[实用新型]一种基于单片机的霍尔效应数据采集装置

说明书

技术领域

本实用新型属于教学实验装置技术领域，尤其涉及一种基于单片机的霍尔 效应数据采集装置。

背景技术

在传统的大学物理实验中，学生需要手动重复地测量大量的数据，测量过 程较长，同时仪器的工作状态在长时间测量中也常常发生变化，造成测量数据 误差较大、重复性变差。

实用新型内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、安装 使用方便、提高工作效率的基于单片机的霍尔效应数据采集装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

该基于单片机的霍尔效应数据采集装置包括：霍尔效应实验装置、模拟信 号采集装置、A/D模块、单片机、USB转TTL模块、PC机；

霍尔效应实验装置用于进行实验；与霍尔效应实验装置相连接，用于进行 信息采集的模拟信号采集装置；与模拟信号采集装置相连接，用于将模拟信号 依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式的A/D模块；与 A/D模块相连接，用于进行数据的运算和处理的单片机；与单片机进行双向连 接，用于给单片机供电以及上位的PC机和下位的单片机之间的电平转换的USB 转TTL模块；与USB转TTL模块双向连接，用于进行窗口界面的绘制，串口 通信空间的连接、初始化和设置，采集数据的动态响应的PC机。

本实用新型还可以采用如下技术措施：

所述的PC机包括：串口连接模块、数据库连接模块、出口通讯模块、数据 处理显示模块；

串口连接模块的信号输出端与数据库连接模块的信号输入端相连接，数据 库连接模块的信号输出端与出口通讯模块的信号输入端相连接，出口通讯模块 的信号输出端与数据处理显示模块的信号输入端相连接。

本实用新型具有的优点和积极效果是：该基于单片机的霍尔效应数据采集 装置将先进的计算机技术引入物理实验，充分利用计算机的数值计算、数据传 输、实时控制、定时技术、图形显示等功能，并使大学物理实验教学更丰富高 效。在确保物理实验基本原理、满足物理实验基本要求的前提下，显著提高了 物理实验教学的整体质量，使学生有较多的时间针对自身的需要重复进行某些 实验环节的操作，以此来加深理解。同时该装置的应用不仅丰富了物理实验课 程的内容，又有助于物理实验教学的研究，对物理实验课程改革起到了良好的 促进作用。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的基于单片机的霍尔效应数据采集装置的结 构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的PC机的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的A/D模块的电路图；

图中：1、霍尔效应实验装置；2、模拟信号采集装置；3、A/D模块；4、 单片机；5、USB转TTL模块；6、PC机；6-1、串口连接模块；6-2、数据库连 接模块；6-3、出口通讯模块；6-4、数据处理显示模块。

具体实施方式

为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例， 并配合附图详细说明如下：本实用新型所用到的模块或单元都属于已知模块或 单元，在购买模块或单元时，已经安装有软件。本实用新型不存在软件或方法 的创新。

请参阅图1至图3所示：该基于单片机的霍尔效应数据采集装置包括：霍 尔效应实验装置1、模拟信号采集装置2、A/D模块3、单片机4、USB转TTL 模块5、PC机6；

霍尔效应实验装置1用于进行实验；与霍尔效应实验装置1相连接，用于 进行信息采集的模拟信号采集装置2；与模拟信号采集装置2相连接，用于将模 拟信号依次通过取样、保持和量化、编码几个过程后转换为数字格式的A/D模 块3；与A/D模块3相连接，用于进行数据的运算和处理的单片机4；与单片机 4进行双向连接，用于给单片机4供电以及上位的PC机6和下位的单片机4之 间的电平转换的USB转TTL模块5；与USB转TTL模块5双向连接，用于进 行窗口界面的绘制，串口通信空间的连接、初始化和设置，采集数据的动态响 应的PC机6。

所述的PC机6包括：串口连接模块6-1、数据库连接模块6-2、出口通讯模 块6-3、数据处理显示模块6-4；