[实用新型]重力加速度智能测量仪

说明书

技术领域

本实用重力加速度智能测量仪控制装置，具体是一种重力加速度智能测量仪。

背景技术

单片机的出现极大的推动现代电子行业的发展。在物理学中，测量某地重力加速度g，传统的实验方法是利用打点计时器打印纸带后再进行计算，或用单摆测量、或弹簧秤测量。这样较麻烦，而且对变加速度的测量结果误差较大，测量不准确，我们利用单片机设计了这套测量仪，方便了学生们对加速度的测量，减小了误差。

发明内容

为了解决上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种重力加速度智能测量仪，可实时精确的测试重力加速度的值。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种重力加速度智能测量仪，包括用于数据分析和处理的控制器；多个与控制器连接用于采集信号的红外发射和接收管；与控制器连接用于显示当地重力加速度值的显示模块。

本实用新型的优点是：结构简单、成本低，智能化程度和安全性高，通过显示模块直接显示实验结果；具有灵活性和方便性，可一机多用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型整体原理结构图；

图2是本实用新型38KHZ红外发射和接收管安放的示意图；

图3是本实用新型总电路图。

图中：1、传感器；2、控制器；3、显示模块，4、圆管，5、小球。

具体实施方式

如图1所示，重力加速度智能测量仪主要有控制器2、多个与控制器连接的传感器和与控制器连接的显示模块3。其中，控制器2：整个装置的核心部分，传感器采集的数据进行处理，实时计算出重力加速度的值；传感器1：进行信号的采集；显示模块3：用于显示重力加速度的实时值。

如图2和图3所示，所述的传感器1采用38KHZ红外发射接收管。本实施例中采用三个38KHZ红外发射接收管用于采集信号，将三个38KHZ红外发射接收管等间距的安装在一圆管4上。控制器2采用单片机AT89S52；显示模块3采用1602字符型LCD液晶屏；单片机AT89S52的复位电路采用按键复位，时钟电路采用内部振荡器电路。单片机AT89S52的P1.0、P1.1、P1.2口和分别接38KHZ红外发射接收管的发射端；P1.3、P1.4、P1.5口分别接38KHZ红外发射接收管的接收端，P2.0～P2.7口和1602液晶第7～14脚连接，P3.4～P3.6口与1602液晶第4～6脚相连；上述各个部分工作电源由单独的供电模块提供。

小球5从顶部自动落下时，38KHZ红外发射接收管的发射和接收端被小球阻挡三次，单片机的P1.0、P1.1、P1.2由于电平发生了变化从而向单片机发送信号，利用三组光电对管被阻挡的相邻两段时刻，经过单片机程序的处理把加速度直接显示在液晶上面。具体计算方法如下：

当小球5从圆管4的上端口自由落下，经过第一个38KHZ红外发射接收管时单片机开始计时，到小球挡住第二个红外对管时单片机计时为t₁，从第二组红外对管的挡住到挡住第三组红外对管时计时为t₂。

由三组红外对管间的间距为d，再结合t₁、t₂，即有：

d＝v₀t₁+0.5gt₁²……………………………………………………………………①

d＝(v₀+gt₁)t₂+0.5gt₂²…………………………………………………………②

综合①、②两式可以消去v₀，求得g，即：

g＝2d(t₁-t₂)/[t₁t₂(t₁+t₂)]

单片机根据加速度计算公式可以把g的结果直接显示在液晶屏上，方便同学们和老师做物理实验时测量重力加速度。