[發明專利]一種多功能物理實驗儀

在審

• 申請號: 201710552856.3
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107293161A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 曾華欣
• 申請（專利權）人: 曾華欣
• 主分類號: G09B5/02
• 分類號: G09B5/02
• 代理公司: 北京和聯順知識產權代理有限公司11621
• 代理人: 趙宇

1.一種多功能物理實驗儀，包括試驗儀系統和投影儀系統，其特征在于：包括投影儀燈泡預熱保護電路、投影儀防盜系統、CAN總線、光度調節系統和主控系統，所述投影儀燈泡預熱保護電路與所述投影儀系統的照明系統相連，用于防止沖擊電流過大，保護燈泡，所述投影儀防盜系統和光度調節系統均通過CAN總線與所述主控系統相連，所述投影儀防盜系統采用多個水銀開關和常閉開關完成，同時使用Attiny13內部A/D轉換器采集電路變化而引起的電壓變化，從而判斷是否需要報警，所述光度調節系統終端節點控制器通過CC2420射頻模塊接收來自協調器節點的數據，并按照協調器節點的指示，完成對繼電器控制，從而實現實驗室內各個電燈開關狀態的轉換，所述控制系統通過光纖網與遠程控制端相連，實現遠程控制。

2.根據權利要求1所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述投影儀燈泡預熱保護電路在電源開關閉合，電路延時，繼電器未閉合，由于電阻R限制，從而抑制了流過燈絲的沖擊電流，隨著燈絲發熱；燈絲電阻達到熱態穩定值；延時時間到可控硅導通，繼電器吸合，將限流電阻R短路；燈泡兩端加上額定電壓使燈泡正常發光。

3.根據權利要求1所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述投影儀防盜系統選用Attinv13為MCU；該防盜器系統主要由自定義三線接口，防盜電路，蜂鳴器報警電路和電池等部分組成；在移動投影儀時，Attiny13通過內部A/D轉換器采集防盜電路的電壓變化，Attiny13向蜂鳴器以及無線模塊發送控制信號，從而實現報警。

4.根據權利要求1所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述CAN總線的82C250型號的CAN收發器本身具備瞬間抗干擾、降低射頻干擾以及實現熱防護的能力，其具有的電流限制電路還提供了對總線的進一步保護功能。

5.根據權利要求1所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述CAN總線不采用光電隔離，以使系統達到最大的通信速率或距離，并且可以簡化接口電路；如果現場環境需要光電隔離，則選用高速光電隔離器件，以減少CAN總線有效回路信號的傳輸延遲時間，如高速光電耦合器6N137，傳輸延遲時間短，典型值僅為48ns，已接近TTL電路傳輸延遲時間的水平。

6.根據權利要求4所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述82C250的TXD端的狀態決定著高、低電平CAN電壓輸入/輸出端CANH、CANL的狀態；CAN總線規定，總線在空閑期間應呈隱性，即CAN網絡中節點的缺省狀態是隱性，這要求82C25O的TXD端的缺省狀態為邏輯高電平；為此，必須通過R3確保在不發送數據或出現異常情況時，TXD端的狀態為邏輯高電平。

7.根據權利要求1所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述光度調節系統終端節點可以通過光敏電阻監視室內光線的變化，當光線亮度超過某一特定值時，控制器將檢測到來自于光敏電阻的輸出信號的變化，并將這種變化告訴協調器；協調器收到信號后會重復前面的操作完成對電燈的開關動作。

8.根據權利要求7所述的多功能物理實驗儀，其特征在于：所述協調器節點通過鍵盤上的按鍵發送控制信號，開斷相應終端節點上的繼電器從而控制電燈的亮滅，并通過RS232串口將收到的從節點信號反饋給主節點。