一种自发电式发电车实验系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自发电式发电车实验系统，包括车体装置，安装在所述车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在所述车体装置主体部位的发电机和主控单元；所述主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组合发电机连接。本实用新型专利技术所述自发电式发电车实验系统，可以克服现有技术中直观性差和体验不深刻等缺陷，以实现直观性好和体验深刻的优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及教学实验用具，具体地，涉及一种自发电式发电车实验系统。
技术介绍
目前，中小学物理实验中的能量守恒定律的实验使用的方法，仍采用小车高处下落实验方法，用此种方法来探究功与物体速度变化的关系，该方法使学生在实验过程中既无法体会能量的真实存在性，更不能直观的看到能量的变化，因此对能量守恒定律只能停留在课本理论知识和试题演算的层次，对于能量在实际的应用几乎是空白。目前我国大力倡导应用教学，鼓励学生多动手实践，一套能够使理论和实际相结合，又能使学生亲身体验能量存在的教学设备将是广大学生的得力帮手。在实现本技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在直观性差和体验不深刻等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对上述问题，提出一种自发电式发电车实验系统，以实现直观性好和体验深刻的优点。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种自发电式发电车实验系统，包括车体装置，安装在所述车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在所述车体装置主体部位的发电机和主控单元；所述主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组合发电机连接。进一步地，所述车体装置为健身车车体，所述健身车车体包括支架、安装在所述支架前端的车头、以及安装在所述支架主体部位的车身；所述人机交互单元安装在车头，通过通信数据总线与主控单元连接；所述发电机和主控单元安装在车身，发电机采用多楔传动方式进行传动。进一步地，所述车头，包括用于安装人机交互单元的控制盒，用于用户手扶的一字把手，与所述一字把手配合设置的扶手管，以及设置在控制盒和车身中主控单元之间的仪表管；所述扶手管和仪表管，分别与所述控制盒连接；所述车身，包括主车身，安装在所述主车身上方的车座，安装在所述主车身下方的脚踏板，安装在所述车座和主车身之间的底座调节管，以及分别安装在所述脚踏板前后方的前底脚管和后底脚管。进一步地，所述人机交互单元，包括显示控制主芯片，用作人机交互界面、参数的传递和显示界面的液晶显示屏，以及用作启动或停止的开关；所述液晶显示屏和开关，分别通过显示控制主芯片，与主控单元连接。进一步地，所述主控单元，包括主控电路，以及分别与所述主控电路连接的主电电路和电检测反馈电路。进一步地，所述主控电路，包括依次连接在所述主电电路和指示灯组之间的主控芯片、PID算法模块、PWM驱动电路和DC/DC控制器，以及连接在所述DC/DC控制器和主控芯片之间的电检测反馈电路。进一步地，所述PWM驱动电路，包括功率MOS管，以及与所述功率MOS管的输出级匹配连接的光耦芯片。进一步地，所述主电电路，包括连接在发电机输出端和主控电路之间的整流桥模块。进一步地，所述电检测反馈电路，包括依次连接的A/D采样模块、检测模块和反馈模块。本技术各实施例的自发电式发电车实验系统，由于包括车体装置，安装在车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在车体装置主体部位的发电机和主控单元；主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组合发电机连接； 可以根据每个人不同的蹬车体装置速度，实时数字显示所发出的能量大小，又通过输出端不同功率的指示灯的点亮，使人通过蹬车体装置直观的体验转速越快，能点亮的指示灯越多，对能量的体会越清晰；从而可以克服现有技术中直观性差和体验不深刻的缺陷，以实现直观性好和体验深刻的优点。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中图I为本技术自发电式发电车实验系统的整体结构示意图；图2a-图2i为本技术自发电式发电车实验系统中主控电路的电气原理示意图；图3a-图3k为本技术自发电式发电车实验系统中主电电路的电气原理示意图；图4为本技术自发电式发电车实验系统中控制单元的电气原理示意图。结合附图，本技术实施例中附图标记如下I-控制盒；2_扶手管；3_仪表管；4_主车身；5_前底脚管；6_后底脚管；7_脚踏板；8-底座调节管；9_车座；10-—字把手。具体实施方式以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。根据本技术实施例，提供了一种自发电式发电车实验系统。如图I-图4所示，本实施例包括车体装置，安装在车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在车体装置主体部位的发电机和主控单元；主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组合发电机连接。具体地，上述车体装置为健身车车体，健身车车体包括支架、安装在支架前端的车头、以及安装在支架主体部位的车身；人机交互单元安装在车头，通过通信数据总线与主控单元连接；发电机和主控单元安装在车身，发电机采用多楔传动方式进行传动，传动稳定、无滑移、瞬时速度均匀，速比范围大、传动噪声小。车头，包括用于安装人机交互单元的控制盒(如控制盒I)，用于用户手扶的一字把手(如一字把手10)，与一字把手配合设置的扶手管(如扶手管2)，以及设置在控制盒和车身中主控单元之间的仪表管(如仪表管3);扶手管和仪表管，分别与控制盒连接；车身，包括主车身(如主车身4)，安装在主车身上方的车座(如车座9)，安装在主车身下方的脚踏板(如脚踏板7)，安装在车座和主车身之间的底座调节管(如底座调节管8)，以及分别安装在脚踏板前后方的前底脚管(如前底脚管5)和后底脚管(如后底脚管6)。上述人机交互单元，包括显示控制主芯片，用作人机交互界面、参数的传递和显示界面的液晶显示屏，以及用作启动或停止的开关；液晶显示屏和开关，分别通过显示控制主芯片，与主控单元连接；可以通过软件控制显示控制主芯片，通过RS232串口，控制液晶显示屏作为人机交流界面；液晶显示屏由主控芯片通过RS232串口及电阻、电容连接组成，可以作为液晶屏存储器，采用非易失存触器，采用串行方式与显示控制主芯片相连。主控单 元，包括主控电路，以及分别与主控电路连接的主电电路和电检测反馈电路。主电电路，包括连接在发电机输出端和主控电路之间的整流桥模块。电检测反馈电路，包括依次连接的A/D采样模块、检测模块和反馈模块。具体实施时，主控电路的电气原理，可参见图2a_图2i ;主电电路的电气原理，可参见图3a-图3k。上述主控电路，包括依次连接在主电电路和指示灯组之间的主控芯片、PID算法模块、PWM驱动电路和DC/DC控制器，以及连接在DC/DC控制器和主控芯片之间的电检测反馈电路。PWM驱动电路，包括功率MOS管，以及与功率MOS管的输出级匹配连接的光耦芯片。上述实施例的自发电式发电车实验系统，可以用作自发电能量转换实验设施，能够使理论和实际相结合，又能使学生亲自动手体验能量存在；可以根据每个人不同的蹬车体装置速度，实时数字显示所发出的能量大小，又通过输出端不同功率的指示灯的点亮，使人通过蹬车体装置直观的体验转速越快，能点亮的灯越多，对能量的体会越清晰。上述实施例的自发电式发电车实验系统，以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自发电式发电车实验系统，其特征在于，包括车体装置，安装在所述车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在所述车体装置主体部位的发电机和主控单元；所述主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组和发电机连接。

【技术特征摘要】
1.一种自发电式发电车实验系统，其特征在于，包括车体装置，安装在所述车体装置头部的人机交互单元和由不同功率的多个指示灯组成的指示灯组，安装在所述车体装置主体部位的发电机和主控单元；所述主控单元，分别与人机交互单元、指示灯组和发电机连接。2.根据权利要求I所述的自发电式发电车实验系统，其特征在于，所述车体装置为健身车车体，所述健身车车体包括支架、安装在所述支架前端的车头、以及安装在所述支架主体部位的车身； 所述人机交互单元安装在车头，通过通信数据总线与主控单元连接；所述发电机和主控单元安装在车身，发电机采用多楔传动方式进行传动。3.根据权利要求2所述的自发电式发电车实验系统，其特征在于，所述车头，包括用于安装人机交互单元的控制盒，用于用户手扶的一字把手，与所述一字把手配合设置的扶手管，以及设置在控制盒和车身中主控单元之间的仪表管；所述扶手管和仪表管，分别与所述控制盒连接； 所述车身，包括主车身，安装在所述主车身上方的车座，安装在所述主车身下方的脚踏板，安装在所述车座和主车身之间的底座调节管，以及分别安装在所述脚踏板前后方的前底脚管和后底脚管。4.根据权利要求1-3中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，
申请(专利权)人：北京东展科博电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：