[发明专利]多功能物理教学用综合实验系统

权利要求书

1.多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：它包括水槽(1)、潜水泵系统(2)、水杯(3)、光耦(7)、超声测距仪(8)、计算机(9)、微控制器(10)、激光器(11)、声音发射装置(12)、放大电路(13)和声音接收装置(14)；

所述潜水泵系统(2)与水杯(3)位于水槽(1)内部，水杯(3)的侧壁上设置有进水口和出水口，所述潜水泵系统(2)的出水口与水杯(3)的进水口连通，光耦(7)通过连接装置与水杯(3)的杯盖固定连接，所述光耦(7)固定在所述连接装置的下端，所述连接装置的上端固定在水杯(3)的杯盖的下表面，所述光耦(7)的高度高于水杯(3)的出水口，超声测距仪(8)固定在水杯(3)上方，激光器(11)输出的激光沿水平方向传播，所述激光穿过水杯(3)的侧壁并从水杯(3)的出水口出射；

潜水泵系统(2)的第一控制信号输入端通过蓝牙与微控制器(10)的第一控制信号输出端无线连接，潜水泵系统(2)的第二控制信号输入端通过蓝牙与微控制器(10)的第二控制信号输出端无线连接，潜水泵系统(2)的第三控制信号输入端通过蓝牙与微控制器(10)的第三控制信号输出端无线连接，潜水泵系统(2)的第四控制信号输入端通过蓝牙与微控制器(10)的第四控制信号输出端无线连接，所述微控制器(10)的摄像控制信号输入端通过蓝牙与计算机(9)的摄像控制信号输出端无线连接，微控制器(10)的水位信号输出端通过蓝牙与计算机(9)的水位信号输入端无线连接，微控制器(10)的水位控制信号输入端通过蓝牙与计算机(9)的水位控制信号输出端无线连接，声音发射装置(12)的声音信号输出端连接放大电路(13)的声音信号输入端，所述放大电路(13)的声音信号输出端连接光耦(7)的声音信号输入端，所述光耦(7)的信号输出端连接微控制器(10)的警界水位信号输入端和声音接收装置(13)的声音信号输入端，超声测距仪(8)的水位信号输出端连接微控制器(10)的水位信号输入端，所述超声测距仪(8)用来测量水杯(3)内液面的高度。

2.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：它还包括发电机(4)和LED灯(5)，发电机(4)位于水槽(1)内部且位于水杯(3)的出水口处，发电机(4)的电输出端连接LED灯(5)的电输入端。

3.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：它还包括无线摄像系统(6)，所述无线摄像系统(6)用于拍摄水流光图像，所述无线摄像系统(6)的控制信号输入端连接微控制器(10)的摄像控制信号输出端。

4.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的潜水泵系统(2)包括第一电磁阀(2-1)、第二电磁阀(2-2)、第三电磁阀(2-3)、第四电磁阀(2-4)、潜水泵(2-5)、进水管(2-6)和出水管(2-7)；

所述第一电磁阀(2-1)和第四电磁阀(2-4)的一端通过三通结构与进水管(2-6)的一端连通，所述进水管(2-6)的另一端为潜水泵系统(2)的进水口，第一电磁阀(2-1)和第四电磁阀(2-4)的另一端通过三通结构与潜水泵(2-5)的入水口连通，第二电磁阀(2-2)和第三电磁阀(2-3)的一端通过三通结构与出水管(2-7)的一端连通，所述与出水管(2-7)的另一端为潜水泵系统(2)的出水口，第二电磁阀(2-2)和第三电磁阀(2-3)的另一端通过三通结构与潜水泵(2-5)的出水口连通；

第一电磁阀(2-1)、第二电磁阀(2-2)、第三电磁阀(2-3)和第四电磁阀(2-4)的控制信号输入端为分别为潜水泵系统(2)的第一控制信号输入端、第二控制信号输入端、第三控制信号输入端和第四控制信号输入端。

5.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的激光器(11)输出的激光为可见光。

6.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的微控制器(10)采用Arduino实现。

7.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的超声测距仪(8)采用HC-SR04超声测距传感器实现。

8.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的声音发射装置(12)为手机的耳机线、电脑的耳机线或麦克风。

9.根据权利要求1所述的多功能物理教学用综合实验系统，其特征在于：所述的声音接收装置(14)为耳机或音响。