[实用新型]气垫导轨程序显示计时仪

说明书

本实用新型是普通物理实验用的。

现有的普通物理实验中，利用气垫导轨和计时仪只可测出一个滑块经过光电门的时间，要同时完成两个滑块的实验，在完成第一个滑块通过光电门时间的测量，并读出数据后才允许第二个滑块通过光电门，否则显示的数据就会丢失，时间显示和碰撞过程同时进行，这种实验一般要由一人负责起动滑块，并保证滑块在碰前碰后过程中的任一时刻只能有一个滑块通过光电门，一个人读出数据，一个人负责记数。一个滑块通过气垫导轨的光电门只需几秒钟，要完成一系列读数和记录操作，往往使实验人员手忙脚乱，记录数据困难。

本实用新型的目的是设计出一种专用于气垫导轨上进行普通物理实验的气垫导轨程序显示计时仪，在仪器上安装了功能选择键，执行／转换键，可进行四种功能选择，一次完成两个滑块的碰撞实验。

本实用新型是由单片计算机、地址锁存器、程序存储器、移位寄存器、施密特触发器、数码显示管、光电门插座、复位键和外壳组成，在此基础上安装了功能选择键，执行／转换键，以实现本计时仪的四种功能。这两个键是纵向排列，功能选择键在上，执行／转换键在下；各元器件是通过印刷电路连接，单片计算机（8031）P_2.0～P_2.2与程序存储器的高位地址A₈～A₁₀连接，P_0.0～P_0.7通过地址锁存器再与程序存储器低位地址A₀～A₇连接，形成程序存储器寻址电路；存储器中的专用程序是：计时功能模块，计算程序，两个外部中断服务程序，两个定时器中断服务程序组成；施密特触发器对两个光电门的红外光电信号进行整形处理后，分别送到单片计算机的外部中断输入端1NT₀、1NT₁，经单片计算机处理后，在显示器上显示的时间，由单片计算机串行RXD，TXD经移位寄存器组成的数码显示管段显电路输出，位选信号由P_1.0～P_1.4经位驱动器提供，功能选择键与单片计算机P_1.5连接，执行／转换键与P_1.6连接。

功能选择键，执行／转换键有四种计时功能见下表：

数码显示可进行的实验OP--1测量1个滑块通过光电门的时间OP--21、质量相同的两个滑块作弹性碰撞（其中一个初速度为0）；2、两个滑块作完全非弹性碰撞（其中一个初速度为0）；3、牛顿第二定律实验验证；4、测量加速度a，重力加速?度g。OP--31、质量对两个相同的滑块作弹性碰撞（其中一个初速度为0）；2、初速度不为0的两个滑块作完全非弹性碰撞。OP--4初速度不为0的弹性碰撞。