 Timer2. interval 值為脈沖波周期的二分之一，用“TVicLPTl. Pin (2) = [value] ” 命令，使計(jì)算機(jī)并行端口(1)的引腳2產(chǎn)生高低變化的周期性脈沖波，其輸出頻率最高是 250HZ，周期是4毫秒，用作步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的脈沖輸入信號(hào)，其流程圖見(jiàn)圖2和圖3。
下面以V = at，a = 1為例說(shuō)明均加速運(yùn)動(dòng)速度的變化過(guò)程
當(dāng)t = 1秒時(shí)，V = 1，Timer2. interva = 500，即在1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生1個(gè)脈沖波。
當(dāng)t = 2秒時(shí)，V = 2, Timer2. interval = 250，即在1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生2個(gè)脈沖波。
當(dāng)t = 3秒時(shí)，V = 3, Timer2. interval = 166，即在1秒鐘內(nèi)產(chǎn)生3個(gè)脈沖波。
......
當(dāng) t = 250 秒時(shí)，V = 250，Timer2. interval = 2，即在 1 秒鐘內(nèi)產(chǎn)生 250 個(gè)脈沖波。
4、選用步距角為1. 8度的高速步進(jìn)電機(jī)。
5、該控制程序在windows XP操作系統(tǒng)下運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置，是由計(jì)算機(jī)及并行接口、紅外線(xiàn)發(fā)射電路、紅外線(xiàn)接收電路、 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、步進(jìn)電機(jī)、小車(chē)連接組裝而成，其特征是計(jì)算機(jī)并行接口(1)的引腳2與 紅外發(fā)射電路⑵的信號(hào)輸入端相連；紅外接收電路⑶的信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器 ⑷的CP-端相連，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器⑷的CP+、Cff+接+5V，Cff-端接地，A+、A-、B+、B-端 分別與步進(jìn)電機(jī)( 相連，步進(jìn)電機(jī)( 的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)齒輪(6)固定，驅(qū)動(dòng)齒輪(6)與小車(chē) (9)的后橋傳動(dòng)齒輪(7)相吻合，傳動(dòng)齒輪(7)與小車(chē)的后橋轉(zhuǎn)軸(8)固定。
全文摘要
均加速運(yùn)動(dòng)演示裝置。是利用計(jì)算機(jī)的并行接口作為脈沖信號(hào)的輸出，脈沖信號(hào)的頻率控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。目的是使高中學(xué)生對(duì)物體的均加速運(yùn)動(dòng)有一個(gè)形象、直觀地認(rèn)識(shí)。該發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是計(jì)算機(jī)并行端口(1)的引腳2與紅外發(fā)射電路(2)的信號(hào)輸入端相連；紅外接收電路(3)的信號(hào)輸出端與步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(4)的CP-端相連，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(4)的CP+、CW+接+5V，CW-端接地，A+、A-、B+、B-端分別與步進(jìn)電機(jī)(5)相連，步進(jìn)電機(jī)(5)的轉(zhuǎn)軸與驅(qū)動(dòng)齒輪(6)固定，驅(qū)動(dòng)齒輪(6)與小車(chē)(9)的后橋傳動(dòng)齒輪(7)相吻合，傳動(dòng)齒輪(7)與小車(chē)的后橋轉(zhuǎn)軸(8)固定。該裝置適合高中、中專(zhuān)學(xué)生做物理實(shí)驗(yàn)用。
文檔編號(hào)G09B25/02GK102034384SQ20091020477
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2009年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月30日
發(fā)明者劉鵬程 申請(qǐng)人:劉鵬程