[发明专利]一种多功能物理实验仪

权利要求书

1.一种多功能物理实验仪，包括试验仪系统和投影仪系统，其特征在于：包括投影仪灯泡预热保护电路、投影仪防盗系统、CAN总线、光度调节系统和主控系统，所述投影仪灯泡预热保护电路与所述投影仪系统的照明系统相连，用于防止冲击电流过大，保护灯泡，所述投影仪防盗系统和光度调节系统均通过CAN总线与所述主控系统相连，所述投影仪防盗系统采用多个水银开关和常闭开关完成，同时使用Attiny13内部A/D转换器采集电路变化而引起的电压变化，从而判断是否需要报警，所述光度调节系统终端节点控制器通过CC2420射频模块接收来自协调器节点的数据，并按照协调器节点的指示，完成对继电器控制，从而实现实验室内各个电灯开关状态的转换，所述控制系统通过光纤网与远程控制端相连，实现远程控制。

2.根据权利要求1所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述投影仪灯泡预热保护电路在电源开关闭合，电路延时，继电器未闭合，由于电阻R限制，从而抑制了流过灯丝的冲击电流，随着灯丝发热；灯丝电阻达到热态稳定值；延时时间到可控硅导通，继电器吸合，将限流电阻R短路；灯泡两端加上额定电压使灯泡正常发光。

3.根据权利要求1所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述投影仪防盗系统选用Attinv13为MCU；该防盗器系统主要由自定义三线接口，防盗电路，蜂鸣器报警电路和电池等部分组成；在移动投影仪时，Attiny13通过内部A/D转换器采集防盗电路的电压变化，Attiny13向蜂鸣器以及无线模块发送控制信号，从而实现报警。

4.根据权利要求1所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述CAN总线的82C250型号的CAN收发器本身具备瞬间抗干扰、降低射频干扰以及实现热防护的能力，其具有的电流限制电路还提供了对总线的进一步保护功能。

5.根据权利要求1所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述CAN总线不采用光电隔离，以使系统达到最大的通信速率或距离，并且可以简化接口电路；如果现场环境需要光电隔离，则选用高速光电隔离器件，以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间，如高速光电耦合器6N137，传输延迟时间短，典型值仅为48ns，已接近TTL电路传输延迟时间的水平。

6.根据权利要求4所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述82C250的TXD端的状态决定着高、低电平CAN电压输入/输出端CANH、CANL的状态；CAN总线规定，总线在空闲期间应呈隐性，即CAN网络中节点的缺省状态是隐性，这要求82C25O的TXD端的缺省状态为逻辑高电平；为此，必须通过R3确保在不发送数据或出现异常情况时，TXD端的状态为逻辑高电平。

7.根据权利要求1所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述光度调节系统终端节点可以通过光敏电阻监视室内光线的变化，当光线亮度超过某一特定值时，控制器将检测到来自于光敏电阻的输出信号的变化，并将这种变化告诉协调器；协调器收到信号后会重复前面的操作完成对电灯的开关动作。

8.根据权利要求7所述的多功能物理实验仪，其特征在于：所述协调器节点通过键盘上的按键发送控制信号，开断相应终端节点上的继电器从而控制电灯的亮灭，并通过RS232串口将收到的从节点信号反馈给主节点。