一种物理电学串并联电路自动检测装置及方法与流程

本发明公开了一种物理电学串并联电路自动检测装置及方法，属于物理电学的电路连接检测。

背景技术：

1、在物理电学的教学内容中，电路的串联、并联是非常重要的知识点，在实验过程中，通常由学生根据连接电路图，将电池、开关、灯泡使用导线进行连接，连接完成后，由实验指导老师对连接电路进行检查，判断电路连接是否正确，这种检查方式比较费时费力，而且，在物理电学实验操作考试过程中，由监考老师进行电路连接检查，难免出现不公平现象。

2、为此，需要设计一种能够对物理电学串并联电路的自动检测的装置，以避免人工检查出现错漏的情况。

技术实现思路

1、本发明为了实现物理电学串并联电路的自动检测，设计一种串并联电路的自动检测装置及方法。

2、本发明所述的一种物理电学串并联电路自动检测装置是采用如下方案实现的：该装置包括灯泡座a和灯泡座b；还包括第一检测单元、第二检测单元以及主控装置；所述第一检测单元包括单片机a、无线模块a、继电器a和电源模块；将灯泡座a上的灯泡一端以及灯泡座a的一端触点的连线分别连接至继电器a的常闭触点，继电器a的信号控制端连接至单片机a的io口，无线模块a与单片机a双向通讯，电源模块向单片机a、无线模块a以及继电器a的主线圈供电；

3、所述第二检测单元包括单片机b、ad模块、无线模块b、继电器b和电源模块；灯泡座b上的灯泡一端连线与ad模块一路输入端分别连接至继电器b的常开触点，ad模块另一路输入端连接在灯泡的另一端；继电器b的信号控制端连接至单片机b的io口，ad模块与单片机b双向通讯，单片机b与无线模块b双向通讯；电源模块向ad模块、无线模块b、单片机b以及继电器b的主线圈供电；

4、无线模块a与无线模块b双向通讯，所述主控装置与无线模块a双向通讯并显示通讯结果。

5、本发明所述的一种物理电学串并联电路自动检测方法是采用如下技术方案实现的：将灯泡座a、b上的触点和外部电源连接，当电路连接完成后，点击主控装置的测试按钮将测试启动信号通过无线模块及无线模块a发送至单片机a，单片机a通过连接继电器a的io输出高电平驱动信号，使灯泡的一端与继电器a的常闭触点的连线断开，单片机a通过无线模块a和无线模块b向单片机b发送检测信号，单片机b通过连接继电器b的io输出高电平驱动信号，让继电器b的常开触点闭合，使灯泡的一端与ad模块一端的连线连接，通过ad模块读取灯泡两端的电压，并将电压值通过无线模块b发送至单片机a，如果电压值为0，则灯泡座a与灯泡座b串联，否则为并联，单片机a将检测结果通过无线模块a发送至主控装置，在主控装置显示屏上显示当前灯泡座a与灯泡座b的连接方式。

6、为了实现物理电学串并联电路的自动检测，本发明设计一种串并联电路的自动检测装置及方法，对灯泡座进行改造设计，当电路连接完成后，由主控装置发送测试启动信号，灯泡座上的控制电路对当前电路连接方式进行检测，并将结果发送至主控装置，在显示屏上显示。

7、本发明结构简单，操作简便，可以实现物理电学实验中串并联电路的自动检测，能够有效避免人工判断带来的错漏和不公平现象。

技术特征：

1.一种物理电学串并联电路自动检测装置，包括灯泡座a和灯泡座b；其特征在于：还包括第一检测单元、第二检测单元以及主控装置；所述第一检测单元包括单片机a、无线模块a、继电器a和电源；将灯泡座a上的灯泡一端以及灯泡座a的一端触点的连线分别连接至继电器a的常闭触点，继电器a的信号控制端连接至单片机a的io口，无线模块a与单片机a双向通讯，电源向单片机a、无线模块a以及继电器a的主线圈供电；

2.根据权利要求1所述的一种物理电学串并联电路自动检测装置，其特征在于：主控装置由单片机、无线模块、显示屏、电源开关、测试按键、清除按键和电源组成；无线模块与单片机双向通讯，同时与无线模块a双向通讯；电源向无线模块和单片机供电。

3.根据权利要求1或2所述的一种物理电学串并联电路自动检测装置，其特征在于：第一检测单元集成在灯泡座a内部构成一体结构；第二检测单元集成在灯泡座b内部构成一体结构。

4.根据权利要求1或2所述的一种物理电学串并联电路自动检测装置，其特征在于：无线模块采用wifi模块或蓝牙模块或2.4ghz射频模块nrf24l01。

5.一种物理电学串并联电路自动检测方法，其特征在于：将灯泡座a、b上的触点和外部电源连接，当电路连接完成后，点击主控装置的测试按钮将测试启动信号通过无线模块及无线模块a发送至单片机a，单片机a通过连接继电器a的io输出高电平驱动信号，使灯泡的一端与继电器a的常闭触点的连线断开，单片机a通过无线模块a和无线模块b向单片机b发送检测信号，单片机b通过连接继电器b的io输出高电平驱动信号，让继电器b的常开触点闭合，使灯泡的一端与ad模块一端的连线连接，通过ad模块读取灯泡两端的电压，并将电压值通过无线模块b发送至单片机a，如果电压值为0，则灯泡座a与灯泡座b串联，否则为并联，单片机a将检测结果通过无线模块a发送至主控装置，在主控装置显示屏上显示当前灯泡座a与灯泡座b的连接方式。

技术总结
本发明公开了一种物理电学串并联电路自动检测装置及方法，属于物理电学的电路连接检测技术领域。所述装置包括第一检测单元、第二检测单元以及主控装置；所述第一检测单元包括单片机A、无线模块A、继电器A和电源模块；第二检测单元包括单片机B、AD模块、无线模块B、继电器B和电源模块；无线模块A与无线模块B双向通讯，所述主控装置与无线模块A双向通讯并显示通讯结果。本发明对灯泡座进行改造设计，当电路连接完成后，由主控装置发送测试启动信号，灯泡座上的控制电路对当前电路连接方式进行检测，并将结果发送至主控装置，在显示屏上显示。本发明结构简单，操作简便，可以实现物理电学实验中串并联电路的自动检测。

技术研发人员：张博,高海宏,王曙红,孙彦杰,李平
受保护的技术使用者：智林信息技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25