Równia pochyła
Model M-09
do Dydaktycznego Systemu
Mikroprocesorowego DSM-51
Instrukcja u\
ytkowania
Copyright © 2007 by MicroMade
All rights reserved
Wszelkie prawa zastrze\
one
MicroMade
Gałka i Drożdż sp. j.
64-920 PIA
A, ul. Wieniawskiego 16
Tel./fax: [phone]
E-mail: [e-mail]
Internet: www.micromade.pl
Wszystkie nazwy i znaki towarowe u\
yte w niniejszej publikacji są własnością od-
powiednich firm.
M-09 Równia pochyła
1. Przeznaczenie modelu
Model M-09 będący przystawką do Dydaktycznego Systemu Mikroprocesorowego
DSM-51 stanowi przykład wykorzystania układów mikroprocesorowych do prze-
prowadzania doświadczeń fizycznych.
M-09 to równia pochyła. Przystawka umo\
liwia praktyczną weryfikację równań ru-
chu jednostajnie przyspieszonego. Wzdłu\
równi rozmieszczone są, w równych od-
stępach, 4 fotokomórki słu\
Ä…ce do pomiaru czasu potrzebnego toczÄ…cej siÄ™ kulce na
pokonanie kolejnych odcinków.
Wykorzystanie przystawki wymaga, przede wszystkim, opanowania umiejętności
precyzyjnego odmierzania czasu upływającego między, rejestrowanymi przez system,
zdarzeniami.
W przypadku równi, zdarzeniami są momenty przecięcia kolejnych barier podczer-
wieni przez toczącą się kulkę. Po zmierzeniu czasów, jakie potrzebowała kulka na
pokonanie kolejnych odcinków, wartości te mogą być wyświetlone na wyświetlaczu
LCD lub przeliczone na inne interesujące wielkości (stosunek czasów pokonania
kolejnych odcinków, prędkość średnia w ka\
dym odcinku, itp.).
W pliku MODELE\M09\m09.txt są zebrane propozycje zadań do wykonania z wy-
korzystaniem modelu M-09.
2. Budowa i zasada działania
Przystawka jest podłączana do złącza wejść/wyjść cyfrowych systemu.
Schemat blokowy modelu przedstawiony jest na rysunku.
Równię pochyłą wykonano w postaci rynienki z pleksi. Przezroczyste boczne ścianki
umo\
liwiają kontrolę toru toczenia się metalowej kulki nie blokując działania
fotokomórek. Fotokomórki są rozmieszczone co 10 cm.
Po jednej stronie rynienki umieszczone sÄ… diody nadawcze promieniowania podczer-
wonego. Po włączeniu zasilania systemu, nadajniki działają w sposób ciągły. Po dru-
giej stronie rynienki, naprzeciw nadajników, umieszczone są fotodiody - odbiorniki
promieniowania podczerwonego. Sygnały z fotodiod są podawane na inwertery z
wejściem Schmitta. Po wzmocnieniu trafiają one na linie PA0...PA3 złącza
wejść/wyjść cyfrowych systemu DSM-51.
Przy ka\
dej fotokomórce jest dioda świecąca sygnalizująca przesłonięcie toru pod-
czerwieni, np. przez toczÄ…cÄ… siÄ™ kulkÄ™.
Program pracujÄ…cy w systemie DSM-51 mo\
e wykrywać momenty, w których kulka
mija kolejne fotokomórki poprzez odczyt stanu linii PA0...PA3. Stan 0 na jednej z li-
nii oznacza, \
e odpowiednia fotokomórka jest przesłonięta.
© 08/2007 MicroMade System DSM-51 1
M-09 Równia pochyła
D9
T1
D1 D5
D10
T2
D2 D6
D11
T3
D3 D7
D12
T4
D4 D8
Schemat blokowy modelu M-09
3. Oprogramowanie
Przykładowy program (rownia.asm) demonstrujący sposób wykorzystania modelu M-
09 znajduje siÄ™ w katalogu DSM-51\Modele\M09.
Program weryfikuje równania ruchu jednostajnie przyspieszonego na równi pochyłej.
Program mierzy czas przelotu kulki pomiędzy kolejnymi punktami pomiarowymi T1,
T2, T3 i T4. Wyniki pomiarów przelicza na czasy przelotu kulki, od pierwszego
punktu pomiarowego do ka\
dego z pozostałych punktów, wyra\
one w ms (czasy
T2 - T1, T3 - T1 i T4 - T1). Oblicza stosunki czasów (T3 - T1) / (T2 - T1) i
(T4 - T1) / (T2 - T1), które teoretycznie powinny wynosić "2 i "3 (przy zaÅ‚o\
eniu ze-
rowej prędkości w punkcie T1). Wyliczone wartości wyświetla kolejno na wyświetla-
czu LCD.
Aby zapewnić zerową prędkość początkową program umo\
liwia precyzyjne usta-
wienie kulki na pierwszym punkcie pomiarowym. Po uruchomieniu programu, na
wyświetlaczu pojawia się napis  TEST T1 .
2 Model DSM-51 © 08/2007 MicroMade
M-09 Równia pochyła
Nale\
y ustawić kulkę na równi pochyłej powy\
ej punktu T1. TrzymajÄ…c kulkÄ™
(mo\
na posłu\
yć się, np. linijką) opuścić ją po równi, a\
do punktu T1 - zapali siÄ™
czerwona dioda świecąca przy T1. Następnie wycofać kulkę tylko do momentu
zgaszenia diody. Jest to dokładnie próg zadziałania pierwszej fotokomórki. Na wy-
świetlaczu pojawi się napis  START . Nale\
y puścić delikatnie kulkę, tak aby nie
nadać jej prędkości początkowej, ani nie popchnąć jej w górę. Po przejechaniu przez
kulkę całej równi odczytać kolejne wyniki naciskając klawisz [Enter].
© 08/2007 MicroMade System DSM-51 3
1 2 3 4 5
D D
VCC
C3
D9
100n
R17
LED1206R
4k7
R5
P5 D5
330
S1
SHH1 GND
SFH203
PA7 26 25 PA6
R13
1 2 PA0
PA5 24 23 PA4
GND 220
PA3 22 21 PA2 U1A
T1
AHC14
PA1 20 19 PA0
R6
BC847
PC7 18 17 PC6 47k
GND
PC5 16 15 PC4 VCC
PC3 14 13 PC2 GND
PC1 12 11 PC0
C C
C4
PB7 10 9 PB6
D10
100n
R18
PB5 8 7 PB4
LED1206R
4k7
R7
P6 D6
PB3 6 5 PB2
SHH1 330
SFH203 GND
PB1 4 3 PB0
R14
13 12 PA1
2 1
GND 220
U1F
T2
D100/26GK
AHC14
GND VCC
BC847
R8
47k
GND
C1 VCC
100u/16
GND
GND VCC
C5
C2
D11
100n
100n
R19
LED1206R
P7 4k7 GND
R9
D7
SHH1
330
SFH203 GND
R15
VCC 11 10 PA2 3 4
GND 220
U1E
T3 U1B
B AHC14 B
AHC14
BC847
R10
R1 R2 R3 R4
47k
220
220 220 220 GND
U1C
VCC
5 6
GND
P1
D1 D3
P3
AHC14
SHH1
LED5I LED5I SHH1 GND
C6
D12
100n
R20
P8 LED1206R
GND GND 4k7
D8 R11
D2
D4 SHH1
SFH203
P4 GND 330
P2
LED5I LED5I
R16
SHH1
SHH1 9 8 PA3
GND 220
U1D
T4
GND GND GND GND
AHC14
BC847
R12
47k
GND
GND
Tytuł:
Tytuł:
DSM-51 Równia pochyła
A DSM-51 Równia pochyła A
Symbol: Nr rys.: REV.
Symbol: Nr rys.: REV.
D
D
Model M09 DM09
Model M09 DM09
Data: Plik: Arkusz:
Data: Plik: Arkusz:
9-May-2007 D:\MM\MM_PROT\DSM\M09\DM09_D.SCH 1 z 1
9-May-2007 D:\MM\MM_PROT\DSM\M09\DM09_D.SCH 1 z 1
1 2 3 45
14
7
V
G