可远程控制的单摆法测量重力加速度的系统

摘要

本发明可远程控制的单摆法测量重力加速度的系统，在单摆装置底座的支架立柱旁设置有测量摆长的直尺以及可调节摆长的单摆螺旋轴，可以调节摆幅的单摆机械手与螺旋轴联动连接，摆球静置在单摆机械手上，支架立柱上部设置单摆光电计数器，设置于底座的步进电机分别连接单摆螺旋轴、单摆机械手、摄像头、电机控制器，安装了单摆实验监控站点软件的单片机连接着电机控制器、单摆光电计数器、报警装置和安装了嵌入式Web服务器软件的Web服务器，Web服务器还连接着摄像头和安装了JRE软件的用户浏览器，单片机与Web服务器之间采用I²C协议，Web服务器与浏览器之间采用TCP/IP协议。该系统使客户能够可以通过远程登录，直接操控真实实验。

主权项

可远程控制的单摆法测量重力加速度的系统，包括单摆装置、网络，其特征是：在单摆装置底座的支架立柱旁设置有测量摆长的直尺以及可调节摆长的单摆螺旋轴，可以调节摆幅的单摆机械手与螺旋轴联动连接，摆球静置在单摆机械手上，支架立柱上部设置单摆光电计数器，设置于底座的步进电机分别连接单摆螺旋轴、单摆机械手、摄像头、电机控制器，安装了单摆实验监控站点软件的单片机连接着电机控制器、单摆光电计数器、报警装置和安装了嵌入式Web服务器软件的Web服务器，Web服务器还连接着摄像头和安装了JRE软件的用户浏览器，单片机与Web服务器之间采用I²C 协议，Web服务器与浏览器之间采用TCP/IP协议；所述单片机选自STM32F103RBT6、STC89c52RC、AT89C52、ATMEGA8、ATMEGA16、ATMEGA128；所述Web服务器硬件选自友善之臂公司的mini2440或mini6440开发平台；所述嵌入式Web服务器软件部分包括系统初始化引导程序bootloader、基于Linux 2.6.18嵌入式Linux操作系统内核Linux 2.6.18kernel、文件系统、USB摄像头驱动、网络驱动、串口驱动、Web服务器、SQLite嵌入式数据库，以及在这基础上的应用程序；所述单摆实验监控站点软件包括读取单摆的摆长、位移、单摆次数、时间的模块，实现单片机与Web服务器的I²C通信协议及串口通信的模块，控制可控移动摄像头和电机驱动的模块，以及实现报警功能的模块；所述单片机与Web服务器间的I²C通信协议采用命令＋控制字的方式，下传指令结构形式为：数据头+地址+命令字节+结束字节，具体指令包括复位、摆启动、摆停止、摆长加、摆长减、摄像头左、摄像头右、摄像头上、摄像头下、上位机读摆动次数、上位机读摆动时间；上传数据结构形式为：数据头+地址+双字节数据+结束字节，具体包括单片机回传次数数据、单片机回传时间数据。