【参赛】单摆计时器
这个是去年参加省上的教具比赛做的，虽然获奖了，但没有发证，也没有公开过，在此首发。一、制作背景及原理简介
“单摆计时器”是用于帮助检测单摆周期的仪器，利用了单片机技术，通过程序简化了硬件电路,易于自制，而且提高了计时精度,适合初高中物理学科教学实际，并且不改变现有教具。
就目前初高中物理学科在做单摆教学时利用目测和手工计时的现状下，使单摆周期的测量结果误差很大，影响下一步的计算，不能体现严谨的科学精神。为此利用摆球遮挡红外线对管间的红外线的办法来测量单摆周期。利用红外线接收管只对红外线敏感的特点，通过检测红外线接收管的电阻变化来判断是否有摆球经过，同时利用单片机的定时中断来计时，使得计时精度达到1mS。
该项目的突出特点就是利用了单片机技术，优化程序算法，使得硬件电路大为简化，并且适应不同的光照条件，通过程序算法准确判断摆球经过。
二、“单摆计时器”电路图
三、“单摆计时器”实物图
四、使用方法
（一）注意事项
1、使用2节5号电池，电压应在2.5V以上。
2、打开电源时要保证红外线收发管之间无遮挡，以便仪器自动校准适应环境光照，并使环境光照情况尽可能在使用的过程中不变。
3、请在室内使用，并保证太阳光不照射红外线接收管，太阳光中的红外线会使仪器产生很大的误差。
（二）操作步骤及说明
1、把仪器放在合适的位置，使单摆的摆球刚好通过红外线收发管之间的空间，并且在摆动过程中不会碰到仪器。
2、按下开关，数码管会显示010，这表示将检测单摆摆动的10次周期，即摆球从红外线对管间通过21次。
3、可以通过“设置”键改变检测周期的次数，但仅限于1~15次。
4、按照实验要求使单摆摆动，但要注意步骤1中的要求。
5、在单摆摆动稳定时按下“开始”键，这时检测开始，仪器将在你按下按键后摆球第一次经过红外线对管之间后计数，数码管将从000开始显示到你设置的周期次数。在这个过程中要注意：应该在摆球摆动一个完整周期后显示的计数值增加1，如果出现不是一个完整周期而显示的计数值增加1，那么说明环境光照太强，应降低环境光照强度，然后按“复位”键或重新按下开关，回到步骤2重新检测。
6、达到你设置的周期次数后，数码管将显示单摆多次摆动的平均周期，有小数点则代表单位为秒（S），没有小数点则代表单位为毫秒（mS）。
7、可以回到步骤3或步骤5重新测量，也可以关闭电源。
五、程序流程图
六、源程序
支持一下，同行， gzzxlrw 发表于 2013-11-21 20:22 static/image/common/back.gif
支持一下，同行，
谢谢，:handshake 。 这个有点难度 没看明白 不懂 只是来学习的 加上外壳 直接上市 哈哈 赞个手工不错 重锤在红外发射管与红外接收管之间摆动，遮挡光线时，明暗变化转变为电压变化输入到单片机IO口，计时器加一。重锤质量决定摆动周期。不知我说的对否？ dingqisheng 发表于 2013-11-27 16:06
重锤在红外发射管与红外接收管之间摆动，遮挡光线时，明暗变化转变为电压变化输入到单片机IO口，计时器加一 ...
正确，大家百度单摆计时器，有个视频演示。 实验小工具，应当推广 不知马赛克下面是什么字？ gam123 发表于 2013-12-1 09:26
不知马赛克下面是什么字？
个人信息O(∩_∩)O 大学物理实验中气垫导轨相关实验里有个计时器和你这个功能很相似 寓教于乐呵呵，不错:handshake专家 dingqisheng 发表于 2013-11-27 16:06 static/image/common/back.gif
重锤在红外发射管与红外接收管之间摆动，遮挡光线时，明暗变化转变为电压变化输入到单片机IO口，计时器加一 ...
单摆周期只和重力加速度和摆的长度有关，和质点的质量无关。 这个和打点计时器有点类似啊
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