CN107134206A - 一种演示光折射反射的物理教学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及物理教学技术领域，具体涉及一种演示光折射反射的物理教学装置，本发明设置液压升降柱可通过控制器控制其升降进而调节支撑板的高度，设置滑台部分，将光折射反射仪设置在其上，当滑台受控制器控制发生移动的时候，可带动光折射反射仪的移动，进而实现不同位置的发射和折射，可调节光源部分设置通过伸缩板设置，且透过旋转头安装，使得其可自由调节高度和角度，可实现不同方向的光源照射，设置减震部分可更好的保持支撑板的稳定性，语音识别用于实现语音控制，利用单片机可与中央控制器实现连接，中央控制器用于作为总的控制中心，通过通讯系统可实现远程控制。本发明结构简单，操作便捷，可形象直观的演示教学，具有很强的创造性。
Description
技术领域
本发明涉及物理教学技术领域，具体涉及一种演示光折射反射的物理教学装置。
背景技术
教学是教师的教和学生的学所组成的一种人类特有的人才培养活动。通过这种活动，教师有目的、有计划、有组织地引导学生学习和掌握文化科学知识和技能，促进学生素质提高，使他们成为社会所需要的人。教学在人类文明的发展中起着非常重要的作用，它推动了重大的科学技术进步。二十世纪科学技术进步给人类生产和生活带来的巨大变化确实令人赞叹不已。从远古时代起一直是人们幻想的“顺风耳”，“千里眼”，“空中飞行”和“飞向太空”都在这一世纪成为现实。回顾二十世纪的重大科学技术进步，以下几个项目元疑是影响最大的，而数学的预见和推动作用是非常关键。物理学是研究物质运动最一般规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科，物理学研究大至宇宙，小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律，因此成为其他各自然科学学科的研究基础。它的理论结构充分地运用数学作为自己的工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，它是当今最精密的一门自然科学学科。光的折射反射演示是物理教学中的基本课程，现有的演示仪器比较简单，需要教师手持激光笔和光学样品，配合角度尺测量，一方面人工控制光线照射及测量十分不便，另一方面测量结果不够直观且容易产生较大误差。在专利号为CN201710071859的专利文件中，公开了本发明涉及教学装置技术领域，尤其是一种演示光折射反射的物理教学装置，包括底盘，底盘的侧面固定有激光笔，激光笔与底盘平行且指向底盘的圆心，所述底盘的边缘向上翻边形成围板，所述围板上设有圆环状的透明板，所述透明板上靠近内圈和外圈处分别设有内刻度和外刻度，各部件均有效定位，使用方便，光学样件更换方便，可以对不同材料的折射反射效果进行研究，可以竖直悬挂放置，以便于学生清晰观察到光线传播路径，形象直观。
上述专利文件各部件均有效定位，使用方便，光学样件更换方便，可以对不同材料的折射反射效果进行研究，可以竖直悬挂放置，以便于学生清晰观察到光线传播路径，形象直观。但是对于如何提供一种结构简单，操作便捷，功能齐全，可形象直观的演示教学的演示光折射反射的物理教学装置缺少技术性解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种演示光折射反射的物理教学装置，用于解决如何提供一种结构简单，操作便捷，功能齐全，可形象直观的演示教学的演示光折射反射的物理教学装置的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种演示光折射反射的物理教学装置，包括支撑板和光折射反射仪，其特征在于：包括液压升降柱、可调节光源部分、语音识别部分、滑台部分和中央控制器，所述液压升降柱一端与所述支撑板的底部顶角位置相连，另外一端与减震装置相连，所述滑台设置在所述支撑板上，所述光折射反射仪设置在所述滑台上，所述中央控制器与所述滑台部分相连，所述液压升降柱通过继电器开关与所述中央控制器相连，所述语音识别部分与所述中央处理器相连，所述中央处理器通过通讯系统与远程控制端相连，所述减震部分包括减震弹簧、伸缩杆和底座，所述减震弹簧和所述伸缩杆均一端与所述液压升降柱相连，另外一端与所述底座相连，所述底座的底部设有吸盘，所述可调节光源部分设置在所述支撑板的侧边上。
优选的，所述可调节光源部分包括支撑部分、旋转头、连接部分和照射灯，所述照射灯通过控制电路与所述中央控制器相连。
优选的，所述支撑部分一端设置在所述支撑板侧边上，另外一端通过旋转头与所述连接部分相连，所述连接部分与所述照射灯相连，所述支撑部分为伸缩板。
优选的，所述滑台部分的滑台静止不动：液压泵电动机启动工作时，若电磁铁线圈YA1、YA2、YA3均不通电时，压力油经电磁换向阀YV1(三位五通电磁换向阀)的中间工位流回油箱-液压缸的活塞及滑台静止不动；滑台快进：电磁铁线圈YA1、YA3通电，YA2断电.油泵泵出的压力油经YV1的左侧工位流入液压缸活塞左腔，活塞右腔回油经YV2(二位二通电磁换向阀)左侧工位也流入液压缸活塞左腔，液压缸的活塞带动滑台从左向右快进。
优选的，所述滑台部分的滑台工进：电磁铁线圈YA1通电，YA2断电，电磁换向阀YV1仍工作在左侧工位；电磁换向阀YV2的电磁铁线圈YA3断电.工作在右侧工位，该阀液路阻塞，液压缸活塞右腔回油必须经过过滤器、节流阀流回油箱，回流速度受到抑制，液压缸的活塞带动滑台从左向右，以机加工的速度进给，止挡铁停留：当滑台工进到活塞被止挡铁挡住时，滑台停滞不前，油泵继续工作，管道中油的压力提高，使溢流阀开通工作，保持管道压力恒定；滑台在端部短时停留；滑台快退：当只有电磁铁线圈YA2通电时，YV1工作在右侧工位，油泵泵出的压力油进入液压缸活塞右腔，左腔回液直接经YV1返回油箱，活塞带动滑台从右向左快退，快退到原位时压下行程开关SQ1，使YA2断电，滑台停在原位。
优选的，所述语音识别部分的数据传输方式为：
(1)当MCPU要向SCPU传送数据时,先将数据放在数据线DATA上,当确信SHS线处于高电平时,将MHS置0请求发送数据；
(2)SCPU检测到MHS为低时,读DATA上的数据,置SHS为低表明已接收数据；
(3)MCPU检测到SHS为低时,置MHS为高,表明此时DATA上的数据不再有效,同时置DATA为高；
(4)然后SCPU置SHS为高,指示一个周期结束；双方准备传送下一位。
优选的，所述语音识别部分的语音模块在接收到命令包的最后一位后仍保持忙状态(SHS＝0),直到命令完成、语音模块准备返回执行结果为止；在这段时间,比较耗时的命令可通过电话机控制芯片在MHS上发送一个低脉冲来中断命令的执行；当语音模块要向电话机控制芯片传送数据时,遵循同样的过程,但先要置SHS为低；协议是完全对称的,先置其HS为低的处理器是发送端,另一端是接收端。
(三)有益效果
本发明设置液压升降柱可通过控制器控制其升降进而调节支撑板的高度，设置滑台部分，将光折射反射仪设置在其上，当滑台受控制器控制发生移动的时候，可带动光折射反射仪的移动，进而实现不同位置的发射和折射，可调节光源部分设置通过伸缩板设置，且透过旋转头安装，使得其可自由调节高度和角度，可实现不同方向的光源照射，设置减震部分可更好的保持支撑板的稳定性，语音识别用于实现语音控制，利用单片机可与中央控制器实现连接，中央控制器用于作为总的控制中心，通过通讯系统可实现远程控制。本发明结构简单，操作便捷，功能齐全，可形象直观的演示教学，具有很强的创造性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的语音识别原理图；
图3是本发明的滑台的工作原理图；
图1中的标号分别代表：
1、伸缩杆；2、减震弹簧；3、液压升降柱；4、支撑板；5、支撑部分；6、旋转头；7、连接部分；8、照射灯。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一种演示光折射反射的物理教学装置，包括支撑板和光折射反射仪，还包括液压升降柱、可调节光源部分、语音识别部分、滑台部分和中央控制器，液压升降柱一端与支撑板的底部顶角位置相连，另外一端与减震装置相连，滑台设置在支撑板上，光折射反射仪设置在滑台上，中央控制器与滑台部分相连，液压升降柱通过继电器开关与中央控制器相连，语音识别部分与中央处理器相连，中央处理器通过通讯系统与远程控制端相连，减震部分包括减震弹簧、伸缩杆和底座，减震弹簧和伸缩杆均一端与液压升降柱相连，另外一端与底座相连，底座的底部设有吸盘，可调节光源部分设置在支撑板的侧边上。
可调节光源部分包括支撑部分、旋转头、连接部分和照射灯，照射灯通过控制电路与中央控制器相连。
支撑部分一端设置在支撑板侧边上，另外一端通过旋转头与连接部分相连，连接部分与照射灯相连，支撑部分为伸缩板。
如图3所示的滑台部分的滑台静止不动：液压泵电动机启动工作时，若电磁铁线圈YA1、YA2、YA3均不通电时，压力油经电磁换向阀YV1(三位五通电磁换向阀)的中间工位流回油箱-液压缸的活塞及滑台静止不动；滑台快进：电磁铁线圈YA1、YA3通电，YA2断电.油泵泵出的压力油经YV1的左侧工位流入液压缸活塞左腔，活塞右腔回油经YV2(二位二通电磁换向阀)左侧工位也流入液压缸活塞左腔，液压缸的活塞带动滑台从左向右快进。
滑台部分的滑台工进：电磁铁线圈YA1通电，YA2断电，电磁换向阀YV1仍工作在左侧工位；电磁换向阀YV2的电磁铁线圈YA3断电.工作在右侧工位，该阀液路阻塞，液压缸活塞右腔回油必须经过过滤器、节流阀流回油箱，回流速度受到抑制，液压缸的活塞带动滑台从左向右，以机加工的速度进给，止挡铁停留：当滑台工进到活塞被止挡铁挡住时，滑台停滞不前，油泵继续工作，管道中油的压力提高，使溢流阀开通工作，保持管道压力恒定；滑台在端部短时停留；滑台快退：当只有电磁铁线圈YA2通电时，YV1工作在右侧工位，油泵泵出的压力油进入液压缸活塞右腔，左腔回液直接经YV1返回油箱，活塞带动滑台从右向左快退，快退到原位时压下行程开关SQ1，使YA2断电，滑台停在原位。
如图2所示的语音识别部分的数据传输方式为：
(1)当MCPU要向SCPU传送数据时,先将数据放在数据线DATA上,当确信SHS线处于高电平时,将MHS置0请求发送数据；
(2)SCPU检测到MHS为低时,读DATA上的数据,置SHS为低表明已接收数据；
(3)MCPU检测到SHS为低时,置MHS为高,表明此时DATA上的数据不再有效,同时置DATA为高；
(4)然后SCPU置SHS为高,指示一个周期结束；双方准备传送下一位。
语音识别部分的语音模块在接收到命令包的最后一位后仍保持忙状态(SHS＝0),直到命令完成、语音模块准备返回执行结果为止；在这段时间,比较耗时的命令可通过电话机控制芯片在MHS上发送一个低脉冲来中断命令的执行；当语音模块要向电话机控制芯片传送数据时,遵循同样的过程,但先要置SHS为低；协议是完全对称的,先置其HS为低的处理器是发送端,另一端是接收端。
本发明设置液压升降柱可通过控制器控制其升降进而调节支撑板的高度，设置滑台部分，将光折射反射仪设置在其上，当滑台受控制器控制发生移动的时候，可带动光折射反射仪的移动，进而实现不同位置的发射和折射，可调节光源部分设置通过伸缩板设置，且透过旋转头安装，使得其可自由调节高度和角度，可实现不同方向的光源照射，设置减震部分可更好的保持支撑板的稳定性，语音识别用于实现语音控制，利用单片机可与中央控制器实现连接，中央控制器用于作为总的控制中心，通过通讯系统可实现远程控制。本发明结构简单，操作便捷，功能齐全，可形象直观的演示教学，具有很强的创造性。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种演示光折射反射的物理教学装置，包括支撑板和光折射反射仪，其特征在于：包括液压升降柱、可调节光源部分、语音识别部分、滑台部分和中央控制器，所述液压升降柱一端与所述支撑板的底部顶角位置相连，另外一端与减震装置相连，所述滑台设置在所述支撑板上，所述光折射反射仪设置在所述滑台上，所述中央控制器与所述滑台部分相连，所述液压升降柱通过继电器开关与所述中央控制器相连，所述语音识别部分与所述中央处理器相连，所述中央处理器通过通讯系统与远程控制端相连，所述减震部分包括减震弹簧、伸缩杆和底座，所述减震弹簧和所述伸缩杆均一端与所述液压升降柱相连，另外一端与所述底座相连，所述底座的底部设有吸盘，所述可调节光源部分设置在所述支撑板的侧边上。
2.根据权利要求1所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述可调节光源部分包括支撑部分、旋转头、连接部分和照射灯，所述照射灯通过控制电路与所述中央控制器相连。
3.根据权利要求1或2所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述支撑部分一端设置在所述支撑板侧边上，另外一端通过旋转头与所述连接部分相连，所述连接部分与所述照射灯相连，所述支撑部分为伸缩板。
4.根据权利要求1所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述滑台部分的滑台静止不动：液压泵电动机启动工作时，若电磁铁线圈YA1、YA2、YA3均不通电时，压力油经电磁换向阀YV1(三位五通电磁换向阀)的中间工位流回油箱-液压缸的活塞及滑台静止不动；滑台快进：电磁铁线圈YA1、YA3通电，YA2断电.油泵泵出的压力油经YV1的左侧工位流入液压缸活塞左腔，活塞右腔回油经YV2(二位二通电磁换向阀)左侧工位也流入液压缸活塞左腔，液压缸的活塞带动滑台从左向右快进。
5.根据权利要求1所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述滑台部分的滑台工进：电磁铁线圈YA1通电，YA2断电，电磁换向阀YV1仍工作在左侧工位；电磁换向阀YV2的电磁铁线圈YA3断电.工作在右侧工位，该阀液路阻塞，液压缸活塞右腔回油必须经过过滤器、节流阀流回油箱，回流速度受到抑制，液压缸的活塞带动滑台从左向右，以机加工的速度进给，止挡铁停留：当滑台工进到活塞被止挡铁挡住时，滑台停滞不前，油泵继续工作，管道中油的压力提高，使溢流阀开通工作，保持管道压力恒定；滑台在端部短时停留；滑台快退：当只有电磁铁线圈YA2通电时，YV1工作在右侧工位，油泵泵出的压力油进入液压缸活塞右腔，左腔回液直接经YV1返回油箱，活塞带动滑台从右向左快退，快退到原位时压下行程开关SQ1，使YA2断电，滑台停在原位。
6.根据权利要求1所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述语音识别部分的数据传输方式为：
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(2)SCPU检测到MHS为低时,读DATA上的数据,置SHS为低表明已接收数据；
(3)MCPU检测到SHS为低时,置MHS为高,表明此时DATA上的数据不再有效,同时置DATA为高；
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7.根据权利要求1所述的演示光折射反射的物理教学装置，其特征在于：所述语音识别部分的语音模块在接收到命令包的最后一位后仍保持忙状态(SHS＝0),直到命令完成、语音模块准备返回执行结果为止；在这段时间,比较耗时的命令可通过电话机控制芯片在MHS上发送一个低脉冲来中断命令的执行；当语音模块要向电话机控制芯片传送数据时,遵循同样的过程,但先要置SHS为低；协议是完全对称的,先置其HS为低的处理器是发送端,另一端是接收端。
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