專利名稱：物理實驗計算機接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種物理實驗教學(xué)裝置，尤其是一種采用計算機接口輔助教學(xué)裝置。
目前，在中學(xué)物理教學(xué)中，常需做大量的物理實驗。由于客觀條件的限制，現(xiàn)有的教學(xué)儀器往往難以較好地完成各種模擬的物理實驗，例如力學(xué)實驗中，氣墊導(dǎo)軌的調(diào)平十分困難，而且需大量的準備時間；熱學(xué)空氣壓縮、溫度升高的實驗，由于實際操作時壓縮速度不夠快等因素，肉眼難以看到實際的溫度相對較小的變化，聲學(xué)實驗常規(guī)只能用音叉做，而不能用自己的音聲、音調(diào)來做，這樣局限性較大，直觀再現(xiàn)性差，趣味性差，而且每次實驗浪費大量寶貴的課堂時間，收效卻甚微。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種物理實驗計算機接口，其把各種非電學(xué)量信號轉(zhuǎn)為電學(xué)量送入接口擴展箱，通過接口卡轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入計算機，對實驗數(shù)據(jù)進行實時采集、處理、分析，驗證有關(guān)公式、定律。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種物理實驗計算機接口，實驗電路板、傳感器將輸出信號送至接口擴展箱的輸入口，接口擴展箱電路將信號整形、放大處理后，再送到接口卡電路的輸入端，接口卡電路將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入微機。
所述的傳感器可為聲、光、溫度或位移傳感器。
所述的接口擴展箱電路的輸入端設(shè)有數(shù)字量通道和模擬量通道。
由于采用傳感器將其它物理量轉(zhuǎn)入電信號，由接口卡將信號輸入給計算機，這樣可完成一些常規(guī)儀器難以完成的力、電、聲、光、熱學(xué)實驗，顯示直觀并且本實用新型可做為記憶、存儲示波器用，并可打印等，從而提高了教學(xué)質(zhì)量。
以下結(jié)合附圖及具體實施方案對本實用新型做進一步的詳細說明。


圖1為本實用新型構(gòu)成框圖；圖2為本實用新型的接口擴展箱電路原理圖；圖3為本實用新型的接口卡電路原理圖。
如圖1所示，本實用新型由實驗電路板、傳感器將輸出信號送至接口擴展箱的輸入口，接口擴展箱電路將信號整形、放大處理后，再送到接口卡電路的輸入端，接口卡電路將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入微機，傳器分別為聲、光、溫度或位移傳感器，接口擴展箱電路的輸入端設(shè)有數(shù)字量通道和模擬量通道。
如圖2、3所示，接口卡電路的8255可編程并行I/O接口的A口作接口箱來的數(shù)字量輸入口，8255B口作輸出口，CPU來的信號經(jīng)8255B口輸出控制接口箱中模擬輸入的交直流轉(zhuǎn)換和可編程放大器。8255經(jīng)74LS00，74LS30與非門連接CPU并與其配合工作。8253作計時器，實現(xiàn)頻率測試，8253接8255C口到CPU。ADC0809用于模數(shù)轉(zhuǎn)換0809經(jīng)雙向總線LS245和總線驅(qū)動器LS138與CPU相連。74LS138作為8255，8253，ADC0809的地址譯碼器，74LS90為十進制計數(shù)器。圖2中數(shù)字通道輸入信號經(jīng)比較器LM339進入圖3的8255PA0、PA1。模擬量A通道輸入信號經(jīng)LM324和4066進行交直流轉(zhuǎn)換進入ADC0809IN0。模擬量通道輸入信號經(jīng)LM324和4066與8255組成的可編程放大器和交直流轉(zhuǎn)換后進入模擬轉(zhuǎn)換0809IN1。
利用本裝置可實現(xiàn)一些常規(guī)物理實驗儀器所不可實現(xiàn)或再現(xiàn)的物理現(xiàn)象，節(jié)省了教學(xué)時間，大大提高了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。
權(quán)利要求1.一種物理實驗計算機接口，其特征在于實驗電路板、傳感器將輸出信號送至接口擴展箱的輸入口，接口擴展箱電路將信號整形、放大處理后，再送到接口卡電路的輸入端，接口卡電路將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入微機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗計算機接口，其特征在于所述的傳感器可為聲、光、溫度或位移傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物理實驗計算機接口，其特征在于所述的接口擴展箱電路的輸入端設(shè)有數(shù)字量通道和模擬量通道。
專利摘要一種物理實驗計算機接口，其中實驗電路板、傳感器將輸出信號送至接口擴展箱的輸入口，接口擴展箱電路將信號整形、放大處理后，再送到接口卡電路的輸入端，接口卡電路將信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送入微機，所述的傳感器可為聲、光、溫度或位移傳感器，所述的接口擴展箱電路的輸入端設(shè)有數(shù)字量通道和模擬量通道，可對實驗數(shù)據(jù)進行實時采集、處理、分析，直觀性較好，提高了教學(xué)質(zhì)量。
文檔編號G06F3/00GK2264383SQ9520000
公開日1997年10月8日 申請日期1995年1月24日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月24日
發(fā)明者房德慧, 李耀, 何偉, 林萬才 申請人:國家教育委員會教學(xué)儀器研究所, 淮北煤炭師范學(xué)院, 中國教育電子公司