相对运动演示仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本本发明涉及一种教学仪器，特别是一种相对运动演示仪。
技术背景
[0002]相对运动是大中学物理教学的重点，也是难点，因为用抽象的语言和图画来描绘具体的二维甚至三维运动，学生理解起来有困难，致使这一简单问题让好多同学理解不透彻。
[0003]现有仪器的技术如运动合成分解演不仪(专利号:201320662464.X)和多功能抛体运动研究仪(专利号:200620069074.1)演不一部分相对运动的内容，但仪器演不不方便，老师不能一边讲课一边演示；控制系统不够智能，操作不当就会损坏仪器；只能做匀速运动，做不到加速运动；仪器部件较多携带不方便；机械部件摩擦力会对仪器演示造成较大的影响。
【发明内容】
[0004]针对上述现有仪器的不足，本发明的目的是提供一种相对运动演示仪，该演示仪能够贴在黑板上，老师可以一边给同学门讲课，一边用遥控器来控制该演示仪，让整个班的同学都能清楚的看到二维运动形成的本质，从而迅速的掌握这一重要的知识点。
[0005]为实现上述目的，本本发明采用的技术方案是提供一种相对运动演示仪，其中:该演示仪包括磁性画板、带磁笔的滑块、导轨、同步带、同步带固定轮、底板、丝杠上部固定板、滑块、限位开关、丝杠、Y轴步进电机固定板、Y轴步进电机、X轴步进电机、同步轮、磁铁电控系统。将所述Y轴步进电机设置在Y轴步进电机固定板上，将Y轴步进电机固定板安装到底板上，丝杠的下部与Y轴步进电机通过联轴器连接在一起，丝杠的上部通过丝杠上部固定板支撑，丝杠上部固定板安装在底板上，在丝杠上套有滑块，导轨通过螺栓固定在滑块上，在导轨上设有带磁笔的滑块，X轴步进电机与同步带固定轮分别固定在导轨的两端，同步带固定轮与带磁笔的滑块相连接，同步轮设在X轴步进电机的转轴上。
[0006]本本发明的效果是:
[0007](1)能将整个仪器贴到黑板上，供整个班级的同学观看清楚。
[0008](2)本仪器用单片机控制，可以实现更加多样的运动情况，运动轨迹更加的接近真实情况。
[0009](3)整套仪器的安装板全部是用有机玻璃，质量非常的轻。
[0010](4)整套仪器都可以放入一个手提箱里，非常方便携带。
[0011 ] (5)可以选择有线键盘控制和遥控器控制两种控制方法。
[0012](6)可以实现运动的合成与分解。
【附图说明】
[0013]图1是本本发明的机械系统图；
[0014]图2是本本发明的带磁笔的滑块放大图；
[0015]图3是本本发明的控制按键图；
[0016]图4是本本发明的电路原理图。
[0017]图中:
[0018]1、磁力画板2、带磁笔的滑块3、导轨4、同步带
[0019]5、同步带固定轮6、底板7、丝杜上部固定板孔8、滑块
[0020]9、限位开关10丝杠11、Y轴步进电机固定板
[0021]12、Y轴步进电机 13、X轴步进电机14、同步轮 15、磁铁
[0022]16、导轨滑块17、弹簧18、磁笔19、X轴电机正转按键
[0023]20、X轴电机反转电机21、X轴电机加速按键
[0024]22、X轴电机减速按键23、Y轴电机正转按键
[0025]24、Y轴电机反转按键25、Y轴电机加速按键
[0026]26、Y轴电机减速按键27、简谐运动按键
[0027]28、停止按键29、步进电机驱动30、控制键盘 31、单片机
【具体实施方式】
[0028]结合附图对本本发明的相对运动演示仪的结构加以说明。
[0029]本本发明的相对运动演示仪设计思想是用步进电机做动力源，丝杠传动机构来完成Y轴方向的运动，同步带传动机构来完成X轴方向的运动，用单片机对步进电机进行控制，实现不同的转速，两个方向的一维运动组合成一个复杂的二维运动。通过演示仪的磁铁贴在黑板上，老师通过遥控器来控制演示仪，十分的方便上课演示，可以让学生从本质上理解相对运动。
[0030]如图1所示，本本发明的相对运动演示仪的结构是，该演示仪包括磁性画板1、带磁笔的滑块2、导轨3、同步带4、同步带固定轮5、底板6、丝杠上部固定板7、滑块8、限位开关9、丝杠10、Y轴步进电机固定板11、Y轴步进电机12、X轴步进电机13、同步轮14、磁铁15及电控系统。
[0031]将所述Y轴步进电机12设置在Y轴步进电机固定板11上，将Y轴步进电机固定板11安装到底板6上，丝杠10的下部与Y轴步进电机12通过联轴器连接在一起，丝杠10的上部通过丝杠上部固定板7支撑，丝杠上部固定板7安装在底板6上，在丝杠10上套有滑块8，导轨3通过螺栓固定在滑块8上，在导轨3上设有带磁笔的滑块2，X轴步进电机13与同步带固定5轮分别固定在导轨3的两端，同步带固定轮5与带磁笔的滑块2相连接，同步轮14设在X轴步进电机13的转轴上。
[0032]在所述磁笔18与滑块16之间设有一个弹簧17，使得磁笔18能够一直贴着磁性画板1，但是又不会产生大的阻力。所以磁笔18是紧贴着磁力板1的，跟着滑块2运动的时候会在磁性画板1上留下轨迹，这个轨迹就是滑块2的运动轨迹。
[0033]所述电控系统包括有相互连接的步进电机驱动29、控制键盘30、单片机31 ;控制键盘30的控制按键有10个，第一至第四个按键19至22分别控制X轴电机的正转、反转、加速以及减速，第五至第八个按键23至26分别控制Y轴两电机的正转、反转、加速以及减速，通过按下简谐运动演示按键27，所述相对运动演示仪演示简谐运动，通过按下停止按键28，能够停止所述相对运动演示仪的所有动作。
[0034]本本发明的相对运动演示仪的功能是这样实现的:
[0035]如图1所示，Y轴的步进电机12转动带动丝杠10转动，使得滑块8在竖直方向运动，装在滑块8上的导轨跟随着滑块8在竖直方向运动。
[0036]如图1所示，X轴步进电机13转动，带动同步轮1