[实用新型]LED波形演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及实验器材技术领域，特别涉及一种LED波形演示仪。

背景技术

波形演示仪是中学物理实验课程中用于演示正、余弦波的形态及传播过程的实验演示器材。中学校常用的传统波形演示仪，是利用摇杆拨动数个小球，让数个小球排列成正、余弦波的形态，以借助小球的排列形态进行讲解。但这种传统波形演示仪是一种纯机械结构仪器，需要，教师在演示实验过程中手动操作摇杆，比较麻烦；并且其内部机械零件的构成及连接关系比较复杂，不但容易损坏，且其维修和维护都很不方便。

目前，本申请人研制了一种用LED灯显示波形的电子波形演示仪。该电子波形演示仪主要由电源、调节控制按钮、单片机以及等间距的LED阵列构成，通过单片机编程，控制LED阵列中指定的LED灯亮起而构成正、余弦波的形态，如图1所示（图1中黑色圆点表示亮起的LED灯）；并且，还可根据程序的运行让波形平移，呈现出波形传播流动的状态。这种电子波形演示仪在演示实验过程中无需手动操作，只需要上电后通过按钮选择程序运行状态，即可自动的演示出静态或动态的正、余弦波形，并且可通过旋钮调节LED灯的明亮程度，在光线较暗的环境下演示效果特别好。但是，由于正、余弦波的形态较为特殊，其波形切线的斜率呈周期性变化，因此要利用等间距的LED阵列显示出正、余弦波的形态，单片机须要控制特殊位置的LED灯亮起才能实现，参见图1，其控制程序的编写过于繁杂；此外，若等间距LED阵列的行、列数不同，其显示控制方式也不同，需要重新编写控制程序，这无疑大大增加了电子波形演示仪开发人员的劳动量，增加了开发成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型的目的在于提供一种开发成本更低的LED波形演示仪。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：LED波形演示仪，包括LED阵列，所述LED阵列的列间距相等，行间距从中间向两边逐行减小。

作为进一步优化，为了让亮起的LED灯构成的正、余弦波形足够清晰，LED波形演示仪钟LED阵列的行数N最好大于或等于7；同时，如果要让LED阵列至少显示出一个完整的波形周期，LED阵列的列数最好大于或等于2N-1。

先比与现有技术，本实用新型具有如下的有益效果：

1、由于LED阵列的特殊排列方式，在控制程序中，只需要逐列控制相同朝向（向上或向下）相邻列、相邻行所在位置的LED灯亮起，直至顶行或底行控制朝向反向，即可让亮起的LED灯排列出正、余弦波的形态；相比于控制等间距LED阵列显示出正、余弦波形，其控制程序得以大幅度简化，编写更容易；

2、本实用新型的LED波形演示仪，对于不同行列数的LED阵列，依然可以沿用上述控制规律，无需重复开发控制程序，大大减少了程序开发人员的劳动量，降低了开发成本。

附图说明

图1为现有电子波形演示仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中LED波形演示仪的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步说明：

本实用新型的LED波形演示仪，最大的特点在于其LED阵列的列间距相等、行间距从中间向两边逐行减小。如图2所示的实施例，其LED波形演示仪中的LED阵列为11行30列；将最中间一行记为第0行，中间向上依次记为第1~5行，中间向下依次记为第-1~-5行；将从左至右的30列分别记为第1~30列。在第0~5行中，第0、1行的行距最大，向上逐行行距减小，直至第4、5两行LED灯几乎已经相接触；第0~-5行LED灯的行排列方式与第0~5行相对称。各列的列间距相等。