文档介绍:1双语报读电子指针模数双显多用演示表问题的提出我校教师在物理教学中讲解楞次定律的时候,常使用实验室现有的大、小两种灵敏电流计进行演示。演示时常会发现,使用小型灵敏电流计演示电磁感应时,指针偏转幅度较大,但是在讲台上演示,后面的学生看不清楚指针;而使用仪表盘较大的灵敏电流计演示时,指针偏转幅度又比较小,学生看不出电磁感应的效果。对此教师只能解释说:由于大型灵敏电流计的指针很长、质量较大,转动起来需要一定的能量,故指针转动的幅度不大。演示2个线圈之间电磁感应的时候,在原线圈通电和断开瞬间,闭合的副线圈产生感生电流的实验很难成功,所以老师在课堂上只是描述一下实验过程,而不进行实际的实验操作。针对上述问题,我设计了一种演示电表——双语报读电子指针模数双显多用演示表。它具备以下实用功能。◇使用电子指针代替机械指针,保持大表盘便于学生观看;◇利用电子指针的电子电路,提高仪表的灵敏度,改善灵敏电流演示效果;◇发光的电子指针比机械指针增加了观察距离;2◇语音报读演示数据,学生眼耳并用,提高学习效率;◇一表多用,节省实验器材成本,弥补了教育经费的不足,提高了设备利用率。制订方案为了克服大表盘指针质量过大问题,初步设计了以下2种方案。◇在原来仪表上增加一个放大电路,将仪表线圈产生的感生电流放大后,推动较大的机械式演示电表指针转动。◇使用电子指针代替机械式仪表的指针,单片机根据AD转换所获得的数据,点亮“指针”轨迹不同位置上的发光二极管,用点亮的发光二极管指示机械式指针的针尖所在位置。由于电子线路驱动发光二极管发光无须克服指针的惯性,即可解决机械式指针存在的问题。根据分析比较,确定使用第2方案,并且在第2方案的基础上,使演示电表既可测量电流,也可测量电压,实现了一表多用。研究过程与说明研究方案确定以后,按照方案进行电路设计。我使用单片机组成最小控制系统,利用单片机的AD转换功能,直接对模拟信号转换。电路中采用了飞利浦公司的P89LPC925单片机。原理框图如图1所示。测量电流或电压时,由挡位切换开关通过1个继电器的吸合和释放自3动实现工作电路的切换。挡位开关是1个双刀6掷开关,开关在切换挡位的同时,接通不同的发光二极管,通过点亮不同的发光二极管,表示当前不同的测量挡位。单片机每隔5ms读取一次AD转换数据,当读取的数据发生变化时,将经过处理的数据送到数码管驱动电路驱动数码管显示,通过LED驱动电路点亮与被测电量相对应的LED发光,并打开语音电路的电源开关,向语音电路发送语音指令,语音电路即报读当前测量的数据和被测量的单位。演示表的前面板如图2所示。学生使用或参观此演示表时,都表