本實(shí)用新型涉及教具領(lǐng)域，具體的說是一種具有藍(lán)牙發(fā)送功能的實(shí)驗(yàn)小球。

背景技術(shù)：

小球在力學(xué)實(shí)驗(yàn)中，小球經(jīng)常被用來做牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、能量守恒、擺等各種實(shí)驗(yàn)。在這些實(shí)驗(yàn)中，小球狀態(tài)的觀察和記錄非常復(fù)雜但關(guān)鍵的步驟。現(xiàn)有技術(shù)中，使用高速相機(jī)記錄運(yùn)動(dòng)過程并分析，成本高、效率低且捕獲的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析困難。通過固定軌道和傳感器分析又因?yàn)檫m用范圍窄，占地范圍以及成本較高等缺陷難以被推廣使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實(shí)用新型提供了一種具有藍(lán)牙發(fā)送功能的實(shí)驗(yàn)小球，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取方便、精確、可以實(shí)時(shí)通過具有藍(lán)牙功能的設(shè)備進(jìn)行查看和操作，并且可在大量的不同類型實(shí)驗(yàn)中靈活運(yùn)用。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種具有藍(lán)牙發(fā)送功能的實(shí)驗(yàn)小球，包括用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并作為外殼為內(nèi)部組成提供支撐和緩沖保護(hù)的球體、用于檢測(cè)小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三軸加速度傳感器、用于實(shí)時(shí)發(fā)送小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的藍(lán)牙模塊、用于讀取及分析三軸加速度傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)生成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息并發(fā)送給藍(lán)牙模塊的單片機(jī)、用于控制設(shè)備打開機(jī)及關(guān)閉的開關(guān)、用于將速度清零的清零按鈕和用于提供電源的電池；所述的三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)和電池設(shè)置在所述的球體的內(nèi)部；所述的開關(guān)和清零按鈕安裝在球體表面；三軸加速度傳感器和藍(lán)牙模塊分別通過導(dǎo)線與單片機(jī)相連接；清零按鈕通過導(dǎo)線與單片機(jī)相連接；三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊和單片機(jī)分別通過開關(guān)與所述的電池相連接。

優(yōu)選地，所述的球體包括殼體、上蓋、空腔和彈性填充物；所述的殼體呈球缺狀殼體結(jié)構(gòu)；所述的上蓋呈球缺狀，與殼體互補(bǔ)成一個(gè)完整球體；上蓋的體積小于殼體的體積；上蓋安裝在殼體的上方；所述的空腔呈上方開口的圓柱體殼狀結(jié)構(gòu)，空腔設(shè)置在殼體的上部；所述的彈性填充物設(shè)置在殼體與空腔之間；所述的三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)和電池固定地安裝在空腔內(nèi)；殼體兩側(cè)均設(shè)置有一個(gè)圓柱形凹陷；所述的開關(guān)和清零按鈕分別固定地安裝在左右兩側(cè)的凹陷中。

優(yōu)選地，所述的殼體、上蓋和空腔由金屬材質(zhì)構(gòu)成；所述的彈性填充物由硅膠材質(zhì)構(gòu)成。

優(yōu)選地，所述的殼體和上蓋通過螺紋相連接。

優(yōu)選地，所述的上蓋，頂部還設(shè)置有一個(gè)用于串繩子做擺運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)形孔。

優(yōu)選地，所述的單片機(jī)為stm32f103單片機(jī)；所述的三軸加速度傳感器為MPU6050模塊；所述的藍(lán)牙模塊使用的藍(lán)牙協(xié)議為藍(lán)牙4.0協(xié)議。

優(yōu)選地，所述的電池為紐扣電池。

優(yōu)選地，所述的開關(guān)為自鎖開關(guān)；所述的清零按鈕為鍋?zhàn)衅粹o。

本實(shí)用新型的有益效果是：

(1)本實(shí)用新型的一種具有藍(lán)牙發(fā)送功能的實(shí)驗(yàn)小球，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取方便、精確、可以實(shí)時(shí)通過具有藍(lán)牙功能的設(shè)備進(jìn)行查看和操作，并且可在大量的不同類型實(shí)驗(yàn)中靈活運(yùn)用。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型的球體剖視圖；

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：球體(1)、開關(guān)(2)、清零按鈕(3)、殼體(11)、上蓋(12)、空腔(13)、彈性填充物(14)、螺紋(15)、環(huán)形孔(16)、凹陷(111)。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。

實(shí)施例1

如圖1、圖2，本實(shí)施例的一種具有藍(lán)牙發(fā)送功能的實(shí)驗(yàn)小球，包括用于進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并作為外殼為內(nèi)部組成提供支撐和緩沖保護(hù)的球體1、用于檢測(cè)小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的三軸加速度傳感器、用于實(shí)時(shí)發(fā)送小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的藍(lán)牙模塊、用于讀取及分析三軸加速度傳感器測(cè)量的數(shù)據(jù)生成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息并發(fā)送給藍(lán)牙模塊的單片機(jī)、用于控制設(shè)備打開機(jī)及關(guān)閉的開關(guān)2、用于將速度清零的清零按鈕3和用于提供電源的電池；所述的三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)和電池設(shè)置在所述的球體1的內(nèi)部；所述的開關(guān)2和清零按鈕3安裝在球體1表面；三軸加速度傳感器和藍(lán)牙模塊分別通過導(dǎo)線與單片機(jī)相連接；清零按鈕3通過導(dǎo)線與單片機(jī)相連接；三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊和單片機(jī)分別通過開關(guān)2與所述的電池相連接。

所述的球體1包括殼體11、上蓋12、空腔13和彈性填充物14；所述的殼體11呈球缺狀殼體結(jié)構(gòu)；所述的上蓋12呈球缺狀，與殼體11互補(bǔ)成一個(gè)完整球體；上蓋12的體積小于殼體11的體積；上蓋12安裝在殼體11的上方；所述的空腔13呈上方開口的圓柱體殼狀結(jié)構(gòu)，空腔13設(shè)置在殼體11的上部；所述的彈性填充物14設(shè)置在殼體11與空腔13之間；所述的三軸加速度傳感器、藍(lán)牙模塊、單片機(jī)和電池固定地安裝在空腔13內(nèi)；殼體11兩側(cè)均設(shè)置有一個(gè)圓柱形凹陷111；所述的開關(guān)2和清零按鈕3分別固定地安裝在左右兩側(cè)的凹陷111中。

所述的殼體11、上蓋12和空腔13由金屬材質(zhì)構(gòu)成；所述的彈性填充物14由硅膠材質(zhì)構(gòu)成。

所述的殼體11和上蓋12通過螺紋15相連接。

所述的上蓋12，頂部還設(shè)置有一個(gè)用于串繩子做擺運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的環(huán)形孔16。

所述的單片機(jī)為stm32f103單片機(jī)；所述的三軸加速度傳感器為MPU6050模塊；所述的藍(lán)牙模塊使用的藍(lán)牙協(xié)議為藍(lán)牙4.0協(xié)議。

所述的電池為紐扣電池。

所述的開關(guān)2為自鎖開關(guān)；所述的清零按鈕3為鍋?zhàn)衅粹o。

在使用時(shí)的工作過程：

①用戶按下開關(guān)2，并使用具有藍(lán)牙連接功能的設(shè)備連接小球，小球開始工作；

②用戶按下清零按鈕3，開始實(shí)驗(yàn)，單片機(jī)將三個(gè)方向的初速度均清零；

③單片機(jī)向三軸加速度傳感器發(fā)送運(yùn)動(dòng)狀態(tài)獲取請(qǐng)求；

④三軸加速傳感器測(cè)量小球運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并將其中的三個(gè)直線方向的加速度發(fā)送到單片機(jī)；

⑤單片機(jī)讀取三個(gè)加速度值，分別通過積分得到三個(gè)方向上的當(dāng)前速度Vx、Vy、Vz，將三個(gè)方向的速度分別進(jìn)行平方再相加，將結(jié)果開方得到速度V；

⑥單片機(jī)將Vx、Vy、Vz、V通過藍(lán)牙模塊發(fā)送給用戶設(shè)備；

⑦用戶在具有藍(lán)牙功能的設(shè)備上讀取數(shù)據(jù)并分析；實(shí)驗(yàn)完成。

以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施方式和說明書中的描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。