專利名稱：：氣墊導(dǎo)軌程序顯示計時儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型是普通物理實(shí)驗(yàn)用的。現(xiàn)有的普通物理實(shí)驗(yàn)中，利用氣墊導(dǎo)軌和計時儀只可測出一個滑塊經(jīng)過光電門的時間，要同時完成兩個滑塊的實(shí)驗(yàn)，在完成第一個滑塊通過光電門時間的測量，并讀出數(shù)據(jù)后才允許第二個滑塊通過光電門，否則顯示的數(shù)據(jù)就會丟失，時間顯示和碰撞過程同時進(jìn)行，這種實(shí)驗(yàn)一般要由一人負(fù)責(zé)起動滑塊，并保證滑塊在碰前碰后過程中的任一時刻只能有一個滑塊通過光電門，一個人讀出數(shù)據(jù)，一個人負(fù)責(zé)記數(shù)。一個滑塊通過氣墊導(dǎo)軌的光電門只需幾秒鐘，要完成一系列讀數(shù)和記錄操作，往往使實(shí)驗(yàn)人員手忙腳亂，記錄數(shù)據(jù)困難。本實(shí)用新型的目的是設(shè)計出一種專用于氣墊導(dǎo)軌上進(jìn)行普通物理實(shí)驗(yàn)的氣墊導(dǎo)軌程序顯示計時儀，在儀器上安裝了功能選擇鍵，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵，可進(jìn)行四種功能選擇，一次完成兩個滑塊的碰撞實(shí)驗(yàn)。本實(shí)用新型是由單片計算機(jī)、地址鎖存器、程序存儲器、移位寄存器、施密特觸發(fā)器、數(shù)碼顯示管、光電門插座、復(fù)位鍵和外殼組成，在此基礎(chǔ)上安裝了功能選擇鍵，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵，以實(shí)現(xiàn)本計時儀的四種功能。這兩個鍵是縱向排列，功能選擇鍵在上，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵在下；各元器件是通過印刷電路連接，單片計算機(jī)(8031)P2.0～P2.2與程序存儲器的高位地址A8～A10連接，P0.0～P0.7通過地址鎖存器再與程序存儲器低位地址A0～A7連接，形成程序存儲器尋址電路；存儲器中的專用程序是計時功能模塊，計算程序，兩個外部中斷服務(wù)程序，兩個定時器中斷服務(wù)程序組成；施密特觸發(fā)器對兩個光電門的紅外光電信號進(jìn)行整形處理后，分別送到單片計算機(jī)的外部中斷輸入端1NT0、1NT1，經(jīng)單片計算機(jī)處理后，在顯示器上顯示的時間，由單片計算機(jī)串行RXD，TXD經(jīng)移位寄存器組成的數(shù)碼顯示管段顯電路輸出，位選信號由P1.0～P1.4經(jīng)位驅(qū)動器提供，功能選擇鍵與單片計算機(jī)P1.5連接，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵與P1.6連接。功能選擇鍵，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵有四種計時功能見下表<tablesid="table1"num="001"><tablealign="center">數(shù)碼顯示可進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)OP--1測量1個滑塊通過光電門的時間OP--21、質(zhì)量相同的兩個滑塊作彈性碰撞(其中一個初速度為0)；2、兩個滑塊作完全非彈性碰撞(其中一個初速度為0)；3、牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；4、測量加速度a，重力加速度g。OP--31、質(zhì)量對兩個相同的滑塊作彈性碰撞(其中一個初速度為0)；2、初速度不為0的兩個滑塊作完全非彈性碰撞。OP--4初速度不為0的彈性碰撞。</table></tables>本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，可完成兩個滑塊同時進(jìn)入氣墊導(dǎo)軌光電門的實(shí)驗(yàn)，在完成實(shí)驗(yàn)后，按順序?qū)⑺鶞y的時間顯示出來，該計時儀體積小、功耗小(1.5W)，結(jié)構(gòu)簡單，計時方便，它只需要一個人操作就可完成各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)；該儀器在引入不同的光電門信號后，可測出物體的運(yùn)動速度或轉(zhuǎn)速等。圖1，氣墊導(dǎo)軌程序顯示計時儀的排列圖；圖2，氣墊導(dǎo)軌程序顯示計時儀電路連接圖。圖1中，單片計算機(jī)(MCS－51系列的8031)，2、地址鎖存，3、程序存儲器，4、移位寄存器，5、位驅(qū)動器，6、施密特觸發(fā)器，7、光電門插座，8、數(shù)碼顯示管，9、電源開關(guān)，10、電源插座，11、復(fù)位鍵，12、功能選擇鍵，13、執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵。本實(shí)用新型的實(shí)施例當(dāng)進(jìn)行初速不為0的兩滑塊彈性碰撞實(shí)驗(yàn)時，通過功能選擇鍵，執(zhí)行／轉(zhuǎn)換鍵，鍵入功能四，儀器顯示OP－－4，設(shè)滑塊1碰前擋光桿測定時間為△t1，滑塊2碰前擋光桿測定時間為△t2，滑塊1和滑塊2相碰后，滑塊1碰后測定時間為△t3，滑塊2碰后測定的時間為△t4，起動兩個滑塊其擋光桿通過氣墊導(dǎo)軌上的光電門，產(chǎn)生光電信號經(jīng)外部中斷輸入1NT0，1NT1向CPU發(fā)出中斷請求，CPU響應(yīng)中斷，在中斷服務(wù)程序中起動定時器0或1，定時器0或1開始計時，直到滑塊1、2的檔光桿再次向CPU請求，CPU關(guān)閉定時器0或1為止，這樣就測出了滑塊1、2碰前碰后兩檔光桿通過電門所需時間△t1、△t2、△t3、△t4，當(dāng)碰撞過程完成之后，經(jīng)單片計算機(jī)處理將所測時間△t1、△t2、△t3、△t4送數(shù)碼顯示管，然后按順序每個時間數(shù)據(jù)顯示4秒鐘，以便實(shí)驗(yàn)人員從容記錄。權(quán)利要求1.本實(shí)用新型是普通物理實(shí)驗(yàn)用的計時儀，它是由單片計算機(jī)、地址鎖存器、程序存儲器、移位寄存器、施密特觸發(fā)器、數(shù)碼顯示管、復(fù)位鍵、光電門插座、外殼組成。其特征在于安裝了功能選擇鍵，執(zhí)行/轉(zhuǎn)換鍵，這兩鍵縱向排列，功能選擇鍵在上，執(zhí)行/轉(zhuǎn)換鍵在下。專利摘要本實(shí)用新型是屬于普通物理實(shí)驗(yàn)的
技術(shù)領(lǐng)域：
，它是由單片計算機(jī)、地址鎖存器、程序存儲器、移位寄存器、施密特觸發(fā)器等組成。其特征是安裝了功能選擇鍵，執(zhí)行/轉(zhuǎn)換鍵，可進(jìn)行四種功能的選擇，一次能完成兩個滑塊的碰撞實(shí)驗(yàn)，該儀器體積小、重量輕、使用方便。文檔編號G09B23/08GK2089649SQ9121422公開日1991年11月27日申請日期1991年3月7日優(yōu)先權(quán)日1991年3月7日發(fā)明者卓迪仕申請人:國營江陵機(jī)器廠職工大學(xué)