基于数字化测量的物理实验平台制造技术

本实用新型专利技术公开了基于数字化测量的物理实验平台，其特征在于，包括：主板、物理传感器和显示屏；所述主板包括Arduino板I和Arduino板II；所述Arduino板I的数字端口与所述Arduino板II的数字端口电性连接，同时与所述显示屏电性连接；所述Arduino板II的模拟端口与所述物理传感器电性连接。本实用新型专利技术提供了一种基于数字化测量的物理实验平台，以arduino为核心硬件，通过连接不同的实验仪器，可进行多种综合性和创新性的物理实验；最终形成的物理实验平台，可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。

Physical experiment platform based on digital measurement

【技术实现步骤摘要】
基于数字化测量的物理实验平台
本技术涉及实验设备
，更具体的说是涉及基于数字化测量的物理实验平台。
技术介绍
项目来源于高校物理实验中心对实验教学改革的需求：原有的实验测试系统为一对一实验专用设备，一种仪器对应一个实验项目。在这种模式下，想要实现学生的创新性、设计性实验教学需求是无法实现的，实验中心的仪器不足以提供满足学生五花八门的创新想法。与此同时，随着科技的发展，很多更加智能的仪器被制造。利用传感器进行对物理量的测量越来越多地被用于大学物理实验之中，这样既能节约成本，也能简化实验过程，便于学生操作，利用计算机科学与物理实验的结合，通过软件开发来开展物理实验也逐渐发展，Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，利用arduino与不同的传感器相连，可以令其成为物理实验过程中数据测量与读取的仪器。因此，如何提供一种更加开放的基于数字化测量的物理实验平台是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种基于数字化测量的物理实验平台，以arduino为核心硬件，通过连接不同的实验仪器，可进行多种综合性和创新性的物理实验；最终形成的物理实验平台，可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：基于数字化测量的物理实验平台，包括：主板、物理传感器和显示屏；所述主板包括Arduino板I和Arduino板II；所述Arduino板I的数字端口与所述Arduino板II的数字端口电性连接，同时与所述显示屏电性连接；所述Arduino板II的模拟端口与所述物理传感器电性连接。通过上述的技术方案，本技术的技术效果：以arduino为核心硬件，通过连接不同的实验仪器，可进行多种综合性和创新性的物理实验；最终形成的物理实验平台，可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。优选的，在上述的基于数字化测量的物理实验平台中，所述Arduino板I和所述Arduino板II为ArduinoUno板、ArduinoNano中的一种。通过上述的技术方案，本技术的技术效果：主板的选取可以采用两块ArduinoUno或者两块ArduinoNano，再或者一块ArduinoNano和一块ArduinoUno；Arduino可以使用现有的电子元件例如开关或者传感器或者其他控制器件、LED、步进马达或其他输出装置。Arduino也可以独立运行，并与软件进行交互。优选的，在上述的基于数字化测量的物理实验平台中，所述物理传感器包括集成霍尔传感器、电压传感器、温度传感器、光敏电阻传感器中一种或几种。通过上述的技术方案，本技术的技术效果：可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。优选的，在上述的基于数字化测量的物理实验平台中，所述物理实验平台的供电电压为+5V。优选的，在上述的基于数字化测量的物理实验平台中，还设置有主板开关和重启按钮；所述主板开关和所述重启按钮均与所述主板相连。优选的，在上述的基于数字化测量的物理实验平台中，所述主板、所述物理传感器和所述显示屏之间的连接采用拔插式接线端子。通过上述的技术方案，本技术的技术效果：单一测量时可以更换不同的传感器，拔插式接线端子方便更换，方便连接。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种基于数字化测量的物理实验平台，以arduino为核心硬件，通过连接不同的实验仪器，可进行多种综合性和创新性的物理实验；最终形成的物理实验平台，可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。数字化物理实验实验平台为物理实验项目提供了一个统一的测量平台，它形成了一个开放的实验系统.只要在力、热、声、光、电等物理实验项目中找到合适的传感器，就可以把测量纳入到这个统一平台之上，因此该平台具有很强的开放性，将来更多的物理实验项目可以在此实验平台上完成，学生也能在此平台上进行更多的设计性、创新性实验。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术的电路原理图；图2附图为本技术的霍尔传感器磁场与电压对应关系。在图中：1Arduino板I、2Arduino板II、3物理传感器、4显示屏。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一种基于数字化测量的物理实验平台，以arduino为核心硬件，通过连接不同的实验仪器，可进行多种综合性和创新性的物理实验；最终形成的物理实验平台，可以通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。基于数字化测量的物理实验平台，包括：主板、物理传感器4和显示屏3；主板包括Arduino板I1和Arduino板II2；Arduino板I1的数字端口与Arduino板II2的数字端口电性连接，同时与显示屏3电性连接；Arduino板II2的模拟端口与物理传感器4电性连接。为了进一步优化上述技术方案，Arduino板I1和Arduino板II2为ArduinoUno板、ArduinoNano中的一种。为了进一步优化上述技术方案，物理传感器4包括集成霍尔传感器、电压传感器、温度传感器、光敏电阻传感器中一种或几种。为了进一步优化上述技术方案，物理实验平台的供电电压为+5V。为了进一步优化上述技术方案，还设置有主板开关和重启按钮；主板开关和重启按钮均与主板相连。为了进一步优化上述技术方案，主板、物理传感器4和显示屏3之间的连接采用拔插式接线端子。实施例1本实施例利用一块ArduinoUno和一块ArduinoNano为主板，物理传感器为LM35，显示屏为NOKIA5110；实现通过用户的选择随时测量各种不同的物理量，改进了单一仪器测量单一物理量的局限。表一连接关系附表说明：ArduinoUno的5V引脚与NOKIA5110的VCC引脚连接；ArduinoUno的数字端口3-7引脚既与ArduinoNano的数字端口D3-D7连接，又与NOKIA5110的SCE、RST、D/C、DN、SCLK进行连接；以此类推，关于电源的连接不再赘述。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于数字化测量的物理实验平台，其特征在于，包括：主板、物理传感器和显示屏；所述主板包括Arduino板I和Arduino板II；所述Arduino板I的数字端口与所述Arduino板II的数字端口电性连接，同时与所述显示屏电性连接；所述Arduino板II的模拟端口与所述物理传感器电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于数字化测量的物理实验平台，其特征在于，包括：主板、物理传感器和显示屏；所述主板包括Arduino板I和Arduino板II；所述Arduino板I的数字端口与所述Arduino板II的数字端口电性连接，同时与所述显示屏电性连接；所述Arduino板II的模拟端口与所述物理传感器电性连接。


2.根据权利要求1所述的基于数字化测量的物理实验平台，其特征在于，所述Arduino板I和所述Arduino板II为ArduinoUno板、ArduinoNano中的一种。


3.根据权利要求1所述的基于数字化测量的物理实验平...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘虎，阎宇哲，安帅领，董雨菲，甘宇寒，刘弘，马茜茜，
申请(专利权)人：刘虎，阎宇哲，安帅领，董雨菲，甘宇寒，刘弘，马茜茜，
类型：新型
国别省市：河北;13