專利名稱：Led波動(dòng)圖像組合演示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種波動(dòng)圖像演示器，尤其與LED波動(dòng)圖像組合演示器有關(guān)。
背景技術(shù)：
機(jī)械波的傳播特征是物理教學(xué)中重點(diǎn)和難點(diǎn)，往往需要借助于儀器來演示波動(dòng)的形成和傳播。手搖機(jī)械式波動(dòng)演示器就是其中的一種，演示效果形象直觀，適用于進(jìn)行物理教學(xué)演示。但是，手搖機(jī)械式波動(dòng)演示器體積大，重量重，手搖費(fèi)力，表示媒介質(zhì)點(diǎn)的零件容易脫落，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一旦發(fā)生故障很難修理，還存在不少不足之處。為此，有必要采用微電子技術(shù)，將波動(dòng)演示器作進(jìn)一步改進(jìn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種借用發(fā)光二極管的光點(diǎn)代表振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)用微電子技術(shù)來模擬波的形成及傳播，體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)便，安全可靠，能實(shí)現(xiàn)橫波和縱波圖像的組合演示的LED波動(dòng)圖像組合演示器。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。LED波動(dòng)圖像組合演示器，包括箱體、發(fā)光二極管、橫波安裝板、縱波安裝板及控制電路，發(fā)光二極管安裝在橫波安裝板及縱波安裝板上，在箱體正反二面分別安裝橫波安裝板及縱波安裝板，在橫波安裝板及縱波安裝板外側(cè)設(shè)有可抽動(dòng)的有機(jī)玻璃面罩，在有機(jī)玻璃面罩表面劃有傳播方向的中心線，在箱體的側(cè)面設(shè)有箱扣、提手、電源插口、電源開關(guān)、橫波按鍵及縱波按鍵，電源指示燈裝在有機(jī)玻璃面罩的內(nèi)側(cè)，箱腳安裝在箱體的底端，發(fā)光二極管、電源插口、電源開關(guān)、橫波按鍵、縱波按鍵及電源指示燈接入控制電路。所述的LED波動(dòng)圖像組合演示器，按正弦函數(shù)計(jì)算各發(fā)光點(diǎn)在相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移數(shù)值，將紅、黃、綠、藍(lán)四種高亮度發(fā)光二極管按順序排列組成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，分別安裝在橫波安裝板和縱波安裝板上。所述的LED波動(dòng)圖像組合演示器，其控制電路包括單片機(jī)、電阻、電容及晶振，控制電路組裝在電路安裝板上，發(fā)光二極管的正極連接在一起，負(fù)極分別連接單片機(jī)的輸出端，組成波動(dòng)圖像工作電路，用模塊化的方式實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管的輪流發(fā)光。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)(一)是采用紅、黃、綠、蘭四種高亮度發(fā)光二極管進(jìn)行顯示，有色光點(diǎn)僅在平衡位置附近來回移動(dòng)，體現(xiàn)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)沒有隨波遷移的特征；(二)是發(fā)光二極管的安裝位置按正弦函數(shù)的變化規(guī)律設(shè)計(jì)。這樣，各色光點(diǎn)的移動(dòng)就形成了一列橫波(正弦波)或縱波(疏密波)。無需采用矩陣式安裝發(fā)光二極管，省略了不少發(fā)光二極管；(三)是單片機(jī)電路進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。采用AT89C2051單片機(jī)多只，用模塊化的方式組成工作電路，程序編制簡(jiǎn)明，以相同的時(shí)間間隔，指令前I個(gè)發(fā)光管點(diǎn)亮后I個(gè)發(fā)光管，從而來模擬前I個(gè)質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)后I個(gè)質(zhì)點(diǎn)波動(dòng)特征。模塊化電路單一，檢修方便，無需應(yīng)用時(shí)鐘電路、計(jì)數(shù)電路、分頻電路、時(shí)序譯碼電路、可編程存貯器及驅(qū)動(dòng)器組成的復(fù)雜電路；(四)是用有機(jī)玻璃做正面罩殼，表面噴上白漆，平衡位置劃上中心線。使波動(dòng)圖像更為清晰直觀，生動(dòng)有趣；(五)是本教具采用5伏供電，轉(zhuǎn)換采用輕觸按鍵進(jìn)行控制，整體采用封閉式結(jié)構(gòu)，分 別用以顯示橫波和縱波的波動(dòng)規(guī)律，具有體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。有效地克服了手搖機(jī)械式波動(dòng)演示器存在的不足。

圖I是本實(shí)用新型LED波動(dòng)圖像組合演示器的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本實(shí)用新型LED波動(dòng)圖像組合演示器橫波圖像安裝發(fā)光二極管的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示意圖圖3是本實(shí)用新型LED波動(dòng)圖像組合演示器縱波圖像安裝發(fā)光二極管的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)示意圖圖4是本實(shí)用新型LED波動(dòng)圖像組合演示器控制電路示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。如圖I、圖2、圖3及圖4所示，LED波動(dòng)圖像組合演示器，包括箱體I、發(fā)光二極管2、橫波安裝板14、縱波安裝板15及控制電路3，按正弦函數(shù)計(jì)算各發(fā)光點(diǎn)在相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移數(shù)值，將紅、黃、綠、藍(lán)四種高亮度發(fā)光二極管2按順序排列組成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，分別安裝在橫波安裝板14和縱波安裝板15上，在箱體I正反二面分別安裝橫波安裝板14及縱波安裝板15，在橫波安裝板14及縱波安裝板15外側(cè)設(shè)有可抽動(dòng)的有機(jī)玻璃面罩4，在有機(jī)玻璃面罩4表面劃有傳播方向的中心線5,在箱體I的側(cè)面設(shè)有箱扣6、提手7、電源插口 8、電源開關(guān)9、橫波按鍵10及縱波按鍵11，電源指示燈12裝在有機(jī)玻璃面罩4的內(nèi)側(cè)，箱腳I 3安裝在箱體I的底端，發(fā)光二極管2、電源插口 8、電源開關(guān)9、橫波按鍵10、縱波按鍵11及電源指示燈12接入控制電路3，控制電路3包括AT89C2051單片機(jī)16、電阻17、電容18及晶振19，控制電路3組裝在電路安裝板20上，發(fā)光二極管2的正極連接在一起，負(fù)極分別連接單片機(jī)16的輸出端，組成波動(dòng)圖像工作電路，用模塊化的方式實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管2的輪流發(fā)光。使用方法I、將低壓電源插頭插入箱體側(cè)面的電源插口中，撥動(dòng)電源開關(guān)，指示燈亮；2、觀看橫波圖像演示器，按動(dòng)橫波按鍵，動(dòng)態(tài)的橫波圖像形成，各色的亮點(diǎn)在平衡位置上下移動(dòng)，形成的橫波向右傳播；3、按一下橫波按鍵，關(guān)閉橫波圖像；4、觀看縱波圖像演示器，按一下縱波按鍵，動(dòng)態(tài)的縱波圖像形成，各色的亮點(diǎn)在平衡位置左右移動(dòng)，形成的疏密波向右傳播；5、按一下縱波按鍵，關(guān)閉縱波圖像，然后切斷電源，演示完畢。
權(quán)利要求1.ー種LED波動(dòng)圖像組合演示器，包括箱體(1)，其特征在干它還包括發(fā)光二極管(2)、橫波安裝板(14)、縱波安裝板(15)及控制電路(3)，發(fā)光二極管(2)安裝在橫波安裝板(14)及縱波安裝板(15)上，在箱體(I)正反ニ面分別安裝橫波安裝板(14)及縱波安裝板(15)，在橫波安裝板(14)及縱波安裝板(15)外側(cè)設(shè)有可抽動(dòng)的有機(jī)玻璃面罩⑷，在有機(jī)玻璃面罩(4)表面劃有傳播方向的中心線(5),在箱體(I)的側(cè)面設(shè)有箱扣(6)、提手(7)、電源插ロ(8)、電源開關(guān)(9)、橫波按鍵(10)及縱波按鍵(11)，電源指示燈(12)裝在有機(jī)玻璃面罩⑷的內(nèi)側(cè)，箱腳(13)安裝在箱體⑴的底端，發(fā)光二極管(2)、電源插ロ(8)、電源開關(guān)(9)、橫波按鍵(10)、縱波按鍵(11)及電源指示燈(12)接入控制電路(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的LED波動(dòng)圖像組合演示器，其特征在于按正弦函數(shù)計(jì)算各發(fā)光點(diǎn)在相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移數(shù)值，將紅、黃、緑、藍(lán)四種高亮度發(fā)光二極管⑵按順序排列組成點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，分別安裝在橫波安裝板(14)和縱波安裝板(15)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的LED波動(dòng)圖像組合演示器，其特征在干控制電路(3)包括單片機(jī)(16)、電阻(17)、電容(18)及晶振(19)，控制電路⑶組裝在電路安裝板(20)上，發(fā)光二極管(2)的正極連接在一起，負(fù)極分別連接單片機(jī)(16)的輸出端，組成波動(dòng)圖像工作電路，用模塊化的方式實(shí)現(xiàn)發(fā)光二極管(2)的輪流發(fā)光。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種LED波動(dòng)圖像組合演示器。它包括箱體、發(fā)光二極管、橫波安裝板、縱波安裝板及控制電路，發(fā)光二極管安裝在橫波安裝板及縱波安裝板上，在箱體正反二面分別安裝橫波安裝板及縱波安裝板，在橫波安裝板及縱波安裝板外側(cè)設(shè)有可抽動(dòng)的有機(jī)玻璃面罩，在有機(jī)玻璃面罩表面劃有傳播方向的中心線，在箱體的側(cè)面設(shè)有箱扣、提手、電源插口、電源開關(guān)、橫波按鍵及縱波按鍵，電源指示燈裝在有機(jī)玻璃面罩的內(nèi)側(cè)，箱腳安裝在箱體的底端，發(fā)光二極管、電源插口、電源開關(guān)、橫波按鍵、縱波按鍵及電源指示燈接入控制電路。本實(shí)用新型具有體積小、重量輕、操作簡(jiǎn)便，安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G09B23/06GK202373155SQ20112057467
公開日2012年8月8日 申請(qǐng)日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者王金華, 許可唯, 阮鋒 申請(qǐng)人:王金華