Настройка лазерного затвора
На физическом факультете университета мы разработали недорогой точный лазерный регулятор времени для использования в физических экспериментах. Мы используем микросхему PIC16F690 для синхронизации и передачи данных через USB на ПК. Для запуска программного обеспечения вы можете использовать приведенный ниже файл изображения. Сначала мы объясним, как сконструировать ворота, а затем как запустить программное обеспечение. Общая стоимость системы составляет менее 30 долларов, причем большая часть стоимости приходится на кабель USB-TTL.
Скачать asm файл и программы для данной статьи можно – здесь.
Строительство Ворот
Вентиль можно сконструировать
, разместив компоненты
на макетной
плате без пайки или припаяв компоненты
на перфорированной плате. Соединения
(с резонатором 20 МГц)
показаны на рисунке справа:
Нажмите здесь , чтобы просмотреть список запчастей . Ниже показано изображение макетной платы с подключениями:
Микросхема PIC может быть загружена с помощью timer3.asm (тактовая частота 4 МГц) или timer3fast.asm (тактовая частота 20 МГц). При тактовой частоте 4 МГц на PIC16F690 максимально короткое измеренное время блокировки составляет 2 мс. Для времени блокировки, превышающего 2 мс, точность времени блокировки составляет 2 микросекунды. Если время блокировки меньше 2 мс, вам нужно будет использовать нашу более быструю версию с резонатором 20 МГц, timer3fast.asm . С резонатором 20 МГц время блокировки может составлять всего 0,4 мс с точностью до 0,4 микросекунды.
Программное обеспечение
constacc: Эта программа может быть использована, если ожидается постоянное ускорение, например, падение с лестницы, машина Этвуда, динамика вращения. Введите “z” для калибровки. После ввода “z” вам будет предложено ввести количество блокировок для калибровки и расстояние между первой и последней блокировкой калибровки. Чтобы проверить, работает ли затвор, введите “d”, введите и заблокируйте затвор рукой n раз, чтобы проверить, записываются ли данные. Если ворота работают, введите “d”, введите, чтобы собрать данные. Исходным кодом для быстрой синхронизации является constaccf.c . Вам нужно запустить код в root.
tandv: Эта программа собирает данные о времени и скорости. Введите “n”, enter, чтобы ввести количество точек данных. Введите “z”, enter, чтобы ввести ширину блокировки объекта, который блокирует ворота. Вы можете записать данные в файл в памяти, набрав “w”. Файл с именем “tvout.txt ” создается в папке “файл”, которую можно перенести на карту памяти. Исходным кодом для быстрой синхронизации является tandvf.c. Вам нужно запустить код в root.
маятник: эта программа записывает время и скорость и выводит данные на экран каждый раз, когда ворота блокируются. Программа предназначена для записи данных с качающегося маятника, поскольку промежутки времени между блокировками относительно велики. Введите “n”, enter, чтобы ввести количество точек данных. Введите “z”, enter, чтобы ввести ширину блокировки объекта, который блокирует ворота. Как и в случае с tandv, вы можете записать данные в файл в памяти, набрав “w”. Файл с именем “pendout.txt ” создается в папке “файл”, которую можно перенести на карту памяти. Исходный код – pendulumf.c. Вам нужно запустить код в root.
linefitjs.html это программа линейной подгонки, которая дает наклон и пересечение, а также неопределенность в этих двух параметрах. Щелкните по полям, чтобы включить точки данных, которые вы хотите включить в подгонку.
Когда вы выключите компьютер, вас спросят, хотите ли вы сохранить свои настройки. Переместите курсор в положение НЕ СОХРАНЯТЬ, и на вашем жестком диске ничего не будет сохранено.
